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PP与PVDF疝修补片的力学性能

人气:1335发表时间:2018-03-16 10:15:36

   

疝气是指人体组织或器官一部分离开了原来的部位,通过人体间隙、缺损或薄弱部位进入另一部位。目前治疗疝气的主要方式为无张力疝修补术。该方法采用疝气补片取代局部组织缺损, 无缝合张力,手术损伤小,患者术后不必限制体力活动,恢复快,疼痛小,疝复发率低。

目前市场上使用最为广泛的疝气补片材料为聚丙烯(PP),它能适应各种补片结构。但有研究表明, 长期植入体内后PP 补片的力学性能会明显下降,并且容易引起炎症反应和腹壁粘连。近年来,新型的聚偏二氟乙烯(PVDF)补片得到了越来越广泛的关注。Klinge等人将传统PP 补片和PVDF 补片植入小鼠体内,经过长期试验后发现,PVDF 补片具有更好的生物稳定性、更低的弯曲刚度和更小的组织反应。此外,PVDF 补片引发的炎症反应和纤维变性较少,使用PVDF 补片能明显降低术后的复发率和并发症。

然而,关于PVDF 补片的力学性能却并未有过深入的探讨。良好的力学性能能保证疝修补片的稳定性,减少术后疝复发率。因此,本文对PVDF 补片进行了多项力学性能测试,包括拉伸性能、抗拉性能、顶破性能和弹性,并与常用PP补片进行对比。

1 试验部分

1.1 试验材料

本试验使用材料为100%医用级PVDF PP 补片, 由相同直径(0.15 mm PVDF PP 单丝分别编织而成,两种补片具有相同的组织结构和密度,组织结构均为三针开口经缎(垫纱数码为10/12/23/21//),该结构常用于编织疝修补片。单丝性能和补片的基本结构参数见表1 和表2

   

1.2 试验仪器

YG065H 型织物强力仪(莱州市电子仪器有限公司),HD026N+型电子织物强力仪(南通宏大实验仪器有限公司)。

1.3 试验方法

试验样品均在温度(20±2 ℃、相对湿度(65±2)%这一标准大气环境中,调湿24 h 后再进行测试。

1.3.1 拉伸性能测试

拉伸性能参考GB/T 3923.11997 《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》标准,分别测试补片的纵、横向断裂强力(N)和断裂伸长率(%)。

1.3.2 抗拉性能测试

抗拉性能测试的具体操作方法见图1。夹持隔距为100 mm,拉伸速度为50 mm/min,试样尺寸为50 mm×50 mm,采用2 号医用缝合线, 距织物上边缘10 mm 穿过,缝合线夹持在上夹头,下夹头夹持10mm 织物,纵、横向试样各5 块,分别测试其抗拉强力(N)。

1.3.3 顶破性能测试

顶破性能参考FZ/T 010301993《针织物和弹性机织物接缝强力和扩张度的测定顶破法》标准,测试补片的顶破强力(N)。

1.3.4 弹性测试

弹性测试参考FZ/T 700062004《针织物拉伸弹性回复率试验方法》标准,测试补片的纵、横向弹性回复率(%)。

2 试验结果与分析

2.1 拉伸性能

拉伸性能测试结果见表3。由表3 可知,PVDF PP 补片的拉伸性能比较接近,前者的断裂伸长率略高于后者,断裂强力则略小于后者。但是补片纵、横向的差异十分明显, 纵向具有较大的断裂强力、横向具有较大的断裂伸长率,表明补片纵向可以提供较大的力学支持和稳定性,而横向的弹性则更好一些。因此在疝修补术中,需要注意补片的放置方向。

2.2 抗拉性能

研究表明,人体组织的抗拉强力约为20 N,补片的抗拉强力必须大于该值才能保障补片的稳定性,否则补片和腹壁的缝合处容易造成破裂,引起疝气复发,给患者带来痛苦。抗拉性能测试结果见表3PVDF PP 补片的抗拉强力均达到人体要求,且无论纵向还是横向,PVDF 补片的抗拉性能都更为优越。

2.3 顶破性能

顶破性能测试结果见表4,其中PVDF 补片的顶破强力大于PP补片。顶破强力是疝修补片的一个重要指标, 它直接关系到植入体内后补片的稳定性和术后复发率。人体腹壁筋膜的顶破强力约为232 N,疝修补片的顶破强力必须大于该值,才能起到加固腹壁、修补疝气的作用。从试验数据可以看出,PVDF PP 补片的顶破强力均满足疝修补片的强力要求, 并且PVDF 补片更为可靠一些。

2.4 弹性

理想的疝修补片应该具备良好的弹性,使其能够在各个方向上伸展并能回复到原来的形状。弹性测试结果见表4PVDF 补片的纵、横向弹性回复率均大于PP 补片。在一定外力的作用下,PP 补片更容易产生较大的塑性变形,使补片发生形变,从而导致补片的力学性能下降或破裂, 影响疝修补效果, 增加疝复发率。由此可见,PVDF 补片在稳定性和弹性方面具有更大的优势。

2.5 小结

2.5.1 PP 补片相比,PVDF 补片

具有较大的断裂伸长率、抗拉强力和顶破强力,并且均满足人体对疝修补片的最低需求,能够为修复疝气提供腹壁所需的强力。

2.5.2 弹性方面,PVDF 补片与PP

补片相比具有较大的弹性回复率,使得补片具有较好的形状稳定性和弹性,能有效减少手术过程中或植入体内后因外力所产生的形变。

3 结论

PP 补片相比,PVDF 补片的力学性能更加优异,且具备较好的形状稳定性和弹性,可以广泛应用于疝修补术中。

来源:针织工业

玛纱特(改编)

 

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