第四节 医疗卫生用纺织品,一、医用纺织品的分类 医用纺织品的分类方法多种多样。按其应用领域来分，医疗用纺织品可分四大类。1. 非移植用纺织品：如绷带、伤口敷料、膏药布等。2. 移植用纺织品：如缝合线、血管移植物、人造关节、心脏瓣膜及修复用织物。3. 体外装置用纺织品：如人工肾、人工肝、人工肺等。4. 保健和卫生用品：如床上用品、防护服、外科手术大衣、手术巾等。,非移植用纺织品：如绷带、伤口敷料、膏药布等。,不脱脂的棉花纤维表面有一层脂质，这层脂质是疏水的，会降低纱布和药棉的吸水性，也妨碍了对药液、体液的吸收，因此要采用脱脂棉。,移植用纺织品：如缝合线、血管移植物、人造关节、心脏瓣膜及修复用织物。,体外装置用纺织品：如人工肾、人工肝、人工心肺等。,保健和卫生用品：如床上用品、防护服、外科手术大衣、手术巾等。,二、医用纺织品对材料性能的要求 医疗用纺织品材料有纤维、纱线(单丝或复丝)、织物(机织、针织、非织造布)和复合材料。棉花、蚕丝和粘胶广泛用于非移植性材料和保健卫生用品。合成材料应用于医疗纺织品的有聚酯、聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等，还有一些特种纤维用于医疗纺织品，如从牛皮中提取的胶原，系生物可降解材料，它是一种蛋白质，可以做成纤维状或水凝胶状(明胶)。胶原纤维可用作缝合线。,(一) 对耐消毒性的要求 医学用纺织品，最基本的要求是无毒性，不会引起发烧、发炎等症状，因此医用纺织纤维材料必须能经受消毒处理，如辐射、环氧乙烷、干热和湿蒸消毒。,天然纤维适应于高温消毒。化纤因其耐热性差，受热会发生形态和性能的变化失去医用性能，因而要尽可能地选择和开发耐消毒性纤维材料。用即弃材料蓬勃发展。,不同消毒方法的消毒时间和温度,(二) 对医疗功能性的要求有效性 必须具有能满足其使用目的性能，如吸水、吸血、吸药、吸脓、止血、止痛、防感染和具体疗效等。方便性 在医疗有效性的前提下，改进其使用方式，减少患者的麻烦和痛苦，提供便利的使用条件。这种方便性包括纱布的药效性、不粘性和可开合性等；绷带的防水性、防滑性、自粘性、弹性和可固化性及缝合线的光滑性、易拆除性和生物吸收性等。舒适性 即进一步改进医用纺织品的性能，使患者感到舒适。这种舒适性包括膨松、纤细、柔软的接触感觉和透湿、透气、干爽的不闷感觉，也包括抗菌、消臭、防污等卫生性能。,(三) 对生物安全性的要求 选用医用纤维材料都要具有生物相容性能和化学性能。 生物性能包括毒性、致畸性、发炎性、凝血性、诱变性、过敏性、溶血性、致癌性等。 化学性能包括吸水性、溶出性、吸附性、缓释性、生物降解性、耐药性、耐氧化性等。,医用纺织品的生物安全性基本的试验项目,三、非移植用纺织品这类材料有外科敷料、绷带、排液织物等。,非移植用纺织品材料,(一) 外科敷料1外科敷料的作用及其性能要求 伤口敷料主要用途有，包括防御感染，吸收和排出血水及过量体液（如纱布、填料等），有利伤口愈合和方便上药。为了满足其使用要求，外科敷料除能满足消毒要求之外，还应具有松软、柔韧，保护伤口免受进一步伤害，使用方便，取下容易，无菌，无毒，不掉絮毛。,2外科敷料的结构、材质及其加工方法 伤口护理产品的结构，通常由3层组成：接触伤口层、吸收层和基体材料层。接触伤口层不能和伤口粘连，要取下方便，不损伤新的组织生长。中间层吸收血水，对伤口起着隔垫层作用，保护伤口。基体材料层涂有丙烯酸粘结剂，使敷料定位。紧密的机织物能提供较平整的衬垫，可使吸收加快，而稀疏结构则较蓬松，保护作用较好。这类产品的理想原料是：胶原、海藻和壳多糖纤维对伤口愈合有效，海藻纤维和渗出的体液相互作用生成的钠钙海藻胶，具有亲水性、透氧性、拒菌性，有利于新组织生成。,用于外科敷料产品可以是机织物，也可以用非织造布。如大多数纱布是棉质松软性平纹织物，常用的密度为每10cm经密4775根，纬密为3159根。经纱为13tex ，纬纱为11tex的纱。