第一篇:芳纶纤维材料及其应用
芳纶纤维材料及其应用
摘要:本文对芳纶纤维的发展概况,结构性能以及主要应用领域作简单介绍。最后分析一下芳纶纤维的发展前景。
关键词:芳纶纤维材料;芳纶1313;芳纶1414;结构性能;应用;发展前景
Aramid fiber material and its application Abstract:In this paper, the general development of aramid fiber, structure, performance and main application field are introduced.Finally, analysis of the development of the aramid fiber Key words: Aramid fiber material;Aramid 1313;Aramid 1414;Structure performance;Application;Future development 芳纶纤维概况
芳纶纤维即芳香族聚酞胺纤维,是以芳香族化合物为原料经缩聚纺丝制得的合成纤维。芳香族聚酰胺纤维首先是由美国杜邦公司于1965年引入市场的。这种间位取向的芳香族聚酰胺纤维称作Nomex。上世纪70年代早期,杜邦公司开发了第二种产品即对位芳香族聚酰胺纤维Kevlar,并且此后一直占据芳纶的首要地位,直到1986年荷兰Akzo公司的Twaron、1987年日本帝人公司的Technora及俄罗斯的ARMOC纤维的出现,才使Kevlar独占体系崩溃。[1]
芳纶纤维工业化的产品有两种:芳纶1313(全称为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维)和芳纶1414(全称为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)。芳纶纤维具有良好的抗冲击和耐疲劳性能,有良好的介电性和化学稳定性,耐有机溶剂、燃料、有机酸及稀浓度的强酸、强碱,耐屈折性和加工性能好。它可用普通织机编织成织物,编织后其强度不低于原纤维强度的90%[2]。芳纶1313 2.1发展情况
芳纶1313最早由美国杜邦公司研制成功并实现工业化生产,产品注册为Nomex(诺美克斯)。1967年正式工业化生产。是一种耐高温纤维,由聚间苯二甲酰间苯二胺构成,是目前所有耐高温纤维中产量最大,应用最广的一个品种。日本Teijin公司于1974年也成功实现商业化,商品名为Conex,其主要侧重纤维的开发,除常规纤维品种外,还有染色纤维、高度阻燃稳定纤维Conex FR和耐候性极好的Conex L。另外,还有日本Unitika公司的Apyeil和俄罗斯的Fenilon纤维。国内广东彩艳股份有限公司与烟台泰和新材料股份有限公司(原烟台氨纶)于20世纪90年代分别通过自主研发和引进俄罗斯技术开发出芳纶1313,现在均已实现产业化生产。目前,国内芳纶1313产业不但实现了自主供应,而且走出国门开始参与国际竞争[3]。
2.2结构与性能
芳纶1313是一种柔软洁白、纤细蓬松、富有光泽的纤维,化学名为聚间苯二甲酰间苯二胺,分子结构式见图1,是排列规整的锯齿型大分子。
图1 芳纶1313分子结构式
芳纶1313断裂强度0.4~0.53牛/特,伸长率30~50%,回潮率6.5%。其性能优良,具有持久的热稳定性,骄人的阻燃性,极佳的电绝缘性,杰出的化学稳定性,优良的机械特性和超强的耐辐射性[4]。当然,芳纶1313 的缺点就是耐光性差。
2.3芳纶1313 的应用
芳纶1313纤维其主要用于宇航,航空以及其他工业部门。其可应用于特种防护服、高温过滤材料、电气绝缘材料、蜂巢结构材料。此外,纯间位芳纶制成的芳纶纸具有高强度、低变形、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃和优良的电绝缘性能,广泛应用于国防、航空航天、高速列车和电工绝缘等领域,是一种关系国家安全的高科技新材料[5]。芳纶纸还广泛应用于影剧院、宾馆等公共场所的隔热阻燃材料,如背景幕、墙纸、聚光灯隔热材料、装饰材料等。芳纶1414
