防護(hù)服抗合成血液穿透試驗(yàn)的影響因素探究

何惠燕,李正海

(佛山中紡聯(lián)檢驗(yàn)技術(shù)服務(wù)有限公司,廣東 佛山 528211)

由于工作需要,醫(yī)護(hù)人員極易接觸到傳播疾病的液體,會(huì)給其生命健康帶來潛在危害。工程控制不能消除所有可能性接觸,而醫(yī)用防護(hù)服作為防止血液、體液和其他潛在傳染性物質(zhì)傳播的屏障,可減少接觸概率,起到較好的防護(hù)作用,因此,檢測機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確、真實(shí)地反映防護(hù)材料的抗合成血液穿透性能,顯得尤為重要。

1 試驗(yàn)方法

根據(jù)GB 19082—2009附錄A[1]、YY/T 0700—2008的抗合成血液穿透性試驗(yàn)方法,選取不同生產(chǎn)廠家的醫(yī)用防護(hù)服,編號(hào)1#～5#,每個(gè)樣品均從不同的單層部位裁取三片試樣,大小為75 mm×75 mm,將試樣的外表面面向試驗(yàn)槽放入槽內(nèi),在試樣的內(nèi)表面分別加上墊圈、支撐網(wǎng)、墊圈、法蘭蓋、透明蓋,試驗(yàn)槽的每個(gè)螺釘擰至扭矩13.6 N·m并注入50 mL～55 mL合成血液。合成血液接觸試樣的時(shí)間和壓力見表1。注射合成血液后,觀察5 min,記錄試樣的可視面是否出現(xiàn)合成血穿透。如果有合成血液穿透則終止試驗(yàn),如果沒有出現(xiàn)合成血液穿透或特征性的變色現(xiàn)象,則可判定該試樣的抗合成血液穿透性能合格[2]。

表1 抗合成血液穿透性的分級(jí)

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 合成血液的表面張力

防護(hù)服材料作為阻隔血液等傳染物穿透的屏障,其血液的潤濕和穿透性能受多種因素影響,如:血液的表面張力、黏度、pH值、材料結(jié)構(gòu)、相對親水性和疏水性等[3]。液體對固體材料的穿透能力主要是由液體在固體表面的展開情況決定,液體的表面張力是表征這個(gè)過程的一個(gè)重要參數(shù),在多相系統(tǒng)中物質(zhì)的界面張力差值越小,越容易發(fā)生滲透-擴(kuò)散,因此,使用質(zhì)量達(dá)標(biāo)的合成血液是保證抗合血液穿透試驗(yàn)準(zhǔn)確性的前提。人體血液的表面張力范圍約為0.042 N/m～0.060 N/m,為模擬人體血液的潤濕性和真實(shí)性,試驗(yàn)用合成血液的表面張力按GB/T 5549—1990測試[4]為0.042 N/m±0.002 N/m。

在不同的溫度環(huán)境下測試合成血液的表面張力變化,見表2。從表2可知,合成血液的表面張力與溫度呈負(fù)相關(guān)。當(dāng)溫度在20 ℃～25 ℃時(shí),合成血液的表面張力符合人體血液的表面張力范圍0.042 N/m～0.060 N/m,當(dāng)溫度低于20 ℃或高于25 ℃時(shí),合成血液的表面張力會(huì)超出人體血液的承載范圍。因此,測試環(huán)境的溫度20 ℃～25 ℃,與各標(biāo)準(zhǔn)對樣品的調(diào)試環(huán)境溫度要求保持一致。

表2 不同溫度對合成血液的表面張力的影響

根據(jù)GB 19082—2009對測試環(huán)境的要求,選擇在(23±1)℃下,配制不同表面張力的合成血液,探究合成血液的表面張力對防護(hù)服抗合成血液穿透性能的影響,結(jié)合表1判斷抗合成血液穿透性的等級(jí),結(jié)果見表3。由表3可知,防護(hù)服抗合成血液穿透性的等級(jí)隨著其表面張力的增大而增加;對于血液穿透性能較差的醫(yī)用防護(hù)服,表面張力對其穿透性能的影響越大,如試樣1#,而對于血液穿透性能較好的醫(yī)用防護(hù)服,表面張力對其的影響相對較小,如試樣5#。

