专利名称：具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管及其制备和使用方法
技术领域：
本发明涉及脑积液分流技术，具体讲是关于一种具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管及其制备方法、使用方法。
背景技术：
脑积水是神经外科的常见疾病，目前比较有效的方法仍然是通过外科手术的手段治疗，分流术是其中一种常用手术。目前的脑积液分流术常用的是脑室-腹腔分流术，采用的分流管是单纯的硅胶管。目前脑室-腹腔分流术的局限性在于1、脑积水中的血细胞和蛋白质容易粘附并凝固于管壁造成分流管的堵塞，给手术带来极大不便；2、将脑积水从脑部引流到腹腔，需要植入皮下的分流管路径太长，创面更大很容易受感，。3、引流过程中极易发生感染，特别是颅内感染。颅内感染一直是一个非常棘手的问题，容易引发很多颅内疾病，所以，术后患者一般需要服用大量的广谱抗生素，大量的抗生素不仅对人体有危害而且效率很低。4、分流管适用范围小，一种分流管仅可用于一种路径的脑积液分流术，使得分流管不能规模性生产。上述缺陷给脑积水分流术带来了很大的风险，也给医生和护理人员带来了很多不便。
发明内容
针对目前分流管给手术带来的种种不便，本发明的目的是提供一种具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管及其制备方法、使用方法，主要解决脑积液分流术中的抗菌抗凝问题。本发明采取的技术方案是一种具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管，是以一根硅胶软管为管体，将 管体的两末端封闭，在靠近一末端处的侧壁上开设有若干个小孔，在靠近另一末端处的侧壁上开设有若干个沿轴向开设的瓣膜式开口 ；在所述管体上渗透有至少一种抗菌药物，且在管内外壁面接枝有抗凝药物。所述的具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管，所述若干个小孔为在管周向同一截面上均匀分布，且在相邻两横截面之间相互错位。所述若干个瓣膜式开口为沿管轴向切设的2 4条长缝，长度Icm左右，这些长缝在管周向上均匀分布，且每相邻两条长缝在管轴向上错开1±0. 2cm。所述若干个瓣膜式开口在距离邻近末端O. 5 2cm处。渗透的所述抗菌药物为利福平和呋喃西林中的一种或者两种的组合。 接枝的抗凝药物为肝素钠。本发明制备具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管的方法，包括如下步骤I)分流管制备将硅胶软管两端封头磨圆，在距离一末端O. 5 2cm处，加工出2 4条长缝，所述长缝在管径向上均匀分布，每相邻两条长缝在管轴向上错开Icm左右；在另一末端附近开设多个小孔，所述小孔沿管周向均匀分布、沿轴向相互错位；2)抗菌处理采取以下三种方法之一①选择利福平为抗菌药物，配制浓度为I 4g/L的利福平-氯仿溶液，将分流管浸泡5 60min,浸泡后先干燥去溶,水洗后再干燥；②选择呋喃西林为抗菌药物，配制浓度为O.1 5g/L的呋喃西林-二甲亚砜溶液，将分流管浸泡5 60min,浸泡后先干燥去溶,水洗后再干燥；③选择利福平和呋喃西林共同为抗菌药物，先将分流管在浓度为I 4g/L的利福平-氯仿溶液中浸泡5 60min，经干燥去溶,水洗再干燥后,再在浓度为O.1 5g/L的呋 喃西林-二甲亚砜溶液中浸泡5 60min,先干燥去溶,水洗后再干燥；3)抗凝处理选择肝素钠为抗凝药物，配制浓度为10 100g/L的肝素钠溶液，将抗菌处理后管内外壁面经过表面修饰的分流管在其中浸泡2 48h，浸泡温度为20 40°C，浸泡后取出干燥。