Что такое пвд в медицине

Функция внешнего дыхания (спирометрия, спирография)

Одним из наиболее важных диагностических методов в пульмонологии является исследование функции внешнего дыхания (ФВД), которое применяется в рамках диагностики заболеваний бронхолегочной системы. Другие названия этого метода – спирография или спирометрия. Диагностика основана на определении функционального состояния дыхательных путей. Процедура совершенно безболезненна и занимает немного времени, поэтому применяется повсеместно. ФВД можно проводить как взрослым, так и детям. По результатам обследования можно сделать вывод о том, какая именно часть дыхательной системы поражена, насколько снижены функциональные показатели, насколько опасна патология.

В чем заключается смысл исследования?

Любая патология в тканях и органах дыхательной системы приводит к нарушению дыхания. Изменение функционального состояния бронхов и легких отражается на спирограмме. Болезнь может затронуть грудную клетку, которая работает как своеобразный насос, легочную ткань, которая отвечает за газообмен и насыщение крови кислородом, или дыхательные пути, по которым должен свободно проходить воздух.

При патологии спирометрия покажет не только сам факт нарушения дыхательной функции, но и поможет врачу понять, какой отдел легких пострадал, как быстро болезнь прогрессирует, и какие лечебные мероприятия помогут лучше всего.

В процессе обследования замеряют сразу несколько показателей. Каждый из них зависит от пола, возраста, роста, массы тела, наследственности, наличия физических нагрузок и хронических заболеваний. Поэтому интерпретация результатов должна производиться врачом, знакомым с историей болезни пациента. Обычно на это исследование пациента направляет врач-пульмонолог, аллерголог или терапевт.

Спирометрия с бронхолитиком

Один из вариантов проведения ФВД – исследование с ингаляционным тестом. Такое исследование похоже на обычную спирометрию, но показатели замеряют после вдыхания специального аэрозольного препарата, содержащего бронхолитик. Бронхолитик – это препарат, расширяющий бронхи. Исследование покажет, есть ли скрытый бронхоспазм, а также поможет подобрать подходящие для лечения бронхорасширяющие средства.

Как правило, проведение исследования занимает не больше 20 минут. О том, что и как нужно делать во время процедуры, расскажет врач. Спирометрия с бронхолитиком также совершенно безвредна и не доставляет никаких дискомфортных ощущений.

Источник

Полимеры в медицине

Полимеры в медицине: особенности применения

Полимерные материалы, находящиеся в контакте с биологическими средами живого организма, могут растворяться в этих средах без изменения молекулярной массы или подвергаться биодеструкции по следующим основным механизмам:

В реальных условиях скорость биодеструкции, по-видимому, обусловлена суммарным воздействием указанных факторов.

Биологическая активность полимерных материалов связана с образованием продуктов биодеструкции, а также с присутствием в полимерах остаточных мономеров и добавок (пластификаторов, стабилизаторов, красителей, наполнителей, эмульгаторов, инициаторов и др.).

Среди многочисленных проблем санитарно-химических исследований особое значение имеют следующие:

Особое значение имеет токсикологическая оценка полимерных материалов, применяемых в медицине в условиях непосредственного контакта с живым организмом. Необходимость тщательной токсикологической оценки полимеров, даже обладающих высокой химической стойкостью и инертностью, связана с тем, что процессы их переработки часто осуществляются при температуpax, близких или превосходящих начальные температуры разложения этих полимеров (табл. 1). Продукты термической и термоокислительной деструкции могут присутствовать в материале в сорбированном виде и оказывать токсическое воздействие на организм, которое непосредственно не связано с химической природой и структурой исходного полимера.

Имплантация в организм животных ряда полимерных материалов, не обладающих общетоксическим действием, может приводить к возникновению злокачественных опухолей. Так, через 6—8 месяцев после имплантации в различные органы крыс гладких пластинок из полиэтилена, поливинилхлорида, фторопласта, полиакрилатов, полиамидов, кремнийорганического каучука и др. наблюдалось возникновение злокачественных опухолей. Однако такое бластоматозное действие наблюдалось лишь на мелких животных (крысы, мыши, хомяки, морские свинки), причем аналогичным образом в этих условиях проявляли себя такие инертные материалы, как стекло, благородные металлы. Установлено также, что имплантация полимеров в виде порошка или перфорированных пластин не вызывает образования опухолей и оказывает слабый бластоматозный эффект. Большинство исследователей считает, что бластомогенное действие биоинертных полимеров обусловлено не их химической природой, а механическим длительным раздражением стенок соединительнотканной капсулы, возникающей вокруг имплантированного материала, и нарушением нормального обмена в ней.