表3 不同表面張力的合成血液對防護(hù)服的抗血液穿透性能的影響

2.2 壓力施加的速率

抗合成血液穿透試驗(yàn)施加的壓力梯度,見表1,從0 kPa開始,保持5 min,觀察試樣是否有血液穿透或濕潤,如果沒有肉眼可見的液體穿透,則施加下一個(gè)梯度的壓力,以此重復(fù)直到試樣表面出現(xiàn)血液穿透現(xiàn)象并終止試驗(yàn)。對于每次施加的壓力,速率不能超過3.5 kPa/s,同時(shí),注意在加入標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合成血液量后再次通過上方入口進(jìn)行觀察,確認(rèn)合成血液面高度完全沒過樣品,以確保壓力完全通過合成血作用于測試樣品上[5]。如果加壓速率太快,試樣在承受目標(biāo)壓力過程中缺乏緩沖適應(yīng)階段,會(huì)因突然驟升的壓力而使其血液穿透性能下降,特別是血液穿透性能較差的醫(yī)用防護(hù)服更為明顯,造成測試結(jié)果的不準(zhǔn)確或試驗(yàn)失敗,如圖1(a)所示勻速緩慢施壓,v≤3.5 kPa/s,抗血液穿透性能4級(jí),試驗(yàn)合格;圖1(b)所示勻速快速施壓,v>3.5 kPa/s,抗血液穿透性能3級(jí),試驗(yàn)不準(zhǔn)確;圖1(c)所示快速且不均勻施壓,v>3.5 kPa/s,試驗(yàn)失敗,所以要嚴(yán)格控制施加壓力的速率。

圖1 不同施壓速率對抗合成血液穿透性能的影響

2.3 樣品的選擇

防護(hù)服主要材料為非織造布,纖維之間排列錯(cuò)雜無序,面料的均勻性相對較差,在試驗(yàn)時(shí)需選取具有代表性、足夠多數(shù)量的試樣進(jìn)行測試,才能反映出樣品的真實(shí)情況:防護(hù)服的結(jié)構(gòu)材料中使用了不同材料或不同部位的厚度不同,取樣時(shí)需從各個(gè)部位取樣,分別測試;防護(hù)服的結(jié)構(gòu)材料中聲明接縫處能提供與基材同樣的防護(hù)效果,則應(yīng)對含有接縫的樣品進(jìn)行單獨(dú)取樣測試;防護(hù)服的結(jié)構(gòu)材料在兩個(gè)纖維層中夾有密封層,測試前需用黏合劑、封口膠、固體石蠟或附有黏合劑的泡沫將試樣的邊緣密封好,防止出現(xiàn)“毛細(xì)作用”現(xiàn)象,即血液在高強(qiáng)壓力下會(huì)沿著與試樣接觸面的邊緣透過另一面,出現(xiàn)假陽性而引起結(jié)果判斷錯(cuò)誤。

2.4 金屬支撐網(wǎng)的使用

金屬支撐網(wǎng)的主要作用是支持可延展或有彈性的材料,避免樣品在試驗(yàn)過程中發(fā)生變形而導(dǎo)致試驗(yàn)失敗,影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。GB 19082—2009明確要求使用金屬支撐網(wǎng),而YY/T 0700—2008是根據(jù)樣品情況進(jìn)行選用,如果試樣在實(shí)驗(yàn)過程中無變形,可選擇不使用金屬支撐網(wǎng),如果試樣在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生明顯變形,則需使用金屬支撐網(wǎng)。