非织造布具有平整，大多数不掉纤毛，可减少碎屑遗留在伤口上的机会，目前使用也越来越多，非织造布可采用化学粘合法或热轧法，做得较软一些、吸水性更好一些。,手术后使用的敷料具有更高级的非织造布结构，如在吸收基材上加以多孔膜、聚合物非织造布熔合层合布和金属化非织造布。采用不完全胶原长丝制成的非织造布用于处置烧伤创口。聚丙烯纤维几乎不吸湿，导湿性好，聚丙烯纤维常用做面层材料，和吸收性基片结合在一起，常用作烧伤敷料和绷带。聚丙烯织物和皮肤接触可将液流传送到吸收性材料，这种敷料用起来很舒适，无害，且能保持皮肤干爽。碳化粘胶纤维作敷料，做成活性炭样材料，可以吸收怪味。,(二) 绷带 在扭伤、骨折、把敷料固定于伤口等情况下都要使用绷带。绷带必须具有透气性、吸湿性、保温性，能防滑脱、防止外部冲击和摩擦，要求包缠于患部时固定性好，有适当张力且耐洗、耐消毒，使用方便。,弹力纱在绷带织物结构中发挥支撑和舒适效能，弹性绷带可以使用弹性纤维，如涤纶加弹丝(PET)和新型聚酯弹性纤维(PBT)；也可以使用弹力丝，如氨纶(PU)。绷带的弹性率因使用的材料的不同而不同，一般可达50%60。使用氨纶时，可达到200。除了使用弹性材料之外，弹性绷带以其不同的弹力能贴附于人体各部，目前已发展成筒状绷带和网状绷带。,筒状绷带是用纬编针织制作而成，直径规格有多种，筒状绷带用于包扎关节、腿部等不易固定的位置。网状绷带用于包扎头部、面部、乳部等常规绷带难于包扎的部位。,矫形绷带是在绷带上附着石膏，用于骨折固定，但固化较慢，笨重易碎，透气性差，X光透过性差，固化后怕水，已逐步被高分子绷带所取代，这类绷带矫形强度高，重量轻，能透气，能透X光，抗水性好，可用肥皂清洗，包扎中患者可以入水或淋浴。 以聚酯、聚丙烯、天然纤维为材料做成的针刺无纺布矫形用垫料绷带用于石膏模和压缩性绷带下面作衬垫用，发挥其舒适效能。压缩性绷带用于处置和预防深度静脉凝血、腿部溃疡和静脉曲张。,护肘绷带,护腰绷带,移植用纺织品材料,四、移植用纺织品,（一）缝合线 缝合线用以缝合伤口，连结组织和结扎血管。缝合线织物除了要满足医用纺织品所需要的性能之外，在使用中还有如下性能要求：结头拉开强度、直径、弯曲刚性，表面粗糙度、结头脱开、结头安全性及降解时间。 缝合线具有很长的使用历史，20世纪30年代常常用蚕丝和亚麻制缝合线，直至开发出尼龙线为止。60年代后期，继聚酯线之后是聚乙醇酸和聚交酯酸等合成可吸收性缝合线材料，近期用聚乙交酯-丙交酯共聚纤维（PGLA）、聚对二氧杂环己酮（PDS）。,（一）缝合线 缝合线用以缝合伤口，连结组织和结扎血管。缝合线织物除了要满足医用纺织品所需要的性能之外，在使用中还有如下性能要求：结头拉开强度、直径、弯曲刚性，表面粗糙度、结头脱开、结头安全性及降解时间。 缝合线具有很长的使用历史，20世纪30年代常常用蚕丝和亚麻制缝合线，直至开发出尼龙线为止。60年代后期，继聚酯线之后是聚乙醇酸和聚交酯酸等合成可吸收性缝合线材料，近期用聚乙交酯-丙交酯共聚纤维（PGLA）、聚对二氧杂环己酮（PDS）。 可吸收性缝合线用于制止内出血，愈合后为体液降解。非吸收性缝合线通常用于缝合皮肤或口腔切口等容易拆线的伤口。羊肠线、蚕丝、亚麻是传统的缝合线材料，茧丝因为较细，用于眼科缝合，但在其它医疗场合使用则受到限制。,缝合线是由单丝或复丝制成的线，制作缝合线的方法各有优缺点。选用合适的缝合线，大多由外科医生定夺，根据用途，考虑分析各种特性，但是能消溶的单纤长丝已经成为普遍使用的缝合线原材料。,（二）软组织植入物 软组织植入物包括人造皮肤修补，人造腱和人造角膜。这一类材料首先必须具有与人体组织相适应的相溶性。能和软组织相容的人造材料有硅橡胶、聚氨酯、水凝胶和碳纤维，生物聚合体是胶原、丝蛋白、纤维素、壳多糖和壳聚糖。1硅橡胶用作隆胸、人造耳朵和人造鼻子。2碳纤维可用于修复手臂、肩、膝以及踝关节。3胶原和活的皮肤组织相似，可作人造皮肤。4天然和合成的水凝胶可作柔性角膜，隐形镜片等。,先由虾蟹经酸碱等化学手段制成甲壳质，再制造成呈纤维网状细微结构的无纺布型医用生物敷料，就成了“人造皮肤”，一共有3层。