所述的具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管的制备方法，所述表面修饰为等离子溅射表面修饰，具体方法为将分流管置于等离子体浸没离子注入装置中，抽真空后，通入氢气、氮气、水蒸气或者氨气四者之一，气体压力为O. 05 50P ;射频放电功率为200 1200W ;加载的脉冲高压电源幅值为IkV IOOkV,频率为50 40000Hz或交流电源10 20MHz，占空比3% 80% ;加热温度20 200°C，处理时间为O.1 5h。本发明还提供一种使用所述具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管的方法，按以下步骤进行I)在脑部相应部位钻孔，将分流管带有小孔的一端穿刺插入颅内有脑积液的部位；2)在需要引入脑积液的腔隙处钻孔，将分流管带有瓣膜式开口的一端插入腔隙，即可引流。采用以上技术方案，本发明涉及的具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管具有如下优点1、该分流管用于脑积液的分流，在管的近端设置均布的小孔作为脑积液到管腔的通道；远端设置瓣膜式开口，进一步保障了引流的单向性。尤其是分流管上的瓣膜式开口，当脑积液过多引起颅内压增高时，瓣膜开放，进行正常引流；颅内压降低至正常时瓣膜关闭，防止液体回流。分流管配置可撕裂导管鞘，可用于脑脊液从颅内到静脉窦的引流，相比传统分流方式创伤小、操作简单。2、该分流管表面依次用利福平和/或呋喃西林作为抗菌药物，用肝素钠作为抗凝药物进行抗菌抗凝处理，便于长期植入，有效防止感染和堵塞，解决了目前脑积液分流手术的两大并发症。
图1为本发明抗菌抗凝的多向瓣膜脑积液分流管结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的介绍。先结合图1介绍分流管的结构特征。分流管为硅胶软管，按引流体流动方向分为近端I和远端2，近端I和远端2之间为中间段3。近端I用于插入颅内或者腰椎中有脑积液的地方，为防止插入过程堵塞管口，近端I的末端封头，侧壁开设有多个小孔4作为液体流入分流管的通道。这些小孔形状、大小、排布方式没有必然要求，但最好是大小均匀，而且在管周向同一截面上均匀分布，在相邻两截面之间相互错位。如此排布的小孔更适合引流，这样打孔部分的机械性能也比较均匀。远端2用于插入脑积液流入的腔隙，其末端也封头，且侧壁采用瓣膜式开口 5，即在管壁上沿轴向切设有2 4条Icm左右的长缝，这些长缝在管子周向上均匀分布，在管轴向上相互错开一定距离，用于控制引流压力。当颅内压较大时瓣膜开启，进行正常引流；当 颅内压达到正常水平时，瓣膜关闭，防止液体回流。近端I小孔4主要用于脑积液到管腔的通道；远端2的瓣膜式开口 5是为了进一步保障引流的单向性，当颅内压较高时，瓣膜内压力大于瓣膜外压力，瓣膜打开，脑积液流入静脉窦，当颅内压降低到正常水平时，瓣膜内外压力相等，瓣膜处于关闭状态，血液不会倒流回分流管内。为了使分流管具有抗菌抗凝作用，本发明还在分流管硅胶组织结构之间渗透并分布有至少一种抗菌药物，并在管子表面接枝抗凝药物。基本思路为将结构上制备好的分流管用溶有抗菌药物的溶液浸泡，再用等离子溅射修饰技术将导管表面进行改性，最后用溶有抗凝药物的溶液浸泡。其中抗菌处理具体方法如下选择的抗菌药物为利福平，浸泡液为浓度为I 4g/L的利福平-氯仿溶液，浸泡时间为5 60min ;浸泡后先干燥去溶,水洗后再干燥。或者，选择的抗菌药物为呋喃西林，浸泡液为浓度为O.1 5g/L的呋喃西林-二甲亚砜溶液,浸泡时间为5 60min ;浸泡后先干燥去溶,水洗后再干燥。再或者，选择的抗菌药物为利福平和呋喃西林两种，先将分流管在浓度为I 4g/L的利福平-氯仿溶液中浸泡5 60min，经干燥去溶、水洗再干燥后，再在浓度为O.1 5g/L的呋喃西林-二甲亚砜溶液中浸泡5 60min,经干燥去溶、水洗后再干燥。