導尿管表面潤滑性處理方法介紹和摩擦系數測試

【摘要】在臨床治療中，導尿管需要或長期或短期與機體組織接觸，每次插入或拔出組織時，病人會有不同程度的灼燒疼痛感，易引起相應的粘膜損傷，甚至組織發炎。這主要由於導尿管表面材質與肌體組織的摩擦系數較大。本文介紹了幾種導尿管表面潤滑性處理方法，通過摩擦系數測試對各種方法進行了驗證，認為PVP涂覆的潤滑效果最佳，穩定持久，適合臨床使用。

【關鍵詞】導尿管、PVP、石蠟油、摩擦系數測試

【作者】濟南蘭光機電技術有限公司

Lubrication Processing Methods and Coefficient of Friction Test of Catheter Surface

Abstract

In process of clinical treatment, the catheter contacts with the tissues of organism for a short term or long term. The patient may feel the burning pain when the catheter is inserted or pulled out from the tissues, which may cause damage to the mucous membrane or even tissue inflammation. The cause for those problems is the high coefficient of friction between the catheter surface and the tissues. This article is to introduce the lubrication processing methods and coefficient of friction test of the catheter surface. Through the processing and COF test, it could be concluded that the PVP coating has excellent and stable performance in lubrication of catheter surface which is suitable for clinical applications.

Key Words

Catheter, PVP, Paraffin Oil, Coefficient of Friction Test

Author

Labthink Instruments Co., Ltd  

　　醫用導管是連接人體內外管腔制品的總稱，通過靜脈導管、插管、導尿管等形式，廣泛應用於投藥、灌流、排液等臨床領域。其中，導尿管是臨床應用中不可或缺的醫療器械，它的出現，使一些危險性大、操作復雜的傳統診療手段找到了理想的替代方法，進而提昇了醫療水平和患者愈後體質及生理機能的康復。

導尿管表面潤滑性處理

　　在臨床治療中，導尿管需要或長期或短期與機體組織接觸，每次插入或拔出組織時，病人會有不同程度的灼燒疼痛感，易引起相應的粘膜損傷，甚至組織發炎。這主要由於導尿管表面材質與肌體組織的摩擦系數較大，對此，科研人員和醫護人員采用了多種手段對導尿管的表面進行潤滑處理，以減輕患者醫源性痛苦。

一、石蠟油或絡合碘外涂

　　石蠟油是礦物油的一種，用棉球蘸取一定量涂抹在導尿管表面， 使之具有良好的潤滑作用。但在臨床應用中，這種方法存在幾點風險：1、棉球涂抹增加了細菌的感染幾率；2、石蠟油不被粘膜吸收，如操作不慎誤入氣管或滲入組織，易引起其他病癥。因此，這種潤滑方法逐漸被行業所淘汰。絡合碘涂抹是近些年的新嘗試和新研究。絡合碘即為碘伏，是由碘和非離子表面活性劑絡合而成的，是一種無毒、無味的傳統殺菌劑。同時，它又是一種水溶性試劑，較強的粘膜滲透性使之作為導尿管潤滑劑使用時兼具殺菌功效，防止細菌經導尿管攜帶入膀胱，降低泌尿系統感染的幾率。這種外涂的方法簡單易行，成本較低，但存在兩點共同的弊端：1、無法使導尿管每個部位得到充分潤滑；2、在插管過程中，潤滑劑與尿道不斷摩擦、持續損耗，增加了導尿管與尿道的摩擦傷害。

二、硅膠涂層

　　硅膠涂層導尿管主要是用可固化的硅膠彈性體通過浸漬、噴霧或刷抹等方法粘附在導尿管表層上，形成一層硅膠彈性體潤滑膜。經實踐檢驗，反復浸漬的方法效果最好，可以有效控制涂層的總厚度及各部位的均勻性。當涂層達到規定厚度後，將導管置於室溫25℃、10-50%RH條件下固化16小時，七天內該潤滑膜達到理想的特性。這種采用硅膠涂層的導尿管可減少插入時與機體組織的摩擦和損傷，降低感染的風險。