3.1发展情况
20世纪60年代,在芳纶1313基础上,美国DuPont公司成功研制出芳纶1414,并于1972年实现了工业化生产,商品名为Kevlar。芳纶1414具有比芳纶1313更好的综合性能,它的出现被认为是材料界发展的一个重要里程碑。荷兰AkzoNobel公司也于20世纪70年代开始研制芳纶1414,并于1986年实现工业化生产,商品名为Twaron。2000年日本Teijin公司将Twaron收购,之后先后几次对其进行扩产,目前Twaron已成为Teijin公司的核心新材料产品。此外,韩国Kolon公司于2005年成功产业化生产出芳纶1414,商品名为Hercron。韩国Hyosung公司也于2009年实现了芳纶1414的工业化生产。国内,中蓝晨光化工研究院有限公司经过20多年的研究,于2011年成功建设了1 000 t/a芳纶1414工业生产装置,并同时实现产业化生产,商品名为Staramid。同样在2011年,烟台泰和新材料公司年产1 000 t芳纶1414长兹产业化项目顺利投产,商品名为Taparan [3]。
3.2 结构与性能
芳纶1414外观呈金黄色,貌似闪亮的金属丝线,实际上是由刚性长分子构成的液晶态聚合物。芳纶1414的化学名为聚对苯二甲酰对苯二胺,分子结构式见图2。
图2 芳纶1414分子结构式
由于芳纶1414分子链沿长度方向高度取向,并且具有极强的链间结合力,从而赋予纤维空前的高强度、高模量和耐高温特性、比重小、化学性质稳定等优良性能[6]。
3.3芳纶1414的应用
3.3.1运用于航空航天和国防军用领域
芳纶1414可应用于航空航天工业中用于制造导弹的固体火箭发动机壳体和用于制作大型飞机的二次结构材料(如机舱门、窗、机翼有关部件、消防服等)、国防工业中的防弹衣、防弹头盔、防刺防割服、排爆服、高弹度降落伞、防弹车体、装甲板等[4]。3.3.2土木工程
混凝土结构的损蚀问题已经引起全世界的日益关注。一些修复技术现已开发,并将对位芳纶纤维用于解决方案中。其中一项广泛采用的技术就是柱包敷加固,即将芳纶纤维包裹在钢筋混凝土柱上。然后进行树脂浸柱和固化。柱包敷加固用于维修老旧和损蚀结构,然后对结构作另外加固。与传统的加固修补技术相比,芳纶纤维材料加固修补技术具有明显的技术优势。主要体现在高效高强,具有良好的耐久性和耐腐蚀性,适用面广这三个方面[7]。
芳纶纤维布在旧桥加固的应用范围比较广,芳纶纤维布在加固构件时,主要用于抵抗拉力,一般用于梁的受拉部位、梁与柱的抗剪部位、柱或桥墩台的围束加固等[8]。芳纶纤维加固钢筋混凝土刚架拱桥具有工艺简单、施工方便、综合造价低等优点,不失为一种值得推广采用的加固方法。
3.3.3制作芳纶1414复合材料
当前,轻巧耐用的复合材料正逐渐取代传统材料,对此,对位芳纶纤维发挥了重要作用。增强复合材料对轻量化和损伤容限有着极高的要求,对位芳纶纤维对此起到了不容小觑的作用。芳纶1414复合材料主要应用于航空,航天及其他军事用途,还运用于民用工业领域[9]。3.3.4新型的耐摩擦材料 加入芳纶浆粕和短切纤维可改善刹车片、刹车片衬里、以及离合器摩擦片的性能,从而延长产品使用寿命并提高驾驶的舒适性。尤其是在舒适性方面,芳纶浆粕对减少噪音、振动和不平顺性(NVH)作出了巨大贡献。
正是基于这些独特性能,使芳纶浆粕成为世界各地的摩擦产品制造商的首选材料。由于刹车片的摩擦力减少,使得对所用材料的性能要求进一步加强——芳纶纤维产品的优异性能在此再次发挥作用。3.3.5在轮胎行业的应用
由于芳纶具有许多优异性能和耐高低温性能因此可以作为航空轮胎和汽车轮胎良好的帘线材料。芳纶作为轮胎的骨架材料具有很多的优点:轮胎质量小,乘坐舒适性好、滚动阻力低,节油性能提高.是未来绿色环保轮胎的主要材料。另外还有很好的耐刺扎、耐切割性能耐磨性能提高约3%、芳纶轮胎使用过程中接地压力重心移动小,转向性能好,轮胎变形滞后小、生热较低,芳纶帘线模量高,硫化后帘线不收缩,轮胎使用出现的“平点”问题也可以得到强有力的限制,对于有后充气装置的厂家来说,可以节省这方面的费用,而且芳纶轮胎的硫化时间也可以适当减少,提高硫化效率[10]。