,用于人造腱和韧带一般用机织物和针织物制成，非织造布因其强度不足，不宜作为制造韧带的假体材料。用编织物形成的人造韧带的应力应变性能和人的腱或韧带相似，是最合适的结构。 用于人造腱和韧带的材料有：碳纤维和聚酯纤维编织结构复合材料，特别适合于制作膝部位的韧带，典型的碳纤维编织物植入体由32股，每股3000根单纤丝制成；使用聚酯纤维编织的韧带强度高，抗交变载荷蠕变性好；聚丙烯植入体通常由多股材料编织成带状结构，也可用膨化聚四氟乙烯材料编织物制造韧带。低密度聚乙烯和人体软骨的相容性较好，常用作面部、耳、鼻和喉部软骨的替代物。,(三) 硬组织植入物 硬组织植入物主要包括人造骨骼和牙齿等，这类材料必须具有与人体硬组织相适应的生物相容性、机械性能、化学稳定性、良好的加工性。1将生物活性陶瓷和聚合物相结合或和金属结合，可作人造骨骼、骨骼胶合材料、人工关节等。,上海交大研制人造骨骼 为患者量身定制,2聚甲基丙烯酸甲酯及其衍生物可作假牙，交联丙烯酸树脂制成的假牙能改进其耐磨性能。其它用于牙基的聚合物有聚砜和聚醚砜。,3正骨材料主要是骨钉和骨头夹板，钢钉和纲制螺丝需进行二次手术取出钢钉，骨头上留下钢钉孔眼。用聚乙交酯-丙交酯共聚纤维（PGLA）做正骨材料，PGLA被人体组织吸收（半年到两年），避免了二次手术给人带来的痛苦。,(四) 血管(脉管)植入物 人造血管的使用是纺织材料在医学上使用的重大突破。如糖尿病患者腿部动脉出现堵塞前兆时，用搭桥方法绕过原来的堵塞区段，使血液重新恢复循环；心血管系统发生堵塞或功能衰退时，替代原来的受损心血管体系，可用人造静脉或人造动脉进行置换；调换血管瘤患者的部分主动脉等。,人造血管植入物，除必要的耐消毒性、生物安全性外，还要求物理化学性能稳定、网孔度适宜，有一定的强度、易弯曲、不吸瘪、耐体内弯曲和压力，做移入手术时，要求缝合性好，与人体组织能迅速结合。当人工血管与人体血管缝合后，人工血管内壁在血液流通中附着各种血液成份，逐渐形成具有血液相溶性的假内膜，其外壁也逐渐形成结缔组织而被固定，这种结构与人体血管的内外膜结构特别相似。人工血管具有合理的孔隙度对其内外膜长成非常重要，孔隙过大，血液渗出量大，容易造成休克；孔隙太小，又不利于血液渗入，影响假内膜生长和外膜营养的供应。,人造血管,开发人工血管用得最多的纤维材料是聚酯和膨化聚四氟乙烯。血管的形状可分为直线状或双叉形和多支型。用于人工血管的加工方法，可以是机织物，针织物（经编和纬编）和非织造布技术。人造血管的最主要性能要求是孔隙性，机织结构产品比针织产品的孔隙要少，能减少血液从缝隙处渗漏，但同时会妨碍组织生长；针织品孔隙较多，有利于组织生长，但渗漏问题值得重视。机织移植物的典型渗水率为50500mLcm2.min，而针织的为10002000mLcm2.min。为了填充空隙防止渗漏，开发了拉绒产品，即在机织或针织移植材料的内面起绒、或外面起绒、或内外面都起绒。,绝大多数针织或机织移植材料在移植前先经过预凝结，即有意识地将血液浸渍到纺织材料管壁，使其形成血液凝块，一旦将其植人体内，预凝结措施使经纺织材料管壁流失的血量减少或甚至消除。如某些机织血管移植用纺织品，每隔开几梭纬纱采用纱罗组织结构，尽量减少松脱和位移。搭桥移植血管带有皱缩，可便于处置操作和适应不同长度规格，皱缩形几何形状可改善植入体的柔曲性且不会缠结，植入时外科医生把皱缩弄直，植入物的弹性取决于所用材料的弹性模量、厚度和半径。,心脏瓣膜,五、体外循环(生物医疗)设备用纺织品 (一) 人工肾人工肾是一种血液净化器。,血液流经膜材进行循环，滞留无用废弃物质。其治疗原理是透析、过滤和吸收。膜材可以是一张薄片或是粘胶薄膜形态的一束中空再生纤维素纤维。血液净化装置采用分离膜和吸收剂。膜的分离作用决定于其孔眼大小。净化方法是血液透析(透析，膜孔眼直径大小为18nm)，血液过滤(过滤膜孔眼直径为360nm)，血浆交换(过滤，膜孔眼直径0.20.6m)以及血液吸收。,