1. Johdanto
Lääketieteellisen tekniikan jatkuvan edistymisen myötä materiaalitieteellä on yhä kriittisempi rooli lääketieteellisten laitteiden innovaatioissa. Aikaisemmin metallijärjestelmä, jota hallitsevat metalli ja lasit, on korvattu vähitellen modifioidulla tekniikan muovilla, jolla on kevyempi paino, voimakkaampi suorituskyky ja korkeampi muotoilu. Tällaiset materiaalit eivät vain täytä lääketieteellisen teollisuuden tiukkoja vaatimuksia korkean turvallisuuden, suuren tarkkuuden ja suuren kestävyyden saavuttamiseksi, vaan tarjoavat myös mahdollisuuden puettaville, miniatyroituille ja henkilökohtaisille lääkinnällisille laitteille.
2. Mitä ovat Muokatut tekniikan muovit ? Mitä muokattuja tekniikan muoveja on?
Modifioitu tekniikan muovit ovat materiaaleja, jotka modifioivat perinteisiä tekniikan muoveja fysikaalisilla tai kemiallisilla menetelmillä niiden mekaanisten ominaisuuksiensa, lämmön stabiilisuuden, sähköeristyksen, kemiallisen resistenssin tai muiden erityisten ominaisuuksien parantamiseksi.
Yleisiä muokattuja tekniikan muoveja ovat:
Peek (polyetheretherketon): korkea lujuus, korkea lämpötilankestävyys, implantoitava ihmiskehossa, jota käytetään laajasti ortopediassa, hammaslääketieteessä ja muissa kentissä.
PPSU (polyfenyylisulfoni): voidaan steriloida korkean lämpötilan höyryllä, joka sopii kirurgisiin instrumentteihin ja infuusiolaitteisiin.
PC (polykarbonaatti): Korkea läpinäkyvyys, hyvä iskunkestävyys, jota käytetään usein kevyiden ikkunoissa, lääketieteellisissä koteloissa.
PA (nylon), POM (polyoksimetyleeni): Käytetään liittimiin, hammaspyöriin, pumpuihin ja venttiileille ja muille rakenteellisille osille.
Muutosmenetelmät sisältävät:
Lasikuituvahvistuksen lisääminen → jäykkyyden ja mittakauden parantaminen
Liekinestoaineen hoito → Lääketieteellisen turvallisuusstandardien mukainen
Antibakteerinen hoito → Huoltoelämän parantaminen sairaalaympäristöissä
Kemiallisen resistenssin lisääminen → desinfiointiaineiden ja puhdistusaineiden korroosion vastustaminen
3. Turvallisuus ja biologinen yhteensopivuus lääketieteellisissä sovelluksissa turvallisuus ja biologinen yhteensopivuus lääketieteellisissä sovelluksissa
Lääketieteen alalla potilasturvallisuus on ensisijainen lähtökohta. Siksi minkä tahansa ihmiskehon kosketukseen käytettyjen muovimateriaalien on läpäistävä sarja tiukkoja biologisia yhteensopivuuskokeita. Muokatut tekniikan muovit voivat yleensä täyttää nämä standardit, koska ne voidaan räätälöidä tarpeiden mukaan.
Turvallisuusstandardit, jotka lääketieteellisen muovin on täytettävä:
ISO 10993: Vakiojärjestelmä lääketieteellisten laitteiden materiaalien biologisen yhteensopivuuden arvioimiseksi
USP -luokka VI: Yhdysvaltain farmakoopia toksisuuden ja fysiologisten reaktioiden luokittelu ja fysiologiset reaktiot
FDA -sertifiointi: vastaa Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeviraston sääntelyvaatimuksia ihmiskehon kanssa kosketuksissa oleville materiaaleille
Turvallisuusetuja:
Ei-myrkyllinen ja vaaraton: ei indusoi immuunijärjestelmää tai kudosreaktiota
Sterilisoitavissa: kestävä korkeille lämpötiloille, säteilylle ja kemialliselle puhdistukselle
Ei-hygroskooppiset ja saostumattomat aineet: ylläpitää vakaata suorituskykyä pitkäaikaisen käytön aikana
Esimerkiksi PPSU voidaan steriloida toistuvasti korkeapaineisissa höyryolosuhteissa yli 1000 kertaa ilman suorituskyvyn heikkenemistä, mikä tekee siitä erittäin sopivan uudelleen käytettäviin kirurgisiin instrumenteihin.
