留置針貼膜的水蒸氣透過性能和粘性分析

　　如今，靜脈輸液已成為臨床治療的主要手段之一，對於有長期輸液需求的病患以及穿刺困難的老人和嬰幼兒，靜脈留置針發揮了巨大的作用。這是一種外周靜脈短導管，操作方便，不易刺破血管，保留時間長，能有效減少靜脈穿刺次數，減輕患者痛苦，同時，針對危重患者，能及時打開靜脈通路，快速給藥，提高搶救的成功率。諸多影響因素中，良好的固定能減少留置針的非計劃性拔針，而留置針貼膜的問世又及時滿足了這一臨床需求。

一、留置針貼膜

　　留置針貼膜是一種廣泛應用於靜脈輸液的醫藥材料，通過密閉式固定留置針針體於穿刺孔附近的皮膚表層，隔絕細菌和空氣，減少牽拉、滑動等機械性摩擦的刺激，其材質多樣，應用最多的主要有兩種：聚氨酯透明貼膜和水膠體敷料。

　　聚氨酯透明貼膜，顧名思義，由聚氨酯薄膜涂覆醫用型壓敏膠制成，透明度高，便於直接觀察留置針穿刺部位情況。聚氨酯獨特的分子結構，使其具有優良的回彈性能和良好的柔軟性、防水透濕性，同時價格低廉，在醫療衛生領域有著其他材料無法比擬的優勢。

　　水膠體敷料作為留置針貼膜應用於靜脈輸液的新型材料，是由吸水性很強的水溶性高分子、具有自粘性的橡膠材料和防水透氣的保護膜材料，如上述聚氨酯薄膜，共同制成的敷料。當穿刺部位發生炎癥、出現滲液時，水膠體敷料中的水溶性高分子吸水溶脹，而橡膠的粘性使敷料與針孔四周皮膚緊密結合在一起，形成密閉無菌環境。膚表汗液等通過最外層保護膜材料得到及時揮發。簡單來說，水膠體敷料是聚氨酯透明貼膜的昇級，在密封、透氣的基礎上增加了對滲液的吸收功能。

　　在留置針的臨床應用中，因穿刺技術不熟練、固定不妥以及病患的躁動而引起的並發癥時常出現，多體現為穿刺部位感染、皮下血腫、液體滲透等，針對這些問題，貼膜的透氣性（氣即濕氣，水蒸氣）顯得尤為重要。人雖為高等動物，但同所有生物一樣，身體的整個膚表都在進行著呼吸以及水分的蒸發，正常皮膚的水分蒸發率為443g/(m²·24h)左右。作為膚表貼膜，應具備高於正常皮膚水分蒸發率的的水蒸氣透過性能，促進膚表水蒸氣的正常揮發，對於炎熱環境和多汗患者，貼膜的透過量應合理提高，以避免汗液積聚於穿刺部位引起相關並發癥。除此之外，汗液浸漬皮膚更易造成貼膜粘性失效，邊緣卷曲，無法使之與皮膚充分接觸，從而開放了水和細菌的入侵通道，從而進一步加劇並發癥的程度。因此，理想的留置針貼膜，除了要具備良好的水蒸氣透過性，還應保持較強的粘結力和剝離力，減少汗水浸漬引發的貼膜脫落問題。

二、留置針貼膜的水蒸氣透過性能

　　根據水蒸氣的滲透機理，當留置針貼膜的近皮膚側出現汗液積聚時，水蒸氣分壓高於貼膜的另一側，在壓差的作用下，水蒸氣分子吸附於貼膜表面，首先溶解入貼膜材料，從材料內部向另一側擴散，最終在貼膜的另一側解析而出。因貼膜材料的性質不同，水蒸氣的滲透速率也有差異。YY/T 0471《接觸性創面敷料試驗方法》中第二部分《透氣膜敷料水蒸氣透過率》介紹了兩種水蒸氣透過率的測試方法，具體如下：

1、水蒸氣接觸時透氣膜敷料的水蒸氣透過率測試

　　在杯狀試驗容器加入一定量的水，將圓形樣品精確的夾持覆蓋在容器口邊緣，使水面與樣品之間的空氣間隙為（5±1）mm，形成水密封。此時稱重容器、樣品和液體的質量，記錄為W1。將容器置入乾燥環境中18h至24h後，取出再次稱重為W2，並記錄試驗時間T。根據公式（1）計算水蒸氣透過率。該種測試方法通過質量差測試水蒸氣透過率，遂被業內命名為稱重法。

X=（W1-W2）×1000×24/T-----------------------------------------------（1）

(X——水蒸氣透過率，單位為g/m²·24h)

2、液體接觸時透氣膜敷料的水蒸氣透過率測試

　　該測試方法與上述方法的不同在於，首次稱重後將容器倒置於乾燥環境中，使水接觸樣品，同時確保樣品與容器支橕架之間有足夠的間隔，便於充分的氣體穿過樣品表面。約4h後，取出容器二次稱重，記錄質量W2和試驗時間T。同樣參照公式（1）計算水蒸氣透過率。該方法亦為稱重法，只因杯體倒置，業內慣於稱之為倒杯法。