4芳纶纤维的发展前景
芳纶1313从问世以来,其应用领域与市场需求稳步增长。芳纶1414发明至今,根据市场需要,产品已向高强度、高模量、高伸长的系列化发展。21世纪是新技术新材料时代,也是高科技纤维的时代。随着人们对纺织品使用安全性能要求的提高,芳纶纤维的需求量在不断增长。同时,随着科技进步和世界经济的进一步发展,芳纶纤维还将在更多领域有所应用,芳纶纤维在市场容量和更加复杂的性能方面将会加速发展。世界芳纶工业正迎来一个大发展的机遇[6]。
总结
随着社会的发展,芳纶作为一种高性能的纤维,其应用将会越来越广泛。与海外芳纶纤维发展相比,我国的芳纶纤维国产化可以说才刚刚起步。诸如涉及到国防领域,美国杜邦和日本帝人都建立了严格的出口管制制度,几乎不对我国出口能制造防弹衣的高端对位芳纶。由于起步晚,国外公司对核心技术的封锁垄断等原因,目前我国芳纶纤维的技术水平、产品档次及生产能力都与国外发达国家存在着一定的差距。我国要打破外国的芳纶技术垄断和突破生产技术的障碍,就必须全力以赴进行工程技术攻关,研制出具有中国自主知识产权的芳纶技术专利,生产出可与国外同类产品媲美的高性能芳纶纤维,以取得市场的制高点和主动权。
第二篇:2009-2012年中国芳纶纤维行业投资分析及前景预测报告
2009-2012年中国芳纶纤维行业投资分析及前景预测报告
发布时间:2009-10-1
4芳纶纤维全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺”,是一种新型高科技合成纤维,具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,具有良好的绝缘性和抗老化性能,具有很长的生命周期。
自20世纪60年代由美国杜邦(DuPont)公司成功地开发出芳纶纤维并率先产业化后,在40多年的时间里,芳纶纤维走过了由军用战略物资向民用物资过渡的历程。国外芳纶纤维无论是研发水平还是规模化生产都日趋成熟。在芳纶纤维生产领域,对位芳纶纤维发展最快,产能主要集中在日本和美国、欧洲。
芳纶纤维主要有两大类:间位芳纶(1313)和对位芳纶(1414)。无论从国际市场,还是国内市场,芳纶1313和芳纶1414的规模化生产企业仅几家,芳纶行业呈现明显的寡头垄断格局。截至2007年底,全球对位芳纶1414总产能达55000吨左右。全球共有4家企业实现了间位芳纶1313的产业化,总产能30000吨左右。其中美国杜邦公司产能最大,约占全球产能的80%。
中国芳纶纤维产业虽然起步较晚,但发展速度较快。一方面生产技术进步快。国内企业不仅成功地实现了间位芳纶短纤的产业化,而且在长丝以及对位芳纶领域取得了突破性进展。另一方面是国内市场发展快。中国芳纶纤维属于新兴市场,年增长速度超过了30%。中国芳纶纤维制造业已进入快速发展期。2000年时的生产能力只有10吨/年,到2006年底已超过5000吨/年。
中国从20世纪60年代初开始研究开发间位芳纶生产技术,直到2004年,该项技术才得以攻破,烟台氨纶股份有限公司在国内率先实现间位芳纶的工业化生产,打破了国外公司垄断的局面。到2007年,烟台氨纶股份有限公司的间位芳纶生产能力已达到2800t/a,在世界间位芳纶供应商中列居第二位。除烟台氨纶外,中国广东彩艳公司也有1000t/a的间位芳纶生产装置投产,使得中国在全球仅有的4个间位芳纶供应商中占据了2席。间位芳纶的国产化大大拉动了上下游产业的发展。尤其是在中国纺织工业加工制造优势明显的背景下,全球间位芳纶产业特别是间位芳纶下游加工业出现了明显向中国转移的趋势。
芳纶纤维是综合性能优异,性价比理想的有机耐高温纤维,在先进复合材料、防弹制品、建材、特种防护服装、电子设备等领域具有广阔的应用前景。随着芳纶纤维生产技术的突破,纺织服装业的调整升级及装备制造业的蓬勃发展,中国芳纶纤维产业将迎来大发展。