4. Korkean suorituskyvyn lääketieteellisten laitteiden tarkkuusvaatimukset korkean suorituskyvyn lääketieteellisissä laitteissa
Monilla nykyaikaisten lääkinnällisten laitteiden, kuten mikrovaihteiden, liittimien, putkistojärjestelmien, pumppukappaleiden jne. Avainkomponenteilla on erittäin korkeat vaatimukset rakenteelliselle tarkkuudelle. Modifioidusta tekniikan muovista on tullut ensisijainen materiaali tarkkaan osille niiden erinomaisen ulottuvuuden ja prosessointisuorituskyvyn vuoksi.
Edut sisältävät:
Korkea injektiovalu tarkkuus: Mikronitason muovaus voidaan saavuttaa
Matala lämmön laajennuskerroin: Pidä vakaa muoto kuumissa ja kylmissä ympäristöissä
Vahva prosessoitavuus: voi täyttää monimutkaisen geometrisen rakenteen suunnittelun
Sopii CNC: hen ja 3D -tulostukseen: Erityisesti sopivat räätälöityihin lääkinnällisiin laitteisiin
Modifioitua PA: ta tai POM: ää käytetään laajasti korkean tarkkuuden komponenteissa, kuten liukuvat osat keinotekoisissa liitoksissa, varmistaakseen tarkan sopivuuden pitkäaikaisen kulumisen jälkeen.
5. Kestävyys ja resistenssi kliinisessä ympäristössä kestävyys ja resistenssi kliinisissä ympäristöissä
Lääketieteellisten laitteiden on kestettävä kliinisen käytön ankarien ympäristöjen testi: korkean lämpötilan sterilointi, usein käytetty käyttö, kemialliset puhdistusaineet, säteilytys jne., Jotka voivat vahingoittaa materiaalia. Muokatulla tekniikan muovilla on erinomainen suorituskyky ikääntymisen estämisessä, vapautumisen vastaisessa ja korroosionkestävyydessä, pidentäen huomattavasti laitteiden käyttöiän käyttöä.
Yleisiä ominaisuuksia ovat:
Korkean lämpötilankestävyys: PEEK kestää jatkuvaa käyttöä lämpötilat 250 ° C: seen
Kemiallinen korroosionkestävyys: PPSU: ta eivät syöpistä yleisiä puhdistusaineita, kuten alkoholi, vetyperoksidi ja natriumhypokloriitti
UV- ja Gamma Ray -vastus: Soveltuu kertakäyttöisiin tuotteisiin tai steriloituihin pakkauksiin
Korkea mekaaninen lujuus ja väsymiskestävyys: Ei alttiita halkeamiselle ja muodonmuutokselle pitkäaikaisessa käytössä suurella kuormituksella
Nämä ominaisuudet tekevät modifioituista tekniikan muoveista, jotka sopivat erityisesti avainkomponenteihin, joita on käytettävä uudelleen tai käytettävä pitkään, kuten ICU -laitteet, kirurgiset instrumentit ja injektiopumppukotelot.
6. reaalimaailman käyttötapaukset
Ortopediset implantit:
PEEK: ta käytetään laajasti selkärangan fuusiohäkeissä, hammasruuveissa, polvimäväreissä jne. Sillä ei ole vain hyvää biologista yhteensopivuutta, vaan sitä voidaan myös havaita röntgenkuvien avulla, välttäen metalliimplanttien aiheuttamia kuvantamishäiriöitä.
Kirurgiset instrumentit:
PPSU: ta käytetään uudelleenkäytettävien työkalujen, kuten saksien, pihdit ja koukkujen, valmistukseen erittäin korkealla sterilointitoleranssilla ja iskunkestävyydellä.
Kertakäyttöiset lääketieteelliset tarvikkeet:
Modifioitua PC: tä, TPE: tä jne. Voidaan käyttää ruiskuihin, infuusiopumppujen osiin ja katetrin rajapintoihin vastaamaan puhtauden ja kustannustehokkuuden vaatimuksia.
Puettavat lääkinnälliset laitteet:
Modifioitua TPE/TPU: ta käytetään laajasti verensokerin seurannassa, sykevyöt ja muut laitteet, ja sillä on hyvä inhimillinen kontaktin mukavuus ja kierrätettävyys.