抗凝处理必须在抗菌处理之后进行，抗凝处理具体方法如下选择的抗凝药物为肝素钠，配制成浓度为10 100g/L的肝素钠溶液，浸泡温度为20 40°C，将经过抗菌处理后的分流管浸泡2 48h后，取出干燥。抗凝处理前最好先用等离子溅射修饰技术处理引流管，这样有利于增加抗凝药物在管壁的结合强度，使抗凝效果更加持久。本发明等离子溅射修饰具体方法为将分流管置于等离子体浸没离子注入装置中，抽真空后，通入氢气、氮气、水蒸气或者氨气四者之一，气体压力为O. 05 50P ;射频放电功率为200 1200W ;加载的脉冲高压电源幅值为IkV IOOkV,频率为50 40000Hz或交流电源10 20MHz，占空比3% 80% ;加热温度20 200°C，处理时间为O.1 5h。综合而言，本发明所提供的具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管，不仅具有新颖的多向瓣膜结构，经药物处理后，还含有抗菌抗凝两种功能的药物。使用时为便于操作可单独配置穿刺针、导丝等部件。本发明中选用的第一种功能的药物为抗菌药物，可选用利福平、呋喃西林中的一种或两种一起搭配使用；第二功能的药物为抗凝药物，可选用肝素钠。本发明的制备工艺如下1、分流管制备将硅胶软管两端封头磨圆，在一端距离闭合圆头O. 5 2cm处，用数控设备进行多向瓣膜开口的成型，开口瓣膜为沿管轴向开设的缝隙，数量为2 4条，长度Icm左右，沿管的周向上均匀分布，每相邻两条缝隙在管的轴向上错开1±0. 2cm左右。在管的另一端侧壁开设小孔，最好是大小均匀且在管周向均匀分布。
2、抗菌处理称一定量的利福平，用氯仿配成浓度为I 4g/L的溶液，作为抗菌药液一；或者称一定量的呋喃西林，用二甲亚砜配制成浓度为O.1 5g/L的溶液，作为抗菌药液二。将制备好的分流管放于抗菌药液一中浸泡5 60min后,取出管子在30 60°C温度下烘干，再用纯化水冲洗管子内外壁，将冲洗后的管子再放入烘箱烘干后，得到含有利福平抗菌药物的分流管。或者，将抗菌药液一换成抗菌药液二，按上述方法处理后得到含呋喃西林抗菌药物的分流管。如果将经抗菌药液一处理完后的分流管再浸入抗菌药液二中按相同方法再处理一遍，则可得到同时含利福平和呋喃西林两种抗菌药物的分流管。3、管壁表面修饰该步骤目的在于增加管壁表面活性使管子与抗凝药物更好地结合。一般采用等离子溅射修饰技术，具体方法为将分流管置于等离子体浸没离子注入装置中，抽真空后，通入氢气、氮气、水蒸气或者氨气四者之一，气体压力为O. 05 50P ;射频放电功率为200 1200W ;加载的脉冲高压电源幅值为IkV IOOkV,频率为50 40000Hz或交流电源10 20MHz,占空比3% 80% ;加热温度20 200°C，处理时间为O.1 5h。4、抗凝处理将经抗菌处理好的管子放入浓度为10 100g/L的肝素水溶液中，控制温度为20 40°C，浸泡2 48h，然后放入30 40°C烘箱直到充分干燥，抗凝药物接枝于内外壁表面(也内外壁均有抗凝药物)；最终得到具有抗菌抗凝效果的分流管。用该方法制备的抗菌抗凝分流管具有两种特殊的微观结构。经抗菌处理后的分流管，抗菌药物均匀渗透在硅胶组织结构中；经管壁表面等离子处理后，管壁表面硅胶活性得到改善，亲水性增加，使抗凝处理的时候硅胶管管壁与抗凝药物之间有很好的结合。两种微观结构使两种功能的药物能牢固、均匀地分布在管壁，持久地发挥抗菌抗凝的功效。本发明分流管的防堵塞效果主要是通过抗凝效果来体现，如果管的抗凝性好了，分流管内腔以及打孔和切缝处就不会吸附引流液中的蛋白质和血细胞，就不容易造成堵管。实施例1利福平-氯仿溶液，浓度4g/L。