選取試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究金屬支撐網(wǎng)的使用對防護(hù)服抗血液穿透性能的影響,結(jié)果見表4和圖2,如圖2(a)、(b)所示使用金屬支撐網(wǎng),抗血液穿透性能4級(jí);無金屬支撐網(wǎng),抗血液穿透性能3級(jí)。金屬支撐網(wǎng)的使用與否對防護(hù)服的抗血液穿透性能的影響顯著,一般情況下,不使用金屬支撐網(wǎng)時(shí)的抗血液穿透性能會(huì)比使用金屬支撐網(wǎng)時(shí)的結(jié)果至少偏低1個(gè)等級(jí),對于抗血液穿透性能達(dá)到4級(jí)及以上的試樣,金屬支撐網(wǎng)使用與否的測試結(jié)果差異更為明顯。這是因?yàn)樵跓o金屬支撐網(wǎng)的支撐進(jìn)行施壓后,樣品會(huì)隨著壓力大小而發(fā)生不同程度的變形,施加的力會(huì)隨著壓力的增大而往樣品的中間集聚,這時(shí)樣品的受力變得不均勻,壓力集中部位更易出現(xiàn)滲透或脹破,造成結(jié)果不準(zhǔn)確;若使用金屬支撐網(wǎng),樣品的整體受力會(huì)相對均衡,測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性更符合標(biāo)準(zhǔn)。因此,建議統(tǒng)一使用金屬支撐網(wǎng),排除因不使用金屬支撐網(wǎng)引起樣品發(fā)生變形導(dǎo)致的測試結(jié)果偏差。

圖2 金屬支撐網(wǎng)的使用情況

表4 金屬支撐網(wǎng)的使用對防護(hù)服的抗血液穿透性能的影響

2.5 測試終點(diǎn)的判斷

醫(yī)用防護(hù)服抗合成血液穿透性能的終點(diǎn)判斷,主要是通過人體肉眼觀察樣品是否出現(xiàn)血液穿透或濕潤跡象。下面選取3塊有代表性的樣品,讓3名測試員分別進(jìn)行測試,結(jié)果見表5。

表5 終點(diǎn)判斷對防護(hù)服的抗血液穿透性能的影響

為確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和不同人員間結(jié)果判斷的一致性,需注意:一是在試驗(yàn)槽的可視鏡觀察時(shí),確保環(huán)境光源滿足清晰觀察試樣的表面情況,當(dāng)環(huán)境光線不充足時(shí),樣品表面的金屬支撐網(wǎng)會(huì)對視覺產(chǎn)生干擾,對于穿透情況呈點(diǎn)狀的樣品會(huì)出現(xiàn)漏判情況,導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確,可選擇手電筒等外界光源輔助觀察;二是試驗(yàn)前在樣品的內(nèi)表面上滴一小滴合成血液(約10 μL),利于準(zhǔn)確區(qū)分和判斷試驗(yàn)過程中是否出現(xiàn)血液穿透現(xiàn)象。對于穿透面積很小的血液,透過樣品后會(huì)馬上擴(kuò)散,樣品的外表面難以觀察濕潤情況,這時(shí)容易出現(xiàn)誤判或漏判;在這種情況下,可與樣品內(nèi)表面的血液滴進(jìn)行顏色比較,若顏色接近,可判斷有穿透現(xiàn)象。

3 結(jié)語

抗合成血液穿透性能是防護(hù)類產(chǎn)品降低醫(yī)護(hù)人員職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的重要指標(biāo),準(zhǔn)確評價(jià)產(chǎn)品的性能,真實(shí)反映產(chǎn)品的質(zhì)量,需要檢測機(jī)構(gòu)嚴(yán)格把控各個(gè)檢測環(huán)節(jié),如:每次測試前確保合成血液的表面張力在0.042 N/m±0.002 N/m范圍內(nèi)、測試環(huán)境的溫度符合(20～25)℃、壓力施加的速率均勻且緩慢、金屬支撐網(wǎng)的合理使用及掌握測試結(jié)果的終點(diǎn)判斷技巧等,可有效排除檢測過程中不確定因素所帶來的結(jié)果偏差,提高結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。