中投顾问发布的《2009-2012年中国芳纶纤维行业投资分析及前景预测报告》共七章。首先介绍了芳纶纤维的定义、分类、应用等,接着分析了国内外合成纤维工业的发展状况、中国芳纶纤维行业面临的外部环境和总体现状,然后具体介绍了芳纶纤维防弹材料、芳纶纤维骨架材料、芳纶纸、芳纶布的发展。随后,报告分析了美国杜邦、日本帝人、烟台氨纶、河北硅谷化工、广东彩艳等国内外主要芳纶纤维生产企业的经营状况,最后分析了芳纶纤维行业的投资潜力与未来前景。您若想对芳纶纤维行业有个系统的了解或者想投资芳纶纤维相关行业,本报告是您不可或缺的重要工具。
第三篇:芳纶技术与市场调研报告(2009金融危机版)_
芳纶技术与市场调研报告(2009金融危机版)
芳纶化学合成工艺主要有干法和湿法。
芳纶可用作先进复合材料,用于航空航天领域、舰船、汽车工业中;用作防弹制品,可以用来制作硬质防弹装甲板、软质防弹背心;可以用于基础设施和建材、芳纶增强混凝土、芳纶增强木材、传送带、缆绳、特种防护服装、体育运动器材、电子设备等方面。
《芳纶技术与市场调研报告》对芳纶生产工艺,生产现状,应用领域,消费结构,消费现状,消费需求,市场价格,进出口,项目投资等多方面多角度阐述芳纶市场状况,并在此基础上对未来市场需求和市场前景作定性和定量的分析和预测。
我们的市场调研报告依据国家统计局、国家经济信息中心、中国石油和化学工业协会、国家海关总署信息中心、全国及海外几百种化工及相关专业报纸杂志,以及国内外相关化学化工/农业数据库的信息,相关行业专业研究单位等公布和提供的大量资料的基础上,由专家编辑而成。
我们的客户将我们的研究用于长期战略投资决策,报告内容清楚而详细,使用大量的表格和图解来表现市场数据,为项目可行性研究和投资决策提供了丰富的信息资源。本报告解决企业产业发展战略规划,投资,银行贷款等产业分析的数据匮乏的问题。适合企业市场营销,企业产业战略规划,投资管理公司,银行贷款等。
报告目录
第一章、芳纶的概况..
1.1
1.2
第二章、芳纶的生产工艺与技术路线的选择..
32.1
2.1.1干法纺丝...
42.1.2两步法湿法纺丝工艺...
52.1.3干湿法纺丝...
2.1.4工业化纺丝工艺比较...
2.1.5一步法湿纺工艺...
2.1.6其他成形方法...
2.1.7芳纶1313纤维的改性...
2.1
22.2.1低温溶液缩聚法...
2.2.2直接缩聚法...
2.2.3离子液体中的聚合...
2.2.4发烟硫酸中的聚合...
2.2.5其他聚合方法...
2.3
2.3.1
2.3.2
第三章、芳纶的生产现状与预测..
3.1
3.1.1芳纶1313生产现状及预测...
313.1.2芳纶1414生产现状及预测...
23.2
43.2.1芳纶1313生产发展历程...
53.2.2芳纶1313生产现状...
3.2.2芳纶1313生产企业...
3.2.3芳纶1313竞争态势与竞争格局分析...
3.2.4芳纶1313生产发展分析与预测...
3.3
3.3.1芳纶1414生产发展及现状...
3.3.2芳纶1414竞争态势与竞争格局分析...
3.3.3芳纶1414生产发展分析与预测...
3.4
3.4.1烟台氨纶股份公司...
3.4.2广东彩艳股份有限公司...
第四章、芳纶的消费分析与预测..
4.1
4.2
4.2.1
514.2.2
24.2.3
34.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
第五章、芳纶进出口统计分析与预测..
35.1
5.2
第六章、芳纶市场价格及市场分析..
46.1
6.1.1
6.1.2
6.2
第七章、芳纶的原料供应与市场概况分析..
第八章、芳纶拟建与在建设项目..
8.1
8.2
第九章、金融危机对芳纶市场的影响分析与预测..
9.1金融危机对芳纶生产的影响分析与预测...
9.2金融危机对芳纶消费需求的影响分析与预测...
9.3金融危机对芳纶进出口的影响分析与预测...
9.4金融危机对芳纶价格的影响分析与预测...
9.5金融危机对芳纶投资的影响分析与预测...
1第十章、芳纶行业发展趋势分析预测与建议..
210.1芳纶行业发展趋势分析与预测...
10.2芳纶企业发展策略与建议...
10.3芳纶企业应对措施金融危机对策略与建议...
3第十一章、附件..
4国内部分芳纶供应商目录...
参考文献目录...
5法律申明:...
