CN204092807U - 抗菌导尿管 - Google Patents

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Abstract

一种抗菌导尿管，包含一本体以及一抗菌碳材，该本体内具有一导尿通道，该抗菌碳材设于该导尿通道内。该抗菌碳材的BET比表面积介于500m2/g与1800m2/g之间，且该抗菌碳材中孔径小于2纳米的微孔容积占总孔洞的容积比例介于30％与50％之间。藉由在导尿管的导尿通道内设置具有抗菌功能的抗菌碳材，使得人体外部的细菌无法进入膀胱，同时位于膀胱内的细菌亦可被消除，可有效预防泌尿系统的细菌感染。

Description

抗菌导尿管
技术领域
本实用新型涉及一种导尿管，特别涉及一种抗菌导尿管，可有效预防泌尿系统的细菌感染。
背景技术
目前市面上常见的导尿管主要是在橡胶导管上加装一球囊，藉由因充水而膨胀的球囊使导尿管固定在膀胱内。此种导尿管因为可以长期使用，又称为留置型导尿管。
根据统计数据显示，有25％的医院住院病患会使用留置型导尿管，而且每天约有3-10％的病患会发生泌尿道感染，严重者甚至会引发败血症而死亡。另根据台湾地区统计，从2003年至2012年第三季，病患发生泌尿道感染的比例10年来平均高达36.5％，在各医学中心排名第一名，故使用导尿管显然会增加外源性细菌感染的风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种抗菌导尿管，可有效抑制细菌生长，以避免泌尿系统的细菌感染问题。
为达上述目的，本实用新型提供一种抗菌导尿管，其包含有：
一本体，具有一形成于该本体内的导尿通道、一导入口位于该导尿通道的一端、及一导出口位于该导尿通道的另一端，该导尿通道分别与该导入口及该导出口相连通；以及
一设于该导尿通道内的抗菌碳材，该抗菌碳材的BET比表面积介于500m2/g与1800m2/g之间，且该抗菌碳材中孔径小于2纳米的微孔容积占总孔洞的容积比例介于30％与50％之间。
上述的抗菌导尿管，其中该抗菌碳材的材质为PAN活性碳、竹炭或石墨烯。
上述的抗菌导尿管，其中该抗菌碳材为织物状、非织物状或粉末状。
上述的抗菌导尿管，其中该抗菌碳材的BET比表面积介于650m2/g与1800m2/g之间。
上述的抗菌导尿管，其中该本体更具有一球囊设于该导尿通道外且邻近该导入口、一引流通道及一注射口，该引流通道与该导尿通道并排且互不相通，该注射口、该引流通道及该球囊三者相连通。
上述的抗菌导尿管，其中该抗菌碳材设于接近该导入口处。
上述的抗菌导尿管，其中该抗菌碳材具有一与该导入口及该导尿通道相连通的抗菌通道。
上述的抗菌导尿管，其中该抗菌碳材设于接近该导出口处。
上述的抗菌导尿管，其中该抗菌碳材具有一固接部设于该本体且接近该导入口，以及一自该固接部沿该导尿通道长度方向延伸的延伸部。
上述的抗菌导尿管，其中该抗菌碳材含有0.01～0.1wt％的金、银、铜或锌。
藉由在导尿管的导尿通道内设置具有抗菌功能的抗菌碳材，不仅可使人体外部的细菌无法经由导尿通道进入膀胱，亦可将位于膀胱内的细菌加以杀除，以有效预防泌尿系统的细菌感染，改善现有导尿管所造成的膀胱细菌感染问题。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
图1为本实用新型抗菌导尿管的第一较佳实施例的剖视图；
图2为本实用新型抗菌导尿管的第二较佳实施例的剖视图；
图3为本实用新型抗菌导尿管的第三较佳实施例的剖视图。
其中，附图标记
1     本体
11    导入口