呋喃西林-二甲亚砜溶液，浓度lg/L。肝素钠-水溶液，浓度50g/L。1、将脑积水分流管置于浓度4g/L利福平-氯仿溶液中浸泡5min，取出后于60°C烘箱中烘干。2、将步骤I得到的管子用浓度lg/L呋喃西林-二甲亚砜溶液用同样的方法处理一遍。3、将步骤2得到的管放在等离子体浸没离子注入装置中，抽真空后，通入氢气，气体压力为5P ;射频放电功率为200W ;加载的脉冲高压电源幅值为lkV，占空比3% ;加热温度20°C，处理时间为O.1h。
4、将步骤3得到的分流管放入20°C的浓度50g/L肝素钠-水溶液中浸泡2h，然后用纯化水冲洗，于30°C烘干。5、常规纸塑袋包装，环氧乙烷灭菌后为成品。实施例2参考实施例1步骤制备。其中省略步骤2，即抗菌药物仅使用浓度4g/L利福平-氯仿溶液。实施例3参考实施例1步骤制备。其中抗菌药物仅使用浓度lg/L呋喃西林-二甲亚砜溶液。实施例4参考实施例1步骤制备。其中使用浓度为lg/L利福平-氯仿溶液，浸泡时间为5min ;使用浓度为O. lg/L呋喃西林-二甲亚砜溶液,浸泡时间60min ;步骤4通入水蒸气，气体压力50帕，射频放电功率1200W，加载的脉冲高压电源幅值50KV，交流等离子源13. 56兆赫、占空比80%，加热温度40°C，处理时间30分钟；肝素钠水溶液浓度为100g/L，浸泡温度40°C，时间24小时。实施例5 参考实施例1步骤制备。其中使用浓度为3g/L利福平-氯仿溶液，浸泡时间为60min ;使用浓度为5g/L呋喃西林-二甲亚砜溶液,浸泡时间5分钟；步骤4通入氨气,气体压力20帕，射频放电功率600W，加载的脉冲高压电源幅值20KV，频率50赫兹、占空比20 %，加热温度20°C，处理时间5小时；肝素钠水溶液浓度为10g/L，浸泡温度20°C，时间48小时。实验效果验证1、模拟人体环境中导管药物释放的实验检测取样将本发明分流管放入5ml pH7. 2的缓冲液中后，于37°C下进行利福平和呋喃西林药物释放试验。在I周、2周、4周和12周每个时间点取出导管，用蒸馏水冲洗后放入37°人工模拟血液环境中浸提。浸泡前，浸泡后和释放后将样品充分干燥，用百万分之一精密天平称重，用重量丢失法计算每天释放率。结果每天的药物平均释放量，利福平为平均每天释放O. 05% O. lwt%,呋喃西林日平均释放量为O. 15-0. 2wt%。表明储存在硅胶中的两种药物可以长期缓慢释放，有利于脑积液分流管长期留管，防止感染。2、导管抗菌、抗凝效果的实验
A)抗菌实验实验方法将上述各实施例处理得到的分流管和未经处理过的分流管分别接触葡萄球菌，大肠杆菌和混合菌(在同样未消毒空气环境下暴露I小时)，取中间O. 5厘米制成样品，放入细菌培养基中37°C培养24h，计数样品周围的菌落数。实验结果参见表I。表1:处理前后分流管的抗菌效果
权利要求
1.一种具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管，是以一根硅胶软管为管体，其特征在于，将管体的两末端封闭，在靠近一末端处的侧壁上开设有若干个小孔，在靠近另一末端处的侧壁上开设有若干个沿轴向开设的瓣膜式开口 ；在所述管体上渗透有至少一种抗菌药物，且在管内外壁面接枝有抗凝药物。
2.根据权利要求1所述的具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管，其特征在于， 所述若干个小孔为在管周向同一截面上均匀分布，且在相邻两横截面之间相互错位。
3.根据权利要求1或2所述的具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管，其特征在于，所述若干个瓣膜式开口为沿管轴向切设的2 4条长缝，长度Icm左右，这些长缝在管周向上均匀分布，且每相邻两条长缝在管轴向上错开1±0. 2cm。
4.根据权利要求3所述的具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管，其特征在于， 所述若干个瓣膜式开口在距离邻近末端O. 5 2cm处。