　　本文根據第一種測試方法，借助專業儀器W3/060水蒸氣透過率測試系統，對聚氨酯透明貼膜和水膠體敷料兩種材料測試了水蒸氣透過率。該儀器設置每3h稱重一次，結果見表1和圖1。

表1 水蒸氣透過率測試結果

　　通過表1和圖1所示，兩種材料隨著時間的推移，水蒸氣透過率均有所下降，其中，前9個小時，透濕率較大，同時下降率也較大，慢慢趨於平穩，當18h後，兩種材料的水蒸氣透過率均高於正常皮膚的水分蒸發率（443g/(m²·24h)），滿足了促進水蒸氣揮發，同時不導致積液的護理需求。

　　對於聚氨酯透明貼膜，根據其內部結構，可分為微孔膜和親水性無孔膜。微孔膜多為0.2~10μm微孔結構，能透水蒸氣分子，而直徑100μm的水分子卻無法通過，從而達到防水透氣的效果。但也正因為這些微孔的存在，對於外界細微的物質，比如細菌或病毒，阻隔性不甚理想。親水性無孔膜表面細密均勻，內含一定量的親水基團，通過氫鍵形式“捕獲”人氣散發的水蒸氣分子，在分子鏈的熱運動作用下，鏈間形成空隙，在薄膜兩側水蒸氣分壓差的推動下，水蒸氣分子沿空隙擴散、析出。因表面無孔，彌補了微孔膜對於外界物質阻隔性的缺陷，但透氣性卻有所降低。對於水膠體敷料，決定其透氣性的是最外層保護膜材料——多為聚氨酯薄膜。因此，無論哪種類型的貼膜，合理提高聚氨酯材料的透氣性是關鍵。

　　在諸多方法中，有兩種簡單新穎，是目前業內關注的熱點：（1）添加非高分子親水基團於聚氨酯薄膜中，如聚乙二醇，通過擴大聚氨酯分子鏈間空隙提高材料的水蒸氣透過性。隨著添加的聚乙二醇分子鏈的增長，其柔韌性越好，因而結構越松散，從而增大了聚氨酯薄膜的空隙尺寸，使得水蒸氣分子的通過更加便利。（2）基於上述聚氨酯微孔膜和親水無孔膜的特點，可以將二者復合使用，既可改善微孔膜的防水性，又可保證足夠的透濕性。

三、留置針貼膜的粘性

　　作為留置針貼膜，無論采用何種材質，都需要具備合適的粘性，纔能牢固的粘貼於皮膚表面發揮作用。若粘性太大，貼膜從膚表去除時會使病患感到疼痛，若粘性過小，則無法粘附牢固。對於留置針貼膜粘性的測試，目前國內外尚無統一的標准，通常都參考壓敏膠的測試方法，即采用初粘性、持粘性和剝離強度三個指標來衡量。

　　初粘性測試，按照GB/T 4852-2002的傾斜式滾球測試方法進行。將CZY-G初粘性測試儀的傾斜面傾斜角度設為30°，把寬60mm,長260mm的試樣以膠粘面朝上的方式固定在斜面上。取各尺寸的鋼球滾過試樣的粘性面，根據所能粘住的最大號鋼球尺寸來評價試樣的初粘性大小。

　　持粘性測試，按照GB/T 4851-1998進行。如圖2所示，將試樣平行於板的縱向粘貼在緊挨著的試驗板和加載板的中部，用壓輥以約300mm/min的速度在試樣上滾壓。後將試驗板垂直固定在CZY-6S持粘測試儀的試驗架上，輕用銷子連接加載板和砝碼。以試樣從試驗板上脫落的時間來評價試樣的持粘性大小。

　　剝離強度測試，按照GB/T 2792-1998進行。取長250mm，寬25mm的試樣與試驗板粘接155mm，後將試樣自由端對折180°，分別將試樣自由端和試驗板夾在XLW(PC)拉力機的上下夾具上，如圖3。設置儀器以300mm/min的速度持續剝離，同時繪制剝離曲線。在剝開後的20~80mm之間的，每隔20mm讀取一個數值，共讀四個數取平均值。

　　根據上述方法，本文測試了聚氨酯透明貼膜和水膠體敷料的初粘性、持粘性和剝離強度，結果見表2。 

表2 初粘性、持粘性和剝離強度測試結果

　　通過測試比較，雖然兩種留置針貼膜的材質相差巨大，但就初粘性、持粘性和剝離強度而言，差異並不顯著。重要的是，通過測試，確定合適的粘性參數和工藝，纔能給予病患更舒適的醫療體驗。對於聚氨酯貼膜，以往使用較多的是橡膠類壓敏膠，這種因添加了多種助劑的緣故，常會被膚表分泌的脂肪成分所溶解，加上透氣性不佳，易引起皮膚過敏和粘性下降。基於此，近些年透氣性良好，刺激性小的丙烯酸酯類壓敏膠興起並應用於留置針貼膜，減少了大量的不良反應。

四、總結

　　隨著醫療衛生水平的不斷提高，留置針貼膜在材質、結構和性能上發生了極大的變化，逐漸向多樣化、多功能轉變。然而，無論如何變化，合適的水蒸氣透過性能和粘性仍是關鍵點。通過科學的檢測，合理的調整工藝和參數，纔能保證留置針貼膜在功能提昇的基礎上，給病患帶來良好的治療體驗。