12    导尿通道
13    引流通道
14    导出口
15    注射口
2     抗菌碳材
21    抗菌通道
22    延伸部
23    固接部
3     球囊
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：
如图1所示，本实用新型抗菌导尿管的第一较佳实施例包含一本体1、以及一设于该本体1内的抗菌碳材2。该抗菌导尿管适用于被置入一病患的膀胱，其中，该本体1的前段连同该抗菌碳材2是置于该膀胱内，而该本体1的中后段则位于人体外。
该本体1为可挠材质如硅胶或聚氯乙烯所制成，并包括一导入口11、一导尿通道12、一导出口14、一球囊3、一引流通道13，及一注射口15。导尿通道12是形成于该本体1内，该导入口11位于该导尿通道12的前端，用于供该膀胱内的尿液导入该导尿通道12，该导出口14位于该导尿通道12的后端，该导尿通道12分别与该导入口11及该导出口14相连通，该导出口14位于人体外，可将该导尿通道的尿液导出至一尿液搜集袋中。该球囊3设于该导尿通道12外且邻近该导入口11，该引流通道13与该导尿通道12并排且互不相通，该注射口15、该引流通道13及该球囊3三者相连通，且该注射口15是供一针筒连接，以便医护人员注入生理食盐水将该球囊3充满而使其膨胀，藉此将该球囊3及该本体1的前段固定在病患的膀胱内，使得该抗菌导尿管不会因为受到拉扯或其他因素而脱落。
该抗菌碳材2设于该导尿通道12最前端且接近该导入口11处，并具有一与该导入口11及该导尿通道12相连通的抗菌通道21。当尿液自该导入口11进入该本体1内时，会先流经该抗菌通道21，接着经由该导尿通道12由该导出口14流出。因此，当外部的细菌欲经由尿液或导尿通道12进入膀胱时，便会被该抗菌碳材2吸附并灭除。值得注意的是，该抗菌碳材2可为聚丙烯腈(PAN)活性碳、竹炭或石墨烯，且该抗菌碳材可以是织物状、非织物状或粉末状。若该抗菌碳材为粉末状，则单颗粉粒的长度为10-300μm，直径为5-15μm。该抗菌碳材2的BET比表面积介于500m2/g与1800m2/g之间，且该活性碳材中孔径小于2纳米的微孔容积占总孔洞的容积比例介于30％与50％之间。
为了解本实用新型所述的抗菌碳材2的抗菌特性，兹采用如下设备与方法进行测量及观察：
碳材表面观察仪器为冷场发射扫描式电子显微镜及能量散布光谱仪(ColdField Emission Scanning Electron Microscope and Energy DispersiveSpectrometer)，日本HITACHI公司制造，型号为S-4800。测试方法是以碳胶带将适当大小的碳材固定于载台上(直径2.5公分)，放置于80℃加热盘上烘1小时。使用10至15kv的加速电压，5000倍的放大倍率进行碳材的表面观察。
比表面积(BET)分析设备为Micromeritics公司制造的MicromeriticsASAP2020，侧试方法是将样品先经由高温(360℃)抽真空后，填入吸附气体(氮气)，实验温度与压力固定在77K及760mm-Hg。
抗菌分析前将测试样品取直径4.8±0.1cm圆形样品6片，再以121℃及103kPa(1.05kg/m2)灭菌20分钟，并根据AATCC 100-1998抗菌测试标准规范进行测试。
测试例1使用聚丙烯腈氧化纤维布进行活化处理，于氮气保护下，以4℃/min的升温速率，由室温升至1000℃后，进行水蒸气活化历时10分钟，再以10℃/min的降温速率降至室温。最后制成聚丙烯腈系活性碳纤维布，其BET比表面积值为1050m2/g，且孔径小于2纳米的微孔容积占总孔洞的容积比例为45％，将上述活性碳纤维布制成抗菌碳材2，以进行后续抗菌测试。