5.根据权利要求1至4任一所述的具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管，其特征在于，渗透的所述抗菌药物为利福平和呋喃西林中的一种或者两种的组合。
6.根据权利要求1至5任一所述的具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管，其特征在于，接枝的抗凝药物为肝素钠。
7.一种制备如权利要求1 6之一所述具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管的方法，其特征在于，包括如下步骤1)分流管制备将硅胶软管两端封头磨圆，在距离一末端O. 5 2cm处，加工出2 4条长缝，所述长缝在管径向上均匀分布，每相邻两条长缝在管轴向上错开Icm左右；在另一末端附近开设多个小孔，所述小孔沿管周向均匀分布、沿轴向相互错位；2)抗菌处理采取以下三种方法之一①选择利福平为抗菌药物，配制浓度为I 4g/L的利福平-氯仿溶液，将分流管浸泡 5 60min,浸泡后先干燥去溶,水洗后再干燥；②选择呋喃西林为抗菌药物，配制浓度为O.1 5g/L的呋喃西林-二甲亚砜溶液,将分流管浸泡5 60min,浸泡后先干燥去溶,水洗后再干燥；③选择利福平和呋喃西林共同为抗菌药物，先将分流管在浓度为I 4g/L的利福平-氯仿溶液中浸泡5 60mi η,经干燥去溶,水洗再干燥后,再在浓度为O.1 5g/L的呋喃西林-二甲亚砜溶液中浸泡5 60min,先干燥去溶,水洗后再干燥；3)抗凝处理选择肝素钠为抗凝药物，配制浓度为10 100g/L的肝素钠溶液，将抗菌处理后管内外壁面经过表面修饰的分流管在其中浸泡2 48h,浸泡温度为20 40°C,浸泡后取出干燥。
8.根据权利要求7所述的具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管的制备方法， 其特征在于，所述表面修饰为等离子溅射表面修饰，具体方法为将分流管置于等离子体浸没离子注入装置中，抽真空后，通入氢气、氮气、水蒸气或者氨气四者之一，气体压力为O.05 50P ;射频放电功率为200 1200W ;加载的脉冲高压电源幅值为IkV 100kV，频率为50 40000Hz或交流电源10 20MHz，占空比3% 80% ;加热温度20 200°C，处理时间为O.1 5h。
9.一种使用如权利要求1 6之一所述具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管的方法，其特征在于，按以下步骤进行 1)在脑部相应部位钻孔，将分流管带有小孔的一端穿刺插入颅内有脑积液的部位； 2)在需要引入脑积液的腔隙处钻孔，将分流管带有瓣膜式开口的一端插入腔隙，即可引流。
全文摘要
本发明公开一种具有抗菌抗凝功能的多向瓣膜脑积液分流管及其制备和使用方法，属于医疗器械领域。该引流管由一根硅胶软管将两端封头，在一端侧壁沿轴向切设多条长缝形成瓣膜式通道；在另一端侧壁打孔，作为颅内液体流入管子的通道。该分流管管体中渗透至少一种抗菌药，以防止伤口的感染；同时，在管壁表面接枝有抗凝药物以防止脑积液中血细胞和蛋白质粘附内管壁上造成的管腔堵塞。本发明的分流管用于从颅内到其他体腔的脑积液引流，抗菌抗凝设计能有效防止脑积液分流术中的感染和管路堵塞两大并发症，远端多向瓣膜设计能防止液体回流，是功能齐全的脑积液分流管。
文档编号A61L29/16GK103007422SQ20121058131
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月27日 优先权日2011年12月29日
发明者张海军, 郭海宏, 沈学红 申请人:山东百多安医疗器械有限公司