随着现代医学的快速发展，植、介入医疗器械已经深入渗透到心脑血管疾病等重大疾病治疗领 域。 聚乙烯吡咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVP）、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚乙烯醇、天然多糖及衍生物等聚合物均可被用于血管介入器械表面亲水润滑涂层 ^[1]。血管内使用带亲水润滑涂层的导管导丝，不仅可以提高医师手术操作的便捷性和病患的舒适性，还可以极大程度降低器械进入血管时摩擦带来的组织损伤，减少血液中血小板、血浆蛋白等大分子的黏附 ^[2]。随着亲水润滑涂层在血管介入器械的国产化和大规模应用，建立涂层与基材适应性相关的性能评价方法至关重要。其中，血管介入器械亲水润滑涂层的化学安全性评价及生物安全性评价已有相关标准 ^[3]。然而，在医疗器械标准体系与技术指导文件中关于亲水润滑涂层的有效性评价鲜有提及。本研究通过对 1 种主体材料为氟化乙烯丙烯共聚物（fluorinated ethylene propylene，FEP）的穿刺扩张器进行外观检查、微粒测试、摩擦力测试，系统研究了以 PVP 为基底的血管介入导管亲水涂层的牢固度。

1  材料与方法

1.1  材料与设备

以 1 种穿刺扩张器 [ 晨兴（南通）医疗器械有限公司 ] 及血管模型 [ 晨兴（南通）医疗器械有限公司 ] 为研究对象。

实验试剂包括：0.9% 无菌氯化钠注射液（江西科伦药业有限公司，批号：C22101402，规格：500 ml / 瓶），刚果红（国药集团化学试剂有限公司，批号：20221130，规格：25 g/ 瓶），微粒检查用水（蒸馏水经孔径 0.2 μm 膜过滤制得），25 μm 乳胶微粒标准物质（北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司，批号：L7S1，规格：100 ml / 瓶），50 μm乳胶微粒标准物质（北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司，批号：M792，规格：100 ml / 瓶）。

仪器设备：双目连续变倍体视显微镜（上海光学仪器五厂有限公司，型号：XTZ-NKV）、微粒检测仪（江苏苏净集团有限公司，型号：LE100S，精确度：±10%）、全自动摩擦力测试仪（江苏百赛飞生物科技有限公司，型号：FW-01，精度：±0.01 N）。

1.2  方法 ^[4]

1.2.1  样品制备

未使用的穿刺扩张器为使用前试验样品（A 组）。穿刺扩张血管模型 5 次的穿刺扩张器为使用后试验样品（B 组）。穿刺扩张器的血管模型模拟使用需要配合血管鞘组和血管模型，使用 0.9%无菌氯化钠注射液润湿扩张器表面的亲水涂层后，将穿刺扩张器穿入充盈 0.9% 无菌氯化钠注射液的血管模型内部，在 2 ~ 8 s 内将样品完全推入模型，扩张器在模拟血管内扩张保持 60 s，然后采用大概相同速度撤回。重复插入、推送和回撤过程 5 次。

1.2.2  外观检查

分别取 A 和 B 组样品各 10 件 ^[5]，将样品涂层区域段浸入刚果红染色液中浸泡 1 min，取出样品用纯化水冲洗，去除浮色，将样品晾至表面完全干燥或无液体流动状态。使用体视显微镜（10 ~ 20 倍）从远端边旋转边观察，记录涂层的缺陷情况。

评价指标：样品表面平整均匀，无肉眼可见气泡、无涂液汇聚、无涂层堵孔等现象；如发生破损，需记录破损大小、数量和尺寸，且破损数量和大小应该符合，测试区长≥ 0.5 mm，宽≤ 2 mm 的点状破损不超过 3 次，如有 0.2 mm ≤宽度≤ 0.5 mm 的条状破损且破损总长度需≤ 10 mm^[4]。

1.2.3  微粒测试 ^[6]

配制 400ml 微粒验证检测液（将25 μm 乳胶微粒标准物质 8 ml 和 50 μm 乳胶微粒标准物质8 ml 加入 384 ml 微粒检查用水后，充分混匀）后，先倒出部分溶液冲洗开启口及取样杯，再将溶液倒入取样杯中，静置适当时间脱气泡，配制的溶液经微粒检测仪（取样体积：1 ~ 500 ml，取样速度：60 ml/min，最大检测浓度：10 000 微粒数 /ml）进行液体微粒计数，记录≥ 10 μm、≥ 25 μm 和≥ 50 μm的微粒数，单位为粒 /ml。