测试例2是将测试例1所制成的活性碳纤维布含浸于0.01M硝酸银水溶液中，同时以50rpm转速进行搅拌0.5小时，之后进行脱水，并于120℃下进行烘干除去水分，接着于氮气保护下，以4℃/min的升温速率，由室温升至600℃后，进行热裂解历时1分钟，再以10℃/min的降温速率降至室温。接着进行水洗2小时，再于120℃下进行烘干2小时，而制得最后的成品。其中银占总重量的0.06wt％，且于活性碳纤维上的银颗粒大小为纳米级，其粒径约为10至50nm。载有银颗粒的活性碳纤维布，其真密度为2.06g/cm3,碳含量为85.5wt％，氧含量为10.4wt％，BET比表面积为1030m2/g，孔径小于2纳米的微孔容积占总孔洞的容积比例为44％，将上述载有银颗粒的活性碳纤维布制成抗菌碳材2，以进行后续抗菌测试，其结果如表一所示。
表1抗菌测试结果表
根据AATCC 100规范测试测试例1及测试例2的抗菌能力，其中测试例1对金黄色葡萄球菌的抗菌率为99.3％，对绿脓杆菌的抗菌率为99.0％。从测试例1的抗菌碳材吸附大肠杆菌初始状态的电子显微镜照片，以及测试例1的抗菌碳材吸附大肠杆菌经过24小时之后的电子显微镜照片，两者相比对可知，大肠杆菌的数量明显减少。测试例2将活性碳纤维布载上0.06wt％的银后整个抗菌性能可以提升到99.99％以上，从本实用新型测试例2的抗菌碳材吸附大肠杆菌初始状态的电子显微镜照片，以及测试例2的抗菌碳材吸附大肠杆菌经过24小时的后的电子显微镜照片，可以显示出原先的大肠杆菌已陆续在该抗菌碳材上死亡，表示银可辅助PAN活性碳纤维进行杀菌，提高抗菌率。
为了解抗菌碳材的比表面积大小对抗菌性能的影响，将聚丙烯腈氧化纤维布分别在600℃、800℃与1200℃的活化温度下制成聚丙烯腈(PAN)活性碳纤维并制成抗菌碳材，依活化温度低到高分别命名为对照组、测试例3及测试例4，其活化处理条件如测试例1，仅改变活化温度，经测量其BET比表面积分别为380m2/g、650m2/g与1800m2/g，且孔径小于2纳米的微孔容积占总孔洞的容积比例分别为27％、41％与48％。
根据AATCC 100所规范的测试方法测试对照组、测试例3及测试例4的抗菌能力，结果如下表2的抗菌性能测试结果表，由表2显示对照组的BET比表面积低且微孔容积比低，其抗菌能力明显不如BET比表面积高的测试例3与测试例4。
表2抗菌测试结果表
归纳以上实验测试结果，可得抗菌碳材的BET比表面积介于500m2/g与1800m2/g之间，且该抗菌碳材中孔径小于2纳米的微孔容积占总孔洞的容积比例介于30％与50％之间，时其抗菌能力较佳，其中以抗菌碳材的BET比表面积介于650m2/g与1800m2/g之间其抗菌能力更佳。
为进一步加强该抗菌碳材2的抗菌能力，可施予有机或无机抗菌处理。于有机抗菌处理中，可以含浸或涂抹氨基醣苷类(aminoglycoside)物质，例如庆大霉素(gentamicin)、妥布霉素(tobramycin)，丁胺卡那霉素(amikacin)等，使该抗菌碳材2与上述有机物质结合，最后形成具有高抗菌能力的材料。因此，将经过有机抗菌处理的抗菌碳材2应用于该导尿管中即可有效预防泌尿系统的细菌感染。其中，使用庆大霉素进行有机抗菌处理的效果为较佳。
于无机抗菌处理中，可将该抗菌碳材2以含浸、涂布、电镀、蒸镀、化学气相沉积、无电镀等技术，将金、银、铜或锌等无机抗菌金属结合在该抗菌碳材2上，最后形成具有高抗菌能力的材料。该抗菌碳材中金、银、铜或锌的含量为0.01～0.1wt％。因此，将经过无机抗菌处理的抗菌碳材2应用于该导尿管中即可有效预防泌尿系统的细菌感染。其中，使用银或铜进行无机抗菌处理的效果为较佳。