表格及图(31个)
表1.1
表1.2
图2.1
图2.2
表2.1
表2.2
2表2.3
表3.1
表3.2
表3.3
图3.1
表3.4
表3.5
图3.2
表3.6
表3.7
3图3.3
表4.1
图4.1
表4.2
图4.2
表4.3
54图4.3
54表4.4
图4.4
表4.5
图4.5
表4.6
图4.6
图6.1
表8.1
第四篇:利用强纶纤维避免墙体墙面干宿裂缝的探讨
利用强纶纤维避免墙体墙面干宿裂缝的探讨
关键词:强纶纤维-墙面-干宿裂缝
混凝土多孔砖是在近年“禁实”、“限粘”后向墙材市场推出的一种非粘土类新型墙材,是适应目前建筑结构体系、节土节能、替代烧结粘土砖的新产品,逐渐被用户接受,并应用于建筑工程中。
但混凝土多孔砖墙体也出现质量问题,究其原因大致有:地基基础不均匀沉降与温度收缩引起的裂缝;通过墙体干缩性引起的裂缝;因生产、施工不规范等引起的裂缝。对此,增加墙体粉刷砂浆拉结强度方法的研究,取得良好效果。这项研究实践就是采取在混凝土多孔砖墙体粉刷砂浆中掺加强纶纤维,提高粉刷砂浆抗拉防裂强度,较好的避免了混凝土多孔砖墙体干收缩裂缝问题。本文将近期应用强纶纤维防裂的典型实例介绍如下:
一、应用项目概况
应用项目一:奉化市新民印刷厂建造在长汀路的建筑面积2140平方米的3层商住楼,由奉化市建筑设计院设计,钢筋砼带型基础、稻桶式现浇屋面的混框结构,外墙902苯丙涂料饰面。
应用项目二:奉化市岳林五金厂建造在东郊工业区的2层生产楼、3层办公楼2幢,总建筑面积2700平方米。由奉化建筑设计院设计,砼桩基础、框架结构,稻桶式现浇屋面,外墙喷砂饰面。
上述建设项目,原设计墙体材料为多孔粘土砖,后改为±0.00以下砌体应用混凝土实心砖;±0.00以上墙体应用混凝土多孔砖,砌筑砂浆与粉刷砂浆均为M5混合砂浆。工程同期在2003年开工。
二、粉刷砂浆掺加强纶纤维加强墙面抗拉防裂措施与实施方法
在混凝土多孔砖墙面粉刷砂浆中掺加强纶纤维,整体性提高墙面砂浆抗拉抗防裂强度,解决水泥制品干缩裂缝质量问题。具体实施方法是:
1.粉刷的房屋墙体必须是按照现行施工规范和混凝土多孔砖建筑技术规程砌筑施工,已采取做好常规施工操作措施和要求,并符合建筑工程质量验收标准要求的墙体。
2.粉刷墙面采取不挠水,粉刷前应用扫帚清除墙面灰尘与灰缝边浮灰。
3.粉刷墙面时采取刷素水泥浆(也可用粉刷界面剂)方法(水灰比8∶1-10∶1,视气温调整),边刷边粉刷,保证砂浆与墙体的粘结强度。高温干燥季节粉刷,在刷素水泥浆前墙体表面可适当少量洒水,以防素水泥浆水分蒸发。
4.粉刷砂浆内掺加宁波大成强纶纤维,在常规搅拌砂浆后,按1立方米砂浆掺加1公斤,持续2—3分后即可使用。墙面粉刷厚度考虑混凝土多孔砖砌筑的墙体比较平整,底面层粉刷总厚一般在10毫米左右,1立方米砂浆可粉刷100平方米墙体,粉刷墙面每平方米增加成本0.35元以内。
三、做好常规施工操作措施与要求
1.混凝土多孔砖墙体砌筑与粉刷必须按照混凝土多孔砖建筑技术规程和施工规范及施工图要求施工,有关掺加强纶纤维的实施方法及相关常规施工操作措施,要落实到位。
2.做好常规施工操作措施和要求
1)混凝土多孔砖是水泥制品新墙材产品,干缩性大,墙体砌筑与粉刷采取砖块与墙面不烧水。
2)混凝土砖进场产品必须满足28天以上的龄期产品。产品应堆码整齐,做好防雨避水覆盖工作。上墙产品必须符合产品标准要求。
3)孔砖墙体采用一顺一丁方法组砌,灰缝8mm,按规定要求立好皮数杆。要求皮头灰缝与灰缝饱满。砖盲孔朝下,遇门窗两侧砖盲孔朝上(孔内灌实砂浆)。梁下斜砌砖用混凝土实心砖砂浆应嵌实。建议用楞形特殊形状砖砌筑。
4)墙体施工洞留设,接槎搭接、拉结筋放置等施工严格按照施工图、现行施工验收规范和《混凝土多孔砖建筑技术规程》要求施工。遇窗台墙的第一皮孔砖下可加放2Φ8或3Φ6,过窗各400mm的加强筋际上。
