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PP與PVDF疝修補片的力學性能

人氣:728發表時間:2018-03-16 10:15:36

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疝氣是指人體組織或器官一部分離開了原來的部位,通過人體間隙、缺損或薄弱部位進入另一部位。目前治療疝氣的主要方式為無張力疝修補術。該方法采用疝氣補片取代局部組織缺損, 無縫合張力,手術損傷小,患者術后不必限制體力活動,恢復快,疼痛小,疝復發率低。

目前市場上使用最為廣泛的疝氣補片材料為聚丙烯(PP),它能適應各種補片結構。但有研究表明, 長期植入體內后PP 補片的力學性能會明顯下降,并且容易引起炎癥反應和腹壁粘連。近年來,新型的聚偏二氟乙烯(PVDF)補片得到了越來越廣泛的關注。Klinge等人將傳統PP 補片和PVDF 補片植入小鼠體內,經過長期試驗后發現,PVDF 補片具有更好的生物穩定性、更低的彎曲剛度和更小的組織反應。此外,PVDF 補片引發的炎癥反應和纖維變性較少,使用PVDF 補片能明顯降低術后的復發率和并發癥。

然而,關于PVDF 補片的力學性能卻并未有過深入的探討。良好的力學性能能保證疝修補片的穩定性,減少術后疝復發率。因此,本文對PVDF 補片進行了多項力學性能測試,包括拉伸性能、抗拉性能、頂破性能和彈性,并與常用PP補片進行對比。

1 試驗部分

1.1 試驗材料

本試驗使用材料為100%醫用級PVDF PP 補片, 由相同直徑(0.15 mm PVDF PP 單絲分別編織而成,兩種補片具有相同的組織結構和密度,組織結構均為三針開口經緞(墊紗數碼為10/12/23/21//),該結構常用于編織疝修補片。單絲性能和補片的基本結構參數見表1 和表2

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1.2 試驗儀器

YG065H 型織物強力儀(萊州市電子儀器有限公司),HD026N+型電子織物強力儀(南通宏大實驗儀器有限公司)。

1.3 試驗方法

試驗樣品均在溫度(20±2 ℃、相對濕度(65±2)%這一標準大氣環境中,調濕24 h 后再進行測試。

1.3.1 拉伸性能測試

拉伸性能參考GB/T 3923.11997 《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》標準,分別測試補片的縱、橫向斷裂強力(N)和斷裂伸長率(%)。

1.3.2 抗拉性能測試

抗拉性能測試的具體操作方法見圖1。夾持隔距為100 mm,拉伸速度為50 mm/min,試樣尺寸為50 mm×50 mm,采用2 號醫用縫合線, 距織物上邊緣10 mm 穿過,縫合線夾持在上夾頭,下夾頭夾持10mm 織物,縱、橫向試樣各5 塊,分別測試其抗拉強力(N)。

1.3.3 頂破性能測試

頂破性能參考FZ/T 010301993《針織物和彈性機織物接縫強力和擴張度的測定頂破法》標準,測試補片的頂破強力(N)。

1.3.4 彈性測試

彈性測試參考FZ/T 700062004《針織物拉伸彈性回復率試驗方法》標準,測試補片的縱、橫向彈性回復率(%)。

2 試驗結果與分析

2.1 拉伸性能

拉伸性能測試結果見表3。由表3 可知,PVDF PP 補片的拉伸性能比較接近,前者的斷裂伸長率略高于后者,斷裂強力則略小于后者。但是補片縱、橫向的差異十分明顯, 縱向具有較大的斷裂強力、橫向具有較大的斷裂伸長率,表明補片縱向可以提供較大的力學支持和穩定性,而橫向的彈性則更好一些。因此在疝修補術中,需要注意補片的放置方向。

2.2 抗拉性能

研究表明,人體組織的抗拉強力約為20 N,補片的抗拉強力必須大于該值才能保障補片的穩定性,否則補片和腹壁的縫合處容易造成破裂,引起疝氣復發,給患者帶來痛苦。抗拉性能測試結果見表3PVDF PP 補片的抗拉強力均達到人體要求,且無論縱向還是橫向,PVDF 補片的抗拉性能都更為優越。

2.3 頂破性能

頂破性能測試結果見表4,其中PVDF 補片的頂破強力大于PP補片。頂破強力是疝修補片的一個重要指標, 它直接關系到植入體內后補片的穩定性和術后復發率。人體腹壁筋膜的頂破強力約為232 N,疝修補片的頂破強力必須大于該值,才能起到加固腹壁、修補疝氣的作用。從試驗數據可以看出,PVDF PP 補片的頂破強力均滿足疝修補片的強力要求, 并且PVDF 補片更為可靠一些。

2.4 彈性

理想的疝修補片應該具備良好的彈性,使其能夠在各個方向上伸展并能回復到原來的形狀。彈性測試結果見表4PVDF 補片的縱、橫向彈性回復率均大于PP 補片。在一定外力的作用下,PP 補片更容易產生較大的塑性變形,使補片發生形變,從而導致補片的力學性能下降或破裂, 影響疝修補效果, 增加疝復發率。由此可見,PVDF 補片在穩定性和彈性方面具有更大的優勢。

2.5 小結

2.5.1 PP 補片相比,PVDF 補片

具有較大的斷裂伸長率、抗拉強力和頂破強力,并且均滿足人體對疝修補片的最低需求,能夠為修復疝氣提供腹壁所需的強力。

2.5.2 彈性方面,PVDF 補片與PP

補片相比具有較大的彈性回復率,使得補片具有較好的形狀穩定性和彈性,能有效減少手術過程中或植入體內后因外力所產生的形變。

3 結論

PP 補片相比,PVDF 補片的力學性能更加優異,且具備較好的形狀穩定性和彈性,可以廣泛應用于疝修補術中。

來源:針織工業

瑪紗特(改編)

 

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