Отвъд синьото: Тайната наука зад това, което хирурзите носят
Когато си представяте хирург, вероятно си представяте скрабовете, маската и онази вездесъща синя или зелена рокля. Това е образ, вписан в нашето колективно съзнание от десетилетия медицински драми. Но някога спирали ли сте да се чудите какво всъщност представлява тази „хартиена“ тъкан?
Чувства се крехък, но трябва да спре фонтан от артериална кръв. Покрива тялото, но не може да накара хирурга да припадне от топлинен удар по време на шест-часова сърдечна трансплантация. Това е ходещо противоречие.
Хирургическата рокля не е просто облекло; това е усъвършенствано медицинско оборудване, проектирано със същата прецизност като скалпела в ръката на хирурга. Нека премахнем слоевете - буквално - и погледнем науката за материалите, защитаваща хората, които защитават нас.
Старата гвардия: Защо се отказахме от памука
Преди десетилетия хирургическите престилки бяха прости. Бяха изработени от плътно изтъкан памучен муселин - за многократна употреба, за пране и дебелина приблизително колкото чаршаф.
Но памукът има фатален недостатък: той обича водата. Ако хирург бъде напръскан с течност по време на операция, памукът действа като фитил, издърпвайки тази течност - и бактериите в нея - направо към кожата. Това се нарича „удар-през“, а при контрола на инфекциите е кошмар. Някои високо-технологични рокли от полиестер за многократна употреба все още са химически обработени, за да отблъскват водата, но модерната операционна зала вече е доминирана от-нетъкани технологии за еднократна употреба.
Работният кон: Сандвичът "SMS".
Влезте в средностатистическа болница днес и по-голямата част от роклите, които ще видите, са направени от материал, наречен SMS. Няма нищо общо с текстовите съобщения - SMS означаваSpunbond / Meltblown / Spunbond. Това не е една тъкан; това е технологичен сандвич, слят чрез топлина и налягане.
Хлябът - Spunbond Polypropylene:Горният и долният слой са направени от дълги непрекъснати влакна, почти като чиния спагети, слети заедно. Този слой осигурява якост на опън, така че хирургът да не разкъса роклята при движение.
Пълнежът - разтопен полипропилен:Това е магическият слой. Разтопената пластмаса се продухва през малки дюзи, за да се създаде плътна, хаотична мрежа от микро-влакна. Мрежата е достатъчно стегната, за да спре водните капки и бактериите, но достатъчно хлабава, за да позволи на водните пари да излязат.
Резултатът е рокля, която диша, но все пак действа като бариера - лека,-рентабилна и стандартна за операции с ниско-до-течност.
The Comfort King: Spunlace (смеси от дървесна маса)
SMS е практичен, но може да се усети малко пластичен - шумоли, когато ходите и не е особено мек към кожата. Тук се намесва "spunlace".
Платът Spunlace съчетава естествени и синтетични влакна: обикновено смес от дървесна маса (за дишане и мекота) и полиестер (за здравина). Вместо да бъдат тъкани или залепени, влакната се заплитат с помощта на водни струи под високо{1}}налягане, придавайки на материала текстура, която се усеща забележително като плат - хладен, мек и тих.
Уловката е, че традиционният спанлейс е естествено абсорбиращ, като високо-качествена мокра кърпа - обратното на това, което искате в хирургията. За да разрешат този проблем, производителите третират тъканта с репелентни покрития (флуоровъглеводороди или подобни химикали), така че да издържа на кръв и алкохол, като същевременно запазва мекотата си. Постигането на правилния баланс е истинско инженерно предизвикателство: твърде много отблъскващо третиране и тъканта става твърда и не може да диша; твърде малко и компрометира безопасността. Това често е запазено за по-дълги процедури, при които "ефектът на найлонова торбичка" на по-твърдите рокли става непоносим.
Тежката броня: подсилени рокли и микропорести филми
Понякога дишащата материя не е достатъчна. При травматична хирургия или секцио, където експозицията на течности е екстремна, болниците се обръщат към „подсилени“ рокли - не-тъкан плат със слой от полиетилен (PE) филм, ламиниран през гърдите и ръкавите, по същество дъждобран върху роклята.
Предимството:това е напълно непроницаемо. Нищо не минава.
Недостатъкът:освен това е напълно невъзможен за дишане и хирурзите могат бързо да прегреят.
За да разрешат това, учените по материали разработихамикропорести филми- пластмасови филми, опънати с частици калциев карбонат за създаване на микроскопични пори. Тези пори са твърде малки, за да може течна водна молекула да премине през тях, но достатъчно големи, за да позволят на водните пари (пот) да излязат. Това е същият принцип, използван в туристическите якета от висок клас, адаптирани за операционната маса.
Бъдещето: умни рокли
Стоим на ръба на нова ера, в която хирургическите материали могат да спрат да бъдат пасивни бариери и да започнат да бъдат активни участници в хирургията.
Изследователите изследват:
Самовъзстановяващи се полимери-който може незабавно да запечата микроскопично разкъсване, ако тъканта се закачи за инструмент.
Тъкани с-графеново покритиекоито не просто блокират бактериите, но могат активно да разрушат стените на бактериалните клетки при контакт.
Материали за промяна на фазата (PCM)- микроскопични восъчни перли, вградени във влакното, които се топят, за да абсорбират топлината, когато хирургът прегрее, и се втвърдяват, за да освободят топлина, когато изстинат, действайки като персонална климатична-система за контрол без нужда от батерии.
Последният бод
Лесно е да пренебрегнете синята рокля. Изхвърля се след всеки случай, смачква се в контейнер за биологични опасности, без да се замисля. Но този артикул за еднократна употреба е истински подвиг на приложната химия.
От слоестото инженерство на SMS до хидро-заплетената мекота на спанлейса, тези материали са продукт на десетилетия иновации в не-тъкан текстил. Те трябва да управляват течностите, да филтрират микробите, да регулират температурата и да издържат на физически стрес - и всичко това, докато струват стотинки на ярд. Следващият път, когато видите лекар изтъркан, запомнете: те не носят просто дрехи. Те носят щит, проектиран да предпазва както пациента, така и лечителя в най-критичните моменти от живота.
