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为战“疫”前线提供弹药——细数一次性医用耗材中的化学材料

2020/3/14 0:25:03






化学成像的医用胶片


人们去医院看病时,医生经常会开单子,让患者去放射科拍个片子,这片子就是医用胶片,上面承载着医疗影像图文信息。


过去,医院检查胸部和骨骼主要采用X光照射,俗称“拍片”,影像是黑白的,所拍X光胶片一般由感光乳剂层、片基、保护层、底层(结合层)组成。后来发展起来的医用彩色胶片结构比较复杂,一般分为保护层、上层感光乳剂、滤光层、隔层、中下层感光乳剂、结合层、片基、抗光晕静电层。


  ▲X线胶片结构示意图


胶片的影像成分也就是感光乳剂层,由明胶、银盐和添加剂构成。其中,明胶是从动物骨骼与皮中提取的高级动物胶;银盐是金属银和化学上称为卤素的氯、溴碘形成的盐类化合物;添加剂一般是化学增感剂,一般还有抑制胶片产生灰雾的溴化钾和提高药膜强度的铬矾化学药品。


早期的胶片是非数字化的,和普通的胶卷一样,需要在暗室内经过反转底片,在显影液和定影液的相互作用下成像,成像的银盐胶片又叫“湿片”。后来,随着B超、双源CT、螺旋CT、超导核磁共振等大型数字影像设备的发展,可以直接采用数字化技术一次成像,也被称为干式胶片。



目前医用胶片多为化学成像胶片。所谓化学成像,是指通过一系列化学反应在胶片介质上形成最终影像。这种胶片表面是均匀涂抹的碳粉,对日光不敏感,可在明室操作,也不需化学处理。常见的化学成像胶片有激光干式胶片、热敏干式胶片,胶片在干式打印机内成像后,原有的两层保护膜脱掉,在碳粉层图像两面再各压一层保护膜。


无论哪种胶片,片基多采用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)聚酯材料,俗称涤纶树脂,是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物。PET塑料分子结构高度对称,具有一定的结晶取向能力,故而具有较高的成膜性。同时,这种材料具有很好的光学性能和耐候性,非晶态的PET塑料具有良好的光学透明性,以及优良的耐磨耗摩擦性、尺寸稳定性、电绝缘性。



随着数字化技术的普及,各大医院都配有胶片打印自助终端,也称医院自助取片机,是基于医院影像胶片打印、影像诊断报告的打印于一体的医疗自助服务终端设备,适用放射科所有影像设备的输出,如CR、DR、CT、MRI、DSA等数字影像设备。病人检查完后可以刷卡自主打印影像胶片和诊断报告。



新冠肺炎疫情爆发以来,乐凯医疗科技有限公司通过现场和远程数字医疗技术服务,24小时保障全国各地医院数字医用胶片影像系统的正常运转。截至目前,乐凯医疗累计为防疫提供远程服务106次、特殊现场服务6人次,帮助湖北、天津、陕西、河北、山东、江苏、广东等地医院及时发现、诊断新型冠状病毒感染的肺炎。


高分子材料制成的医用手套


医生在做手术、检查病人时都会戴着专用手套并严格消毒,因此一次性医用手套用量也较大。按照使用环境的不同,一次性医用手套可分为手术手套与检查手套两大类。相对而言,手术手套的卫生要求会比检查手套更加严苛,需要灭菌、独立包装等条件。


目前医用手套多选用高分子材料,根据材质不同可分为乳胶手套、丁腈手套、聚氯乙烯(PVC)手套、聚乙烯(PE)薄膜手套等。其中前两者价格较高,主要用于身体的检测及手术时防感染的隔离。



医用乳胶手套由天然乳胶加工而成,具有良好弹性和柔软质感,并具有耐磨性、耐穿刺,抗酸碱、油脂、燃油及多种溶剂等优点,有着广泛的抗化性能,防油效果良好。


医用丁腈手套选取优质丁腈橡胶,不易致过敏,是对乳胶蛋白过敏或皮肤敏感的医护人员首选。丁腈橡胶由丁二烯、丙烯腈经乳液聚合法制得,耐油性、耐磨性、耐热性好,还具有良好的耐水性、气密性及粘结性能。