三、水溶性潤滑涂層

　　這種方法首先將穩定的聚合物溶液涂覆在導尿管表層，烘乾後，將與之不發生化學反應的親水聚合物作為表層鍵合在穩定聚合物涂覆層上，再次烘乾後即可成為固態水溶性潤滑涂層。聚合物溶液宜選擇具有較強附著性的纖維素酯類作為基材，增加涂層與導管表層的牢固性。親水聚合物的選擇關系到涂層潤滑效果的好壞，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作為一種水溶性高分子化合物，多年的臨床應用證實了其具有良好的生理相容性和溶解性，適宜作為導尿管的潤滑層。在乾態情況下，經水溶性潤滑涂層的導尿管與普通導尿管無異，當涂層與水性液體接觸時，PVP分子迅速吸收水分形成親水凝膠層且不會脫落，插管時起到充分潤滑作用。經實驗證明，隨著PVP涂覆含量的增加，導管表面的摩擦系數逐漸減小，這是由於PVP含量增加，與導尿管表面纏結的PVP分子越多，吸水後形成的水凝膠層越厚，水分子的凝聚減少了導管基材與外界組織的摩擦面積，摩擦系數相應降低。采用這種方法，除了使導尿管對尿道的摩擦力得到最大程度的降低、減少了患者疼痛和感染的幾率外，安全性也大幅提昇。

　　在PVP涂覆過程中，PVP的含水量會對潤滑效果產生一定影響。由於自身特性和吸潮的原因，PVP原料的含水量在3%~5%，經行業專家驗證，當含水量超過1%時，涂覆易出現不均勻的現象，導致潤滑性不理想。因此建議涂覆前對PVP原料進行乾燥處理，使其含水量控制在合理的范圍內。

導尿管摩擦系數測試

測試地點：蘭光實驗室

測試儀器：MXD-02摩擦系數儀

試樣制備：取乳膠、PVC、PUR材質導尿管各36只。以乳膠導尿管為例，每12只一組分為3組，第一組為測試對照組，第二組進行PVP潤滑處理，第三組進行石蠟油涂覆，每組6只入水浸泡30s，另6只入水浸泡24h。PVC和PUR材質導尿管同法制取試樣。

測試方法：取測試對照組中入水浸泡30s的2只試樣通過①試樣夾緊裝置固定在②V型凹槽板上，向③儲水槽注入水直至試樣完全浸泡其中。將200g的④標准滑塊輕放入於⑤試樣上方，由⑥傳感器連接杆拖動滑塊沿箭頭所示方向以100mm/min的速度運動，即可測出動摩擦系數，最終取6只試樣的平均摩擦系數值。同法測試另兩種材質試樣在不同浸泡時間下的摩擦系數。

 
圖1. 導尿管摩擦系數測試示意圖

測試結果：

表1、三種材質導尿管不同潤滑方式下的摩擦系數測試結果

　　基於本次測試結果分析：就潤滑效果而言，PVP明顯好於石蠟油。同樣在水中浸泡30s，經PVP潤滑處理過導尿管的摩擦系數較普通導尿管下降了85.27%~99.08%，而經石蠟油涂覆的導尿管摩擦系數較普通導尿管僅下降了65.87%~67.21%。就潤滑涂層的牢固度而言，PVP同樣優於石蠟油。在水中浸泡24h後，PVP涂覆的三種材質導尿管的摩擦系數與浸泡30s時的數據沒有任何變化，而石蠟油涂覆的導尿管的摩擦系數均大幅上昇了145.49%~157.17%，幾乎等同於同樣條件下普通導管的摩擦系數。就三種材質而言，乳膠和PVC材質的導尿管經PVP和石蠟涂覆後潤滑效果優異，無明顯差別，但PUR經潤滑後效果相對較差，具體原因有待進一步分析。

　　上述測試表明，無論是潤滑效果還是穩定持久性，采用PVP對導尿管表面進行潤滑處理效果均優於石蠟油，利用此法制得的導尿管在使用中只需浸入無菌水中，迅速形成的親水凝膠層異常潤滑，極大降低了導尿管與肌體組織的摩擦系數和病患的插管痛苦，且無任何不良反應，因此，該法可視為導尿管表面潤滑處理的理想方法。