Таблица 1. Допустимые температуры переработки полимерных материалов при производстве изделий медицинского назначения:

Полимеры медико-технического назначения

Применение полимеров для изготовления изделий медицинской техники позволяет осуществлять серийный выпуск инструментов, предметов ухода за больными, специальной посуды и различных видов упаковок для лекарств, обладающих рядом преимуществ перед аналогичными изделиями из металлов и стекла: экономичностью, в ряде случаев — повышенной стойкостью к воздействию различных сред, возможностью выпуска изделий разового использования и др.

Основные требования к полимерам (и материалам на их основе) для производства изделий медицинской техники:

Читайте также:

Чтобы получить дополнительную информацию и (или) узнать последние новости по данной теме посетите тематическую закладку: Полимеры в медицине. Кроме того вы можете воспользоваться и другими тематическими метками (см. ниже).

Источник

Что такое полиэтилен. Его особенности и характеристики, сферы применения

ПЭ (полиэтилен) представляет собой термический полимер. Атомы углерода в его молекуле соединены между собой сложными ковалентными взаимосвязями. Этот материал имеет вид массы белого цвета, является диэлектриком. Ему свойственны невысокая адгезия, водонепроницаемость, высокая химическая устойчивость. Тонкий слой такого материала достаточно прозрачен.

Когда появился полиэтилен

Этот материал впервые стал известен в конце 19-го века. Его можно отнести к первым полимерам. Впервые его случайно удалось получить в 1899 г. немецкому химику Гансу фон Пехманну. Тем не менее, из-за недостаточной изученности его свойств, данный материал почти не использовался. Лишь в 1930 г. полиэтилен впервые был использован как изолятор в процессе изготовления токопроводящего кабеля. После углубленного исследования свойств ПЭ удалось установить, что этот материал является химически нейтральным. По этой причине уже с 1950 г. полиэтилен стал широко применяться в качестве упаковки для пищевых продуктов. Тем самым он стал заменой используемой раньше в этих целях бумаге.

Особенности производства полиэтилена

Чтобы изготовить полиэтилен, требуется особая химическая реакция, в результате которой упрочняются молекулы углеводорода этилена. Какими будут окончательные характеристики полученного материала, зависит от того, как происходила реакция полимеризации. Особенное внимание должно уделяться пропорциям компонентов, а также давлению и температуре, при которых протекает реакция.

ПЭ изготавливается, чаще всего, в форме маленьких (от 2 мм до 5 мм) гранул. В дальнейшем производственные предприятия покупают нужный объем такого сырья. При помощи плавки из него изготавливаются предметы различной формы. Это возможно благодаря способам экструзии либо литья, используемым на предприятии.

Физические и химические характеристики

Многие считают, что целлофан и полиэтилен – один и тот же материал. Это ошибочное мнение, поскольку у этих полимеров абсолютно разные свойства. Легко установить, что изделие изготовлено из ПЭ, можно путем его воспламенения. Пламя от горящего полиэтилена будет иметь голубоватый оттенок, однако давать недостаточно света. Выделяемый в процессе горения запах будет напоминать запах от горения парафина. Дыма, как при сжигании пластика, в случае с ПЭ не наблюдается, а запах будет таким же, как при горении свечи.

Основные химические свойства материала:

Изделиям из ПЭ свойственна высокая химическая устойчивость. Они не разрушаются даже под воздействием высококонцентрированных кислот и щелочей. Именно это ценное свойство материала способствовало тому, что из него стали изготавливать емкости для хранения химических реактивов. В такой таре можно хранить, кроме всего прочего, даже серную кислоту. Чтобы ПЭ растворился при комнатной температуре, на него нужно воздействовать 50 %-ной азотной кислотой в комплексе с хлором или фтором в газообразном состоянии. Поскольку подобные условия создаются лишь искусственным путем, полиэтиленовое изделие не может быть разрушено нечаянно.

Для растворения полиэтилена может использоваться циклогексан или четырёххлористый углерод при температуре 80 °C. Материал не разбухает под воздействием влаги, поскольку обладает влагоотталкивающими свойствами. Полиэтилен пригоден для производства протезов. При соприкосновении таких изделий с живыми тканями человеческого организма не происходит никаких химических реакций.

Необходимо обращать внимание на то, что ПЭ свойственно стареть. Материал постепенно разрушается, становясь довольно хрупким. Происходит разложение его на альдегиды и H2O2 (перекись водорода). Такое свойство одновременно является и негативным, и положительным. Ценность такого качества в том, что в основном ПЭ используется для производства одноразовой упаковки, которая после применения выбрасывается. По прошествии времени материал распадается, образуя простейшие соединения. При этом процессы старения ускоряются на открытом пространстве и под воздействием УФ-лучей.