关于该抗菌碳材2的具体结构实施态样，可将一活性碳纤维布卷成柱状以形成该抗菌碳材2，或于该本体1的内壁沾黏由上述活性碳纤维研磨而成的粉末以形成该抗菌碳材2，亦可于PU发泡材料的发泡过程中加入上述活性碳纤维以形成棒状的抗菌碳材2。
如图2所示，本实用新型抗菌导尿管的第二较佳实施例，其大致与第一较佳实施例相同，其差异在于：该抗菌碳材2是多孔性且塞设于接近该导出口14处，使得进入该本体1内的尿液自该导尿通道12依序经过该抗菌碳材2与该导出口14而向外流出。因此，当外部的细菌欲以尿液或导尿管为媒介进入膀胱时，便会吸附于该抗菌碳材2，并于吸附一段时间后死亡，使该抗菌碳材2发挥其抗菌与阻绝的功效。
如图3所示，本实用新型抗菌导尿管的第三较佳实施例，其大致与第一较佳实施例相同，其差异在于：该抗菌碳材2一端具有一固接部23设于该导尿通道12最前端接近该导入口11处，并具有一自该固接部23沿该导尿通道12长度方向延伸的延伸部22。在本实施例中，该延伸部22呈柱状或棒状。因此，当外部的细菌欲以尿液或导尿管为媒介进入膀胱时，便会吸附于该抗菌碳材2的延伸部22，并于吸附一段时间后死亡，使该抗菌碳材2发挥其抗菌与阻绝的功效。
综上所述，本实用新型的优点在于：藉由在导尿管的导尿通道12内设置具有抗菌功能的抗菌碳材2，即积极地对于细菌的传递路径予以阻断，使得人体外部的细菌无法以尿液或该导尿管为媒介进入膀胱，可有效预防泌尿系统的细菌感染，避免现有长期留置型导尿管所造成的细菌性膀胱炎等问题。
当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗菌导尿管，其特征在于，包含有：
一本体，具有一形成于该本体内的导尿通道、一导入口位于该导尿通道的一端、及一导出口位于该导尿通道的另一端，该导尿通道分别与该导入口及该导出口相连通；以及
一设于该导尿通道内的抗菌碳材，该抗菌碳材的BET比表面积介于500m2/g与1800m2/g之间，且该抗菌碳材中孔径小于2纳米的微孔容积占总孔洞的容积比例介于30％与50％之间。
2.根据权利要求1所述的抗菌导尿管，其特征在于，该抗菌碳材的材质为PAN活性碳、竹炭或石墨烯。
3.根据权利要求2所述的抗菌导尿管，其特征在于，该抗菌碳材为织物状、非织物状或粉末状。
4.根据权利要求1所述的抗菌导尿管，其特征在于，该抗菌碳材的BET比表面积介于650m2/g与1800m2/g之间。
5.根据权利要求1所述的抗菌导尿管，其特征在于，该本体更具有一球囊设于该导尿通道外且邻近该导入口、一引流通道及一注射口，该引流通道与该导尿通道并排且互不相通，该注射口、该引流通道及该球囊三者相连通。
6.根据权利要求1所述的抗菌导尿管，其特征在于，该抗菌碳材设于接近该导入口处。
7.根据权利要求6所述的抗菌导尿管，其特征在于，该抗菌碳材具有一与该导入口及该导尿通道相连通的抗菌通道。
8.根据权利要求1所述的抗菌导尿管，其特征在于，该抗菌碳材设于接近该导出口处。
9.根据权利要求1所述的抗菌导尿管，其特征在于，该抗菌碳材具有一固接部设于该本体且接近该导入口，以及一自该固接部沿该导尿通道长度方向延伸的延伸部。
10.根据权利要求1所述的抗菌导尿管，其特征在于，该抗菌碳材含有0.01～0.1wt％的金、银、铜或锌。
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