5)粉刷时,所有梁、柱与砌体接触面采用宽100mm左右的耐碱玻璃纤维网布(建筑材料商店有售)用1∶2水泥砂浆事先粘贴加强。
6)砌筑与粉刷砂浆,严禁使用海砂与含泥量大于5%的泥粉砂。水泥宜采用32.5等级普通硅酸盐水泥;石粉膏因充分熟化,采用干石灰粉使用前宜在池中熟化2—3天后使用。砂浆采用机拌,搅拌时间大于6分钟。砂浆稠度采用70毫米。砂浆配比严格按设计标号M5试配现场搅拌,为保证质量应落实质量员随时检查拌和质量与计量用具、投料等情况。现场搅伴时水泥投料量可适当增加水泥量的20%左右。每层次要求做好砂浆试块备查。
7)墙面粉刷砂浆质量要严格控制,防止面层砂浆强度高于头层砂浆强度(水泥∶石灰∶砂混合砂浆配比,头层砂浆配比以1∶1∶4为宜,面层砂浆配比以1∶1∶6为宜)。
四、用于其它部位的补强与防裂措施
1.对易产生不均沉降与温度收缩裂缝或已产生无危害的各类墙面裂缝(除设计验收要求采取必要的加强措施外),也可应用强纶纤维加强砂浆修补局部裂缝墙面。但相关的强纶纤维用量须增加,砂浆标号应比原标号提高。
2.对涂料装饰内墙,在披白的墙面天棚上的腻子中也可掺入强纶纤维,加强装饰墙面层抗拉抗裂强度。
五、应用效果
上述二个项目试用了强纶纤维,从施工应用到工程完工已有5个月多,经检查墙面未发现墙体干缩性裂缝。现场应用人员普遍反映强纶纤维确是混凝土多孔砖墙面干缩裂缝的克星。试用的强纶纤维是宁波大成新材料公司生产的国家重点高新技术材料。由于它抗拉强度高、抗酸耐碱、抗老化,用于建材分散性佳。目前大成强纶短纤已大量应用于高速公路路面防裂,用在节能建筑的保温砂浆材料之中效果也极好。
第五篇:纤维支气管镜临床应用指南
纤维支气管镜临床应用指南
纤维支气管镜(可弯曲支气管镜,简称纤支镜)检查是呼吸内科重要的诊断和治疗技术,已在临床广泛应用。本指南对其临床应用的适应证、禁忌证、并发症和有关操作问题作扼要叙述,希望对其规范化使用起一定指导作用。关于通过支气管镜进行支气管肺泡灌洗、置入支架、应用激光、高频电刀、微波及冷冻治疗等未包括在本指南内。由于在临床实践中,各单位设备条件和临床经验不尽相同,临床病例的情况也有差别,在执行中可以存在一些差异。
一、常规纤支镜检查
1.适应证:(1)诊断方面:①不明原因的咯血。尤其是40岁以上患者,持续1周以上的咯血或痰中带血。纤支镜检查有助于明确出血部位和出血原因。在大咯血时一般不宜进行检查,痰中带血时检查易获阳性结果。②不明原因的慢性咳嗽。纤支镜对于诊断支气管结核、气道良性和恶性肿瘤、异物吸入等具有重要价值,对于支气管扩张等慢性炎性疾病的诊断价值受到限制。③不明原因的局限性哮鸣音。纤支镜有助于查明气道狭窄的部位及性质。④不明原因的声音嘶哑,可能因喉返神经引起的声带麻痹和气道内新生物等所致。⑤痰中发现癌细胞或可疑癌细胞。⑥X线胸片和(或)CT检查异常者,提示肺不张、肺部块影、阻塞性肺炎、肺炎不吸收、肺部弥漫性病变、肺门和(或)纵隔淋巴结肿大、气管支气管狭窄以及原因未明的胸腔积液等。⑦临床已诊断肺癌,决定行手术的治疗前检查,对指导手术范围及估计预后有参考价值。⑧胸部外伤、怀疑有气管支气管裂伤或断裂,纤支镜检查常可明确诊断。⑨肺或支气管感染性疾病(包括免疫抑制患者支气管肺部感染)的病因学诊断,如通过气管吸引、保护性标本刷或支气管肺泡灌洗(BAL)获取标本进行培养等。⑩疑有食道-气管瘘的确诊。纤支镜引导下选择性支气管造影。
(2)治疗方面:①取出支气管异物。②清除气道内异常分泌物,包括痰液、脓栓、血块等。③在支气管镜检查中,明确了咯血患者出血部位后可试行局部止血,如灌洗冰盐水、注入凝血酶溶液或稀释的肾上腺素溶液等。④经纤支镜对肺癌患者作局部放疗或局部注射化疗药物。⑤引导气管插管,对插管困难者可通过支气管引导进行气管插管。⑥经纤支镜对气道良性肿瘤或恶性肿瘤进行激光、微波、冷冻、高频电刀治疗。