Ценные физические свойства полиэтилена:

Полиэтилен оптимален для производства изделий, не проводящих электричество. Поэтому данный материал применяется как изолятор в проводах. Его используют также для создания гидроизоляционных мембран. Кроме того, полиэтилен применяется в качестве гидроизоляции при обустройстве фундаментов, бассейнов и т. п. Такая сфера применения обусловлена способностью материала отталкивать воду, а также его устойчивостью к воздействиям химических веществ.

ПЭ обладает высокой прочностью, благодаря которой он может применяться для производства изделий, подвергающихся серьезным нагрузкам (растяжению, давлению). В качестве яркого примера можно привести водопроводные трубы из полиэтилена. Они, кроме прочего, не повреждаются коррозией и не растворяются в агрессивных средах.

Благодаря низкой теплопроводности ПЭ является отличным теплоизоляционным материалом. Он незаменим при изготовлении различных электротехнических устройств, к примеру, при производстве рукояток для нагревающихся приборов. Благодаря низкой теплопроводности такая деталь не нагреется даже при непосредственном контакте с разогретой металлической поверхностью.

Полиэтилен дешевле остальных пластиков. Большая часть полимерной продукции производится именно из ПЭ. Вместе с тем доля прочих пластиков достаточно невелика. Заметим, что около третьей части всего полиэтилена идет на изготовление упаковки.

Температура плавления полиэтилена зависит от его вида. Так, для ПВД различной плотности требуется от 103 до 110 °C. ПНД за счет большей молекулярной массы и строго линейного строения требует в среднем на 20 ° больше, то есть от 130 до 137 °C соответственно. Возможны небольшие отклонения от этого среднего значения. Поэтому полиэтилен не требует значительных расходов энергии для расплавления и очень выгоден в производстве. ПЭ также может подвергаться повторной переработке.

Показатель плотности ПЭ – 910–965 кг/м³. Этот материал отличается легкостью, которая во много раз превышает легкость стали. Благодаря такой особенности из него могут изготавливаться несущие детали, а значит, вес готового изделия будет минимальным.

При сгорании материал не выделяет в атмосферу вредных веществ. Поэтому изделия из него (при условии отсутствия прочих примесей) могут легко утилизироваться. Оптимально делать это на заводах по сжиганию мусора. Таким образом, полиэтилен причиняет окружающей среде меньший ущерб, чем другие широко распространенные пластики.

Самые популярные виды

Выделяют несколько видов ПЭ, которым требуются разные условия для протекания реакции полимеризации. Различают ПЭ:

Плотность ПВД довольно незначительна, поэтому это наиболее эластичный и мягкий из всех видов полиэтилена. Он отличается гладкостью поверхности, а также довольно прозрачен. Изделия, выполненные из этого материала, обычно блестят. Он применяется при производстве эластичных мембран разных видов. Получают ПВД полимеризацией этилена при температуре 190–300 °C и давлении порядка 130–250 МПа. В качестве инициаторов реакции выступают: кислород, бензоил, лаурил или их смеси.

Полиэтилен среднего давления получают при следующих условиях: давление – 2,5–7 МПа, температура 130–240 °C, участие оксидных катализаторов, например, Cr2O3. В результате происходящей химической реакции полиэтилен образует хлопья, которые оседают в растворе. По уровню кристалличности он выше полиэтилена высокого давления на 30 %. Кроме того, материал отличается и более высокой, чем ПВД, плотностью.

Особенно высока плотность полиэтилена низкого давления. Благодаря этому материал пригоден для производства разнообразных деталей механизмов, подвергающихся значительным нагрузкам. Для получения ПНД необходимы следующие условия: температура – 60–80 °C, давление – 0,2–0,6 МПа (реакция возможна и при атмосферном давлении), участие комплексных металлорганических катализаторов.

Линейному полиэтилену присущи ценные свойства предыдущих разновидностей ПЭ. У него такая же высокая прочность, как у ПНД, вместе с тем он эластичен, как полиэтилен высокого давления. Поэтому данный материал широко применяется при изготовлении пленок. Сложнее всего изготовить сверхмолекулярный ПЭ. Однако материал, полученный в итоге, по своим свойствам превосходит все другие виды полиэтилена. Он используется для производства элементов сложных механизмов.