更难得的是可以完美记忆手部动作,高度贴合手部肌肤,具有超强的舒适性,长时间佩戴也不会感觉疲劳。而且这种手套同样具备耐穿刺性能,适用于高风险接触血液或体液的非无菌操作,在医护人员的手部表面建立防护屏障,降低被医疗器械划伤手部皮肤。



聚氯乙烯手套不含过敏原,发尘量低,离子含量少,不含塑化剂、酯、硅油等成分,具有较强的化学抗性、良好的灵活性和触感,穿戴方便舒适,具有防静电性能,可在无尘环境中使用。


聚乙烯薄膜手套又称一次性医用检查薄膜手套,由高密度聚乙烯(HDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)为原料吹膜压制而成,主要用途是供医护职员临床检查及病房整理时作一般隔离。



山东蓝帆医疗股份有限公司是全球规模最大的一次性医用手套生产企业,也是中低值耗材和高值耗材完整布局的医疗器械龙头企业。1月23日和29日,蓝帆医疗分两次向武汉和湖北其他各市捐赠200万支医用手套。


蓝帆医疗护理事业部副总经理张永臣介绍说,两批捐赠的是******率最低(AQL1.5以上)、防护等级最高的医用丁腈手套,特别适用于高风险接触血液或体液的非无菌操作,是战“疫”第一线医护人员最为紧缺、需求量最大的手套类型。



此外,多家企业都向疫情第一线捐助了医用手套,除蓝帆医疗外,宏信化工、河北泰能医疗集团等企业开足马力全线生产,并第一时间发往湖北;马来西亚橡胶出口促进委员会捐助1800万双医疗手套给武汉;顾家家居等企业还向湖北捐赠数百万双手套。


离不开塑料的输液器


静脉输液是大家最常见的治疗手段,其治疗层面涵盖肠道外输液、营养支持、用药与输液的治疗。静脉输液会用到输液器、输液袋(输液瓶),其中输液器由静脉针或注射针、针头护帽、输液软管、药液过滤器、流速调节器、滴壶、瓶塞穿刺器、空气过滤器8个部分连接组成,部分输液器还有注射件、加药口等。


大到外科手术,小到感冒发烧,几乎都会用到静脉输液,因此输液器的用量非常大。有研究显示,中国每年仅一次性输液器的使用量就超过50亿支。



过去的输液器多以聚氯乙烯为原料制作,但必须加入增塑剂、稳定剂、润滑剂等方可使用。临床上使用的聚氯乙烯输液器具有价格便宜、体积小、质量轻、临床应用方便等优点。但后来人们发现聚氯乙烯对某些药物产生吸附,加之多含有增塑剂等致癌物,故现已为大多数厂家抛弃。


目前,医用输液瓶、输液管的材料有聚丙烯(PP)、聚乙烯和高密度聚乙烯三种。输液瓶由聚乙烯或聚丙烯塑料制成,而输液管是用医用无毒透明软聚氯乙烯塑料或高性能聚烯烃热塑弹性体(TPE)材料制成,TPE被认为是制作一次性输液器更安全、更高性能的材料。



除了输液瓶,输液袋目前也普遍使用。输液袋现在多采用三层或五层共挤输液用膜,即三层或五层高分子材料(多为聚丙烯)采用共挤出方式压制成膜,再制成袋。内层为完全无毒的惰性聚合物,化学性稳定,不脱落或降解出异物,通常采用聚丙烯、聚乙烯压制。中层为致密材料,具有优良的水、气阻隔性能,多采用聚丙烯、聚酰胺(PA)。外层主要是提高软袋的机械强度,目前市场上软袋所采用的材料通常有聚丙烯、聚酰胺等。