2.禁忌证:纤支镜检查现已积累了丰富的经验,其使用禁忌证范围亦日趋缩小,或仅属于相对禁忌。但在下列情况下行纤支镜检查发生并发症的风险显著高于一般人群,应慎重权衡利弊,决定是否进行检查。(1)活动性大咯血。纤支镜检查过程中若麻醉不充分,可引起患者咳嗽,有可能加剧活动性大咯血;而纤支镜的管腔较小,难以有效地将气道内大量的血液及时吸引出来,严重时可致窒息死亡;此外,在活动性大咯血时,支气管树内大部或全部区域均可见鲜红血液,而难以确定出血部位。因此,目前多不主张在活动性大咯血时行纤支镜检查。(2)严重心、肺功能障碍。(3)严重心律失常。(4)全身情况极度衰竭。(5)不能纠正的出血倾向,如凝血功能严重障碍。(6)严重的上腔静脉阻塞综合征,因纤支镜检查易导致喉头水肿和严重的出血。(7)新近发生心肌梗死,或有不稳定心绞痛。(8)疑有主动脉瘤。(9)气管部分狭窄,估计纤支镜不易通过,且可导致严重的通气受阻,(10)尿毒症,活检时可能发生严重的出血。(11)严重的肺动脉高压,活检时可能发生严重的出血。
3.检查步骤:(1)纤支镜消毒:用2%的防锈戊二醛装入足够长度的容器内,将纤支镜放入容器内浸泡15 min后用无菌蒸馏水彻底冲洗干净。(2)术前检查:①详细询问患者病史,测量血压及进行心、肺体检。②拍摄X线胸片,正和(或)侧位片,必要时拍常规断层片或CT片,以确定病变部位。③对拟行活检检查者,作出、凝血时间和血小板计数等检查。④对疑有肺功能不全者可行肺功能检查。⑤肝功能及乙型肝炎表面抗原和核心抗原的检查。⑥对高血压或体检有心律失常者应作心电图检查。(3)患者准备:①向患者详细说明检查的目的、意义、大致过程、常规并发症和配合检查的方法等,同时应了解患者的药物过敏史和征得家属与患者的同意。②术前禁食6 h。③根据需要在术前30 min可用少许镇静剂和胆碱能受体阻断剂,如地西泮和阿托品肌注;咳嗽较剧烈者可用哌替啶肌注。④有些患者(如老年、轻度缺氧)可在鼻导管给氧下进行检查。(4)麻醉:利多卡因麻醉较丁卡因安全。用2%利多卡因咽喉部麻醉后,纤支镜引导下用利多卡因在气管内麻醉,总量一般不超过2%利多卡因15 ml。(5)体位:多选用仰卧位,病情需要者亦可选用半卧位或坐位。(6)插入途径:一般经鼻或经口插入。(7)直视观察:应有顺序地全面窥视可见范围的鼻、咽、气管、隆突和支气管,然后再重点对可疑部位进行观察。应特别重视对亚段支气管的检查,以免遗漏小的病变。(8)活检:在病变部位应用活检钳钳夹组织,注意尽量避开血管,夹取有代表性的组织。活检出血时可用下列方法止血:①经纤支镜注入冰盐水。②经纤支镜注入稀释的肾上腺素(肾上腺素2 mg,加入生理盐水20 ml内,每次可注入5~10 ml),或稀释的麻黄碱。③经纤支镜注入稀释的凝血酶(凝血酶200 μg加入生理盐水20 ml内,该制剂绝对不能注射给药)。④必要时同时经全身给止血药物,此外出血量大者尚可进行输血、输液等。⑤纤支镜的负压抽吸系统一定要可靠有效,以保证及时将出血吸出,不使其阻塞气道。(9)刷检:对可疑部位可刷检送细胞学检查,同时行抗酸染色以寻找抗酸杆菌,尚可用保护性标本刷(PSB)获取标本作细菌培养。(10)冲洗留培养标本:可注生理盐水20 ml后经负压吸出送细菌培养、结核杆菌培养和真菌培养。(11)治疗:对感染严重,分泌物粘稠者可反复冲洗以达到清除脓性分泌物的目的,并可局部注入抗生素,配合全身给药治疗。(12)术后:术后患者应安静休息,一般应在2 h之后才可进食饮水,以免因咽喉仍处于麻醉状态而导致误吸。应注意观察有无咯血、呼吸困难、发热等症状。对疑有结核或肿瘤者术后可连续几日进行痰细胞学检查或痰抗酸杆菌检查,其阳性率较一般送检标本高。