Сфера применения

Область использования ПЭ достаточно широка. Так, из него изготавливаются:

Полиэтиленовые трубы применяются для создания водопроводов. Из них также создаются системы водяного отопления. Особенно часто трубы из ПЭ используются для обустройства теплых полов. Они прокладываются в стяжке из бетона одним контуром. Какие-либо соединения при этом отсутствуют, а значит, протечка в зоне, недоступной для ремонта, исключена.

ПЭ – идеальный материал для производства пленок. Они могут применяться в качестве упаковки, также используются в виде тонких мембран для гидроизоляции. Если говорить о типичной пленке из ПЭ, стоит отметить ее небольшой срок эксплуатации. При доступе УФ-лучей этот срок составляет от 3 до 4 лет. Со временем пленка становится непрозрачной и хрупкой. Поэтому полиэтилен без примесей значительно уступает в этом смысле полиолефиновой композиции с добавкой из полипропилена. Срок эксплуатации такого материала длительный, он достигает семи лет и более. ПЭ применяется для производства пупырчатой упаковочной пленки и различных видов строительной пленки. При производстве мембран, укрепленных сеткой, также применяется ПЭ.

Сфера применения ПЭ не ограничивается только этим. Данный материал применяется также для производства пластиковых емкостей. Речь идет о баках для душа, накопительных канализационных резервуарах. Из ПЭ еще производят емкости, в которых можно хранить жидкие вещества (в т. ч. пищевые).

Посуда для одноразового применения также производится из ПЭ. Этот материал используется для изготовления пищевых пластиковых контейнеров, мисок, цветочных горшков, оболочек термосов. Благодаря высокой износоустойчивости материала он применяется для производства игрушек, сувениров, елочных украшений. Такие изделия при давлении растрескиваются меньше, чем вещи из прочих видов пластика.

Источник

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД)

Полиэтилен низкой плотности (LDPE) – Процесс его изготовления протекает при очень высоком давлении от 100 до 300 мПа и температуре 100–300 °С, поэтому обозначается так же, как полиэтилен высокого давления (ПЭВД).

Макромолекулы полиэтилена высокого давления (n1000) содержат боковые углеводородные цепи C1—С4, молекулы полиэтилена среднего давления практически неразветвлённые, в нём больше доля кристаллической фазы, поэтому этот материал более плотный; молекулы полиэтилена низкого давления занимают промежуточное положение. Большим количеством боковых ответвлений объясняется более низкая кристалличность и соответственно более низкая плотность ПЭВД по сравнению с ПЭНД и ПЭСД.

Особенности ПВД (ПНП)

Химические и физические характеристики

ВАЖНО! Использование полиэтилена высокого давления (ПВД) абсолютно безопасно как для человека, так и для состояния окружающей среды, так как он не выделяет никаких токсичных веществ. Именно поэтому ПЭВД может использоваться даже для контакта с продуктами питания и при изготовлении детских товаров.

Отличие ПВД от других полимеров

Полиэтилены (ПВД, ПНД и др.) – это материалы, которые изготавливаются из одного мономера, но могут быть различной плотности в зависимости от особенностей изготовления. Этот показатель сильно влияет на свойства полиэтилена: увеличение плотности ведет к повышению жесткости, твердости, прочности изделий и их химической стойкости. Но при этом падают другие показатели: ударопрочность, возможность растяжения при разрыве, проницаемость для жидкостей и газов. Так, ПВД имеет существенные отличия от других подобных полимеров:

Показатели, характеризующие строение полимерной цепи различных видов полиэтилена, приведены в таблице.

Таблица. Показатели, характеризующие строение полимерной цепи различных видов полиэтилена

Общее число групп СН3 на 1000 атомов углерода:

Источник

Полимеры в медицине

Волна интереса к медицинской отрасли позволяет рассчитывать на подъем потребления полимеров в этом сегменте

Двигателем развития полимерного рынка в России обещают стать медицинская и фармацевтическая промышленности. На фоне понижающих тенденций в ВВП, эти отрасли наоборот показывают активный рост.

За 2015 год производители медицинских изделий нарастили выпуск продукции на 10 %. За 9 месяцев 2016 года рост составил уже более 12 % по сравнению с тем же периодом 2015 года. В фармацевтике показатели еще выше: более 20 % увеличения выпуска в год.

В индустрии лекарств полимерам отводится в основном роль упаковочных материалов. В медизделиях их спектр применения намного шире: от расходных материалов до деталей высокотехнологичного оборудования и материалов для протезирования.