用微粒检查用水反复清洗血管模型及其管路，直至清洗后的溶液经微粒检测仪测定符合：连续测定 3 次，每次取样量为 10 ml，读取后 2 次的检测结果平均值，每 10 ml 中≥ 10 μm 的微粒数在 10 粒以下，≥ 25 μm 的微粒数在 2 粒以下。

取 300 ml 微粒验证溶液充盈整个血管模型，关闭两端止水阀，并轻微振荡 2 min 后，用容器收集血管模型内溶液。先倒出部分溶液冲洗开启口及取样杯，再将溶液倒入取样杯中，静置适当时间脱气泡，获得的收集液经微粒检测仪进行液体微粒计数，记录≥ 10 μm、≥ 25 μm 和≥ 50 μm 的微粒数，单位为粒 / ml。

微粒回收率 = 血管模型内收集液微粒数 / 微粒验证溶液微粒数 ×100%。评价指标：对于≥ 10 μm和≥ 25 μm 的微粒回收率应大于 90%；对于≥ 50 μm 的微粒回收率应大于 75%。方法验证通过后方可进行正式试验。

正式试验：分别取 A 和 B 组样品各 10 件，其中 A 组用微粒检查用水冲洗样品（扩张端）外侧，制备洗脱液；B 组用微粒检查用水冲洗血管模型内壁和样品（扩张端）外侧，并收集血管模型内液体，制备洗脱液。获得的洗脱液经微粒检测仪进行液体微粒计数，记录各粒径（≥ 10 μm，10 ~ 25 μm，25 ~ 50 μm，≥ 50 μm）下的微粒数。评价指标：不存在≥ 50 μm 粒径下的微粒 ^[4]。

1.2.4  摩擦力测试 ^[7]

将穿刺扩张器下端（带有涂层端）插入水浴筒内（37 ℃恒温），自然悬垂浸泡 60 s。采用全自动摩擦力测试仪（测试行程：0~200 mm，夹持力：0~10 N，摩擦力：0 ~ 10 N）对 10 件 A 组样品进行摩擦力测试，设置摩擦次数 10 次，施加 3 N 的恒定夹持力，以60 mm/min 速度提拉样品，导出循环次数 - 摩擦力 /摩擦系数曲线。评价指标：涂层平均摩擦力均≤0.2 N，平均摩擦系统均≤ 0.05^[4]。

2  结果与分析

2.1  外观检查结果

A 组样品亲水涂层整体表面平整均匀，无肉眼可见气泡，无涂液汇聚，无涂层堵孔现象；B 组局部有少数点状和条状破损区域，但尺寸和数量尚在规定范围内，见图 1 ~ 2。

图 1 A 组样品外观检查结果

图 2 B 组样品外观检查结果

2.2  微粒测试

经微粒测试的方法学验证，不同粒径下的微粒回收率≥ 10 μm、≥ 25 μm 和≥ 50 μm 分别达到了96.4%、95.8% 和 89%，见表 1。符合方法学验证的评价指标，证明该模型及微粒检测方法可行。由表 2 可见，各粒径下，B 组微粒数皆大于 A 组，且出现了大于 50 μm 微粒。

表 1 血管模型的方法学验证微粒检测结果（粒 / ml）

表 2 样品微粒检测结果（粒 / 件）

2.3  摩擦力测试

样品平均摩擦力和摩擦系数数据显示，该样品在 10 次摩擦期间润滑效果均较好，其中平均摩擦力和平均摩擦系数均低于制造商要求，F2/F1 值存在样品差异，见表 3、图 3。