4.并发症及其抢救:纤支镜检查总的说来是十分安全的,但也确有个别病例因发生严重的并发症而死亡。并发症的发生率约为0.3%,较严重的并发症的发生率约为0.1%,死亡率约为0.01%。常见的并发症及其预防和处理措施:(1)纤支镜检查室必须配备有效的抢救药品和器械。(2)麻醉药物过敏或过量。丁卡因过敏反应的发生率高于利多卡因,要在正式麻醉之前先用少许药物喷喉,如出现明显的过敏反应,不能再用该药麻醉。气道注入麻醉药后约有30%吸收至血循环,因此,麻醉药不宜用量过多,例如利多卡因每次给药量以不超过300 mg(2%利多卡因15 ml)为宜。对发生严重过敏反应或出现毒副作用者应立即进行对症处理,如使用血管活性药物,抗抽搐药物,对心跳过缓者应用阿托品,心跳停止者进行人工心肺复苏,喉水肿阻塞气道者立即行气管切开,等等。(3)插管过程中发生心跳骤停。多见于原有严重的器质性心脏病者,或麻醉不充分、强行气管插入者。一旦发生应立即拔出纤支镜,就地施行人工心肺复苏术。(4)喉痉挛或喉头水肿。多见于插管不顺利,或麻醉不充分的患者,大多在拔出纤支镜后病情可缓解。严重者应立即吸氧,给予抗组胺药,或静脉给予糖皮质激素。(5)严重的支气管痉挛。多见于哮喘急性发作期进行检查的患者,应立即拔出纤支镜,按哮喘严重发作进行处理。(6)术后发热。多见于年纪较大者,除了与组织损伤等因素有关外,尚可能有感染因素参与。治疗除适当使用解热镇痛药外,应酌情应用抗生素。(7)缺氧。纤支镜检查过程中动脉血氧分压(PaO2)下降十分常见,进行纤支镜检查时PaO2一般下降20 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)左右,故对原来已有缺氧者应在给氧条件下,或在高频通气支持条件下施行检查。(8)出血。施行组织活检者均有出血。少量出血经吸引后可自行止血,或用肾上腺素2 mg+生理盐水20 ml局部灌注5~10 ml止血。出血量大于50 ml的出血须高度重视,要积极采取措施。
二、经支气管肺活检(TBLB)
TBLB多在X线透视监视下施行,经纤纤支镜的活检孔入活检钳,将活检钳送到预定的外周肺病灶进行活检。该技术克服了常规纤支镜只能对3~4级支气管内的组织取材的缺点,可对纤支镜直视范围难以见到的外周肺病变进行取材。
在没有X线透视条件时,盲目进行TBLB对弥漫性肺部病变也可获得较高阳性率。
1.适应证:(1)普通纤支镜检查可见范围以外的肺组织内的孤立结节病变,经其他检查未能定性者。(2)肺部弥漫性病变性质不明者。
2.禁忌证:除常规纤支镜检查所述禁忌证以外,在进行经纤支镜肺活检时以下情况禁忌:(1)病变不能除外血管畸形所致者。(2)怀疑病变为肺包虫囊肿者。(3)心肺功能较差,估计不能耐受可能发生的气胸者。(4)进行机械通气者。(5)有出血倾向者。
3.检查步骤:纤支镜消毒、术前检查、患者准备和局部麻醉等与常规纤支镜检查大致相同,但有几点需着重注意:(1)术前对病灶的定位诊断应尽可能准确。(2)麻醉要求比常规纤支镜检查高,要保证患者能较安静地接受检查。因此术前一般应使用哌替啶,而不用苯巴比妥。(3)对于可能发生的气胸、大出血等应准备充分的抢救措施。纤支镜进入气道后,应按常规顺序对可见范围进行普查,然后依术前定位将活检钳由选定的支气管口插入,在X线透视监察下经支气管至末端肺组织,于患者呼气末进行钳夹。若为弥漫性肺病变,也可在无X线监察条件下盲目采取标本。
4.并发症:(1)气胸。(2)出血。其他并发症与常规纤支镜检查相似。
5.注意事项:(1)对于紧贴胸膜的病变,经皮肺穿刺较TBLB容易得到较为理想的标本。(2)对于穿刺病理结果一定要结合其他资料全面分析,以判断其代表性及可信性程度。(3)对于肺部弥漫性病变应根据影像学表现挑选病变较密集的部位作TBLB,但应尽量避开纤维化严重的区域。因易发生气胸,不在右肺中叶或左肺舌叶行活检。