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工程塑料在医疗领域的应用

工程塑料在医疗领域的应用

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【摘要】:
随着工程塑料技术和生产工艺的发展,塑料制品正在悄无声息的推动着医疗行业的发展变化。许多原来铜头铁脑的设备渐渐的变成了“塑头塑脑”了,就连手术刀也开始有了非金属制的选择了。塑料正以其优秀的品性特点,渐渐地在医疗行业大展身手!  工程塑料医疗设备各部件的应用案例   一、工程塑料简介:   工程塑料是指可作工程材料和代替金属制造机器零部件的塑料。工程塑料具有优良的综合性能,刚性大,蠕变小,机械强度高,

随着工程塑料技术和生产工艺的发展,塑料制品正在悄无声息的推动着医疗行业的发展变化。许多原来铜头铁脑的设备渐渐的变成了“塑头塑脑”了,就连手术刀也开始有了非金属制的选择了。塑料正以其优秀的品性特点,渐渐地在医疗行业大展身手!

 

 工程塑料医疗设备各部件的应用案例

 

  一、工程塑料简介:

 

  工程塑料是指可作工程材料和代替金属制造机器零部件的塑料。工程塑料具有优良的综合性能,刚性大,蠕变小,机械强度高,耐热性好,电绝缘性好,可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用,可替代金属作为工程结构材料使用,但价格较贵,产量较小。

 

二、性能特点:

 

1、与通用塑料相比,具有优良的耐热和耐寒性能,在广泛的温度范围内机械性能优良,适宜作为结构材料使用;

 

2、耐腐蚀性良好,受环境影响较小,有良好的耐久性;

 

3、与金属材料相比,容易加工,生产效率高,并可简化程序,节省费用;

 

4、有良好的尺寸稳定性和电绝缘性;

 

5、重量轻,比强度高,并具有突出的减摩、耐磨性。

 

三、医疗器械对塑料原料的特殊要求:

 

1、由于大部分单体及其齐聚化合物含有对人体有害成分,所以在医用塑料上对相应的残留物有相当严格的限制条件;

 

2、塑料在聚合过程中难免使用到反应釜、金属催化剂等含有金属离子的材料,根据国标医用塑料要求,对铅、镉、铜、锌、锡、钡等金属离子残留有明确规定;

 

3、医用塑料要求树脂纯度高,分子量分布窄等特点;

 

4、塑料改性过程的添加剂需采用无毒助剂,防止和减少长期使用过程中助剂析出,影响制品性能和治疗效果;

 

5、内用医疗塑料还有表面亲水性、抗凝血性、耐辐射灭菌等特殊功能要求;

 

四、医疗设备和用具对塑料的要求:

 

1、医疗设备及用具在使用过程中难免接触一些药液,因为对塑料的耐酸耐碱性有一定的要求;

 

2、大部分医疗设备是可调节和转动的自动化设备,所以对塑料有自润滑需求;

 

3、医院工作环境中灯光使用率比较高,耐候性也是设备对塑料的硬性要求;

 

4X光设备、B超设备、超声设备等特殊诊断设备需求使用抗辐射塑胶原料;

 

5、稳定性也是相当重要的,在我国医疗设备资源相对缺乏,单体作用率高,对此需求特别高的稳定性才能在长时间高负荷状态下正常使用;

工程塑料在医疗耗材的应用

 

五、工程塑料在医疗器械的应用:

 

1、医疗普通耗材应用

 

包括:输液器、注射器、输血器、采血针,医用敷料、手术巾、医用手套等。

 

2、神经外科装置

 

包括:脑室外引流装置、精密脑室外引流装置、腰大池引流装置、颅骨修补片等。

 

3、呼吸麻醉类器械

 

包括:气管插管、喉罩、密闭式吸痰管、压力延长管、呼吸麻醉回路、呼吸面罩、急球呼吸球、雾化加药器、气管切开插管、异形气管插管、麻醉穿刺包,气管插管包等。

 

4、透析膜产品

 

包括:内置管、外置管、钛金属接头、药液袋等

 

5、心血管产品

 

包括:普通型心脏支架、载药性心脏支架、可降解型心脏支架、心脏封堵器、造影导管、压力注射器等。

 

工程塑料在眼睛诊断仪的应用

 

六、工程塑料在医疗设备的应用:

 

1、设备外壳的应用

 

  包括:普通X光机、透视机、数字减影血管造影X光机、医用磁共振成像设备、全自动血细胞分析仪、生物显微镜、高速冷冻离心机、彩色多普勒超声诊断仪、内镜影像工作站、胃动力检测仪、中心负压吸引设备等

 

2、设备传动部件的应用

 

  包括:多功能抢救床、移动紫外线灯、便携式呼吸机、便携式血氧饱和度监护仪、动态脑电监护仪、移动式负压吸引器、床单位臭氧消毒机、移动式负压吸引器等

 

3、内部件紧固系统应用

 

  包括:紫外线治疗仪、准分子激光治疗仪、红宝石激光美容仪、新生儿听力筛选仪、复合脉冲磁性治疗仪、脊柱矫正床、全自动电脑视野仪、快速高温高压蒸汽灭菌器等

 

工程塑料在B超仪的应用

 

医生或医院访问期间停下来环顾四周?塑料制成的数十种医疗仪器和卫生工具成为可能。从检查手套到无菌注射器到IV管,塑料在医疗领域