Так, например, полиэтилен высокой плотности идет на изготовление деталей медицинских приборов и инструментов, деталей систем переливания крови, предметов ухода за больными, лабораторное оборудование. Полиэтилен низкой плотности используется в мягких емкостях различного назначения, соединительных трубках, искусственных органах. Из полиамидов изготавливают корпусные детали медицинских приборов, трубки, воронки. Полиметилметакрилат используется в капельницах, линзах очков. ПВХ пластикаты задействуются в различных контейнерах, катетерах, системах переливания крови. Полипропилен применяется в различных приборах, переходниках, деталях шприцов, ручках хирургических инструментов.

Из полистирола делают одноразовые шприцы, лабораторную посуду для биохимических исследований, упаковку для лекарственных средств. Ударопрочный полистирол идет на корпуса и детали мед. аппаратуры, крышки, футляры для ингаляторов, фонендоскопов, инструментов. Из фторопластов производят канюли, шунты, контейнеры, детали клапанов сердца, оправы и линзы очков.

Таким образом, практически весь спектр пластмасс востребован в медицине. Волна интереса к медицинской отрасли позволяет рассчитывать на подъем потребления полимеров в этом сегменте.

Но какие именно материалы, а соответственно и оборудование, и технологии их переработки, получат дополнительный спрос со стороны медицинской промышленности? Ответ стоит поискать в мировой структуре потребления пластиков в медицине и в конкретных планах российского правительства по развитию этого сегмента промышленности.

Что касается мирового опыта, то согласно оценке n-Tech Research, почти треть объемов потребления пластиков в медицине в стоимостном выражении приходится на полиметилметакрилат (ПММА), более 10 % занимают стирольные пластики, примерно та же доля у ПЭВД. Остальные – менее 10 % каждый.

По сферам применения в мире более половины пластиков, опять же в стоимостном выражении, приходится на изготовление имплантов. Вторая по величине область применения полимеров – диагностические устройства, на которые идет более трети всего объема пластиков в медицине. Эксперты прогнозируют, что динамичный рост будет в ближайшие 10 лет именно в этом сегменте.

Развивать медицинскую промышленности и ее компоненты заставляет старение населения Старого света, появления все более высоких технологий в здравоохранении, открытие новых рынков сбыта за пределами Европы.

Внутри России также проявляется тренд на инвестирование в высокотехнологичное оборудование, создание диагностических центров нового уровня. Но локомотивом для развития, в том числе полимерной индустрии, становится создание в России собственных фармацевтических фабрик и открытие производств медицинских изделий.

Дело в том, что в лекарствах, расходных материалах, оборудовании велика зависимость от импорта, что в свете событий последних лет непростительное упущение. По оценкам Минпромторга, отечественные производители занимают сегодня всего 18,5% российского рынка медизделий. Исправить ситуацию решено в ближайшие годы. Согласно стратегии правительства, к 2020 году доля медицинской продукции отечественного производства должна вырасти до 40%. На увеличение доли российской продукции в целом в медицинской промышленности идут средства сразу по нескольким направлениям: в рамках госпрограммы «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности», планов по импортозамещению, а также через Фонд развития промышленности (ФРП). В рамках госпрограммы завершено 145 проектов, из них 32 в 2016 году. Совокупный объем вложений с 2011 года составил 30 млрд рублей. Многие из разработок проходят стадию регистрации. Но поле деятельности еще широко.

Как признает Минпромторг, расходные материалы – одна из самых больных тем в медицине. А это в большинстве своем именно пластиковые изделия, и они в основной массе все еще закупаются за рубежом. Соответственно, от предпринимателей ждут инвестиций, в том числе, в этот сегмент. Взамен – отечественной продукции обещают приоритет в госзакупках и сбыт на всей территории ЕврАзЭС.

Процесс работы над новыми проектами продолжается. Можно ожидать появления новых производств, где будут востребованы и обрабатывающее оборудование, и технологии, и полимерные материалы. Как следует из мировых тенденций и реалий российского рынка, в тренде будут расходные материалы, диагностическое оборудование, фармупаковка и в перспективе различные технологии протезирования с применением 3D печати.

Наиболее полно поставщики необходимых компонентов для организации производств медизделий из пластмасс будут представлены на международной выставке «Интерпластика», которая в этом году пройдет в Москве в Экспоцентре с 24 по 27 января. Экспозиция грядущей выставки – особая. Многие решения от европейских и азиатских производителей будут впервые продемонстрированы в России после премьерного показа этой осенью в Дюссельдорфе на К2016. Новейшие модели производства с максимальной автоматизацией будут полезны мединдустрии, претендующей на локомотив российской экономики.

Источник