表 3 样品摩擦力测试结果

图 3 样品摩擦测试结果

3  讨论

2023 年 7 月国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心发布的《带有润滑涂层的血管介入器械注册审查指导原则》^[4] 指出，设计血管解剖模型时需包含血管、软组织和皮肤模型，结合临床预期用途，考虑管腔直径、弯曲走形、弯曲数量、血管长度等因素，同时还需要考虑模拟皮肤及皮下组织的材质、硬度等 ^[8]。对于涂层牢固度，除了通过摩擦力测试考察涂层润滑性，通过外观和微粒测试考察均匀性和完整性外，涂层化学性能表征也非常重要，如当涂层脱落的成分溶解或形成亚微级或纳米级粒子时，无法通过微粒计数检出，可根据产品的临床用途和试验目的，通过浸提时间曲线等方式来制备样品检测液，选用适宜的化学性能的指标（如还原物质、蒸发残渣、紫外吸光度等）^[9]，评估涂层的脱落情况。制备检测液时选择不破坏涂层的方式，并尽可能只浸提与人体直接和 / 或间接接触的部分，因此不考虑血管模型模拟使用的方式，直接考察其化学性能的稳定性也是评价血管介入导管牢固度的重要评价方法之一。

本研究外观检查结果表明，该穿刺扩张器亲水涂层整体表面平整均匀，无肉眼可见气泡，无涂液汇聚，无涂层堵孔现象；使用后局部有少数点状和条状破损区域，但尺寸和数量尚在规定范围内。微粒测试结果显示，血管模型模拟使用后的样品表面涂层有脱落现象，且出现了大于 50 μm 微粒，这种大直径微粒可增加更大的栓塞风险。血管模型的模拟次数直接影响微粒测试结果，模拟使用次数越多，各粒径下的微粒数量也越多，因此在考虑血管模型的模拟次数时不仅要遵循临床最不利条件，还要结合不同模拟次数下的微粒测试结果综合评估，选择合适的模拟次数以降低涂层微粒脱落数量。摩擦力测试结果显示，该样品在 10 次摩擦期间润滑效果均较好，其中平均摩擦力和平均摩擦系数均低于制造商要求，F2/F1 值存在样品差异。对于F2/F1 值 > 1 的样品，随着循环次数的增加，该样品的摩擦力呈现缓慢升高的趋势，表明随着循环次数的增加，润滑效果具有不稳定性，可能存在脱落风险；而 F2/F1 值 < 1 表明样品在多次摩擦过程中，涂层的摩擦力未升高，涂层润滑效果稳定。

4  总结

涂层牢固度是亲水血管介入器械的关键性能，外观检查、微粒测试和摩擦力测试是评价涂层牢固度性能的有效方法。随着涂层医疗器械产业的飞速发展，对特定涂层医疗器械的标准体系需要进一步建立和完善，这不仅关系到医疗器械涂层市场健康有序的规范发展，也有利于创新医疗器械功能拓展。

【参考文献】

［1］孙亮亮 . 壳聚糖 - 聚乙二醇接枝聚合物的合成及表征 [D].杭州：浙江大学，2013.

［2］Rodriguez JL, Trooskin SZ, Greco RS, et al. Reduced bacterial adherence to surfactant-coated catheters[J]. Curr Surg, 1986, 43(5): 423-425.

［3］李业，杨贺，方菁嶷，等 . 医用导管聚合物亲水润滑涂层研究进展 [J] 中国医疗器械杂志，2021，45（1）：57-61.

［4］国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心 . 带有润滑涂层的血管介入器械注册审核指导原则（2023 年第 25号 通 告）[EB/OL]（2023-07-08）.https://ydcmdei. org.cn/article/162.

［5］国家质量监督检验检疫总局 . GB/T 2828.1-2003计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 [S]. 北京：中国标准出版社，2003.

［6］国家食品药品监督管理局 . YY/T 1556-2017全国医用输液器具标准化技术委员会 医用输液、输血、注射器具微粒污染检验方法 [S]. 北京：中国标准出版社，2017.

［7］国家食品药品监督管理局，全国医用输液器具标准化技术委员会 .YY/T 1536-2017 非血管内导管表面滑动性能评价用标准试验模型 [S]. 北京 : 中国标准出版社，2017.

［8］国家食品药品监督管理局，全国外科植入物和矫形器械标准化技术委员会心血管植入物分技术委员会 .YY/T 0807-2010 预装在输送系统上的球囊扩张血管支架稳固性能标准测试方法 [S]. 北京 : 中国标准出版社，2012.

［9］国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会，全国医用输液器具标准化技术委员会 . GB/T 14233.1-2008 医用输液、输血、注射器具检验方法 第1 部分：化学分析方法 [S]. 北京：中国标准出版社，2009.

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