[发明专利]具有核壳结构的衬垫及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种衬垫，具体涉及一种不产生图像伪影而且具有生物相容性的衬垫。

背景技术

聚合物发泡和其他软材料广泛用于健身器材和医疗设备配件中，例如病人用的衬垫、支持部件和保护部件上的衬垫。通常在临床检查中会用到这些带有衬垫的设备，由于病人直接接触这些衬垫，所以在诸如X-射线透射、CT检查等造影检查中，这些衬垫也会出现在检查的视野中。为了避免衬垫对检查结果的影响，应尽力避免图像伪影——即衬垫本身形成的图像对检查的影响。

另外，在临床应用中，由于患者通常皮肤直接接触衬垫，这就需要衬垫能够达到体感温暖、舒适并且具备患者安全性的性质，并得到理想的愉悦外观的相应医疗设备附件的制备材料。

当前使用的大部分医用配件供应商生产由低密度聚合物发泡材料制成的衬垫，例如聚乙烯（PE），聚氨酯（PU）和乙烯-乙酸乙烯酯（EVA）共聚物。对于医疗应用，对发泡材料的表面、组成、化学有害物含量、密度均一性和显像质量等有诸多要求。例如，聚合物表面不能引起患者过敏；聚合物表面应该是防水的；材料本身的微结构不能引起图像伪影。为了改善表面性质，例如使其无粘性并且防水，一些生产者在材料的表面用喷涂的方法形成聚合物涂层。但是，随着使用和暴露于X-射线的过程，涂层的性能会变差。由于喷涂主要是利用聚合物的物理吸附，还有耐久性差的问题。涂层制备工艺也会导致环境问题和健康方面的问题。此外，上述涂层工艺还会导致生产成本高的问题。迄今为止，仍然缺乏具有成本效益的廉价解决方案来得到能够满足医疗成像、耐用性和表面功能的患者临床检查用的衬垫泡沫产品。发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种能够避免图像伪影的衬垫，而且该衬垫兼具耐久性、安全性、防水性、自清洁性等性质，所述衬垫能够用低成本的方法大规模生产。所述衬垫可用于医学成像设备上。例如，可用作医疗设备中起支持、保护等作用的衬垫，例如X-射线检查以及CT检查中患者所躺的衬垫。

在一个实施方式中，本发明提供了一种衬垫，所述衬垫由聚合物材料形成，其中所述衬垫具有核壳结构，所述壳与所述核具有相同而且均匀的密度，其中所述核与所述壳是分别制备的。本发明利用核壳结构中的壳取代现有技术中的涂层，增强了其耐磨性和耐久性。即使经过多次射线检查，壳也不会像普通物理涂敷的涂层那样易于损坏。而且，由于核与壳具有相同密度，其不会产生伪影。由于核与壳分别制备，对于衬垫用于不同环境时所需要的不同性质，可以在衬垫最终成型之前只对壳进行处理，从而降低了处理难度，而且减少了制备成本。例如，只对壳进行热压缩处理，以得到具有疏水性表面的壳。对于衬垫密度并无特殊限定，只要其符合使用环境所需的力学性能和机械强度要求即可，例如具备一定的支持性。

本领域技术人员可以根据其需要选择合适的聚合物。例如可以选择密度在20kg/m³至200kg/m³范围内的聚合物。

在一个优选的实施方式中，所述聚合物为对人体接触无毒的聚合物，而且所述衬垫通过物理发泡成型工艺制备，所述衬垫不含有毒的化学残留物。而且由于衬垫由无毒聚合物制成，避免了对病人皮肤的刺激，保障了安全性。所述衬垫通过物理发泡成型工艺制备，物理发泡成型工艺由于不涉及化学修饰，因此不会含有毒的化学残留物。物理发泡形成工艺成本低，而且简单方便，最重要的是物理方法不会涉及化学试剂，从而不会引入有毒的化学残留物。进一步保障了病人使用时的安全性。

所述聚合物可以为任何能够用物理方法形成泡沫的无毒聚合物，包括但不限于聚乙烯，聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的至少一种。其中核与壳可以由相同材料形成，也可以由不同种材料形成。由于成本的关系可以选择最具成本效益的材料分别形成壳和核，壳主要对表面性质产生影响，需要选择具有相关性质，如疏水性等的材料。而核主要对机械强度产生影响，因此可以根据机械强度的要求对其进行选择。并在综合成本最低的情况下进行组合，从而进一步节约成本。

在一个优选实施方式中，所述壳的表面为无缝的。因为制备过程中不需缝合，所述核壳结构衬垫表面没有缝隙，从而避免了空气和水的渗入，以免造成密度不均一导致的图像伪影，并防止了由于液体渗漏导致的衬垫损坏。

在一个优选的实施方式中，所述壳的表面为疏水表面。例如可以通过热压缩处理改变壳的表面微结构，例如粗糙度，从而获得一定的疏水性。例如10nm至10μm的低粗糙度可以增加其疏水性。