三层材料的熔点不同,从内到外逐渐升高,利于由内向外热合,使其更加严密牢固。这也是优于聚氯乙烯材料(高频焊接由外向内进行)的一个方面。



可静脉输液的化学水溶液


静脉输液一般会用5%的葡萄糖溶液或是0.9%的氯化钠溶液作为母液,再加上其他针剂。因为发烧的时候人体不断丢失水分,所以要补充水分和电解质。



葡萄糖是自然界分布最广且最为重要的一种单糖,属于多羟基醛,具有多元醇和醛的性质。纯净的葡萄糖为无色晶体,有甜味,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于******。葡萄糖在生物学领域具有重要地位,是生物体内新陈代谢不可缺少的营养物质。临床应用广泛,用于各种高热、脱水、昏迷或不能进食的患者所需的水分和热量。


葡萄糖注射液可调节水盐、电解质及酸碱平衡,可以补充能量和体液,同时可作为高渗溶液用作组织脱水剂,配制腹膜透析液、药物稀释剂。葡萄糖注射液为无色或几乎无色的澄明液体,味甜,静脉注射葡萄糖直接进入血液循环,在体内完全氧化生成二氧化碳和水,经肺和肾排出体外,同时产生能量,也可转化成糖原和脂肪贮存。



0.9%氯化钠水溶液也称生理盐水,因为它的渗透压值和正常人的血浆、组织液大致一样,可以用作补液(不会降低和增加正常人体内钠离子浓度)以及其他医疗用途,也常用作体外培养活组织、细胞。


医院根据患者不同病情,会在葡萄糖、氯化钠水溶液中加入不同的注射剂,如青霉素、盐酸克林霉素、硫酸庆大霉素、复方氨基酸注射液等。


如何回收处置一次性医疗废物


本次疫情暴发迅猛,一次性医疗用品用量大增,随之而来的就是医疗废物的回收和无害化处理。目前,各单位、村居、小区都设立了专门的废旧口罩回收箱,交由专门公司处理。


相比较而言,医院用后的一次性输液器、输液瓶、手套和卫生棉等用品,由于直接与病患身体接触,含有有害病原体和各类细菌,如果处置不当将具有极强的感染性,成为环境污染源和疾病传播源,滋生双重污染,需要高度关注。及时、有序、高效、无害化处置好医疗废物成为疫情防控工作的重中之重。



按照《医疗废物管理条例》的分类方法,医疗废物主要分为感染性废物、损伤性废物、化学性废物、病理性废物、药物性废物。该条例明确规定,要严格分类管理,严格医疗垃圾和生活垃圾的分类、分装,减少混装、乱装造成的危害。运送的车辆密闭,以便于清洁、消毒和搬运。废物运送、贮存、焚烧均严格做好记录。



“当前各部门将医疗废物的监管精力更多地放在了医院上,但实际中医疗废物的非法流出也可能出现在运输、处置等环节中。” 卫生法学专家卓小勤认为,对那些有资质的医疗废物专业处置机构的监管同样不能放松,同时应进一步推行医疗废物处置、流向的登记、报告等制度,一旦出现问题,有助于追根溯源,明确责任。


目前,不少地区已开始试行这类制度。河南省南阳市环保部门就制定了“联单转移制度”,联单一式四份,由医疗废物产生单位、运输单位、处置单位、环保局监管部门各持一份。环保部门通过定期抽查转移联单执行情况,以及深入现场进行实地督查,确保医疗废物的规范化处置。



为阻击疫情,生态环境部1月28日印发《新型冠状病毒感染的肺炎疫情医疗废物应急处置管理与技术指南(试行)》,指导各地及时、有序、高效、无害化处置新冠肺炎疫情医疗废物,规范新冠肺炎疫情医疗废物应急处置的管理与技术要求。


也有专家表示,在进行医疗废物分类时,凡对环境和人群没有构成危害的医疗废物,如治疗室产生的药物和一次性医疗用品的外包装、输液瓶以及未受血液、体液污染的一次性卫生用品等,经毁型后随生活垃圾处理,不纳入医疗废物焚烧处理范畴。这样可以减少医疗废物的产生,减少废物的焚烧量,防止有害气体排放而造成空气污染。


文章来源:中国化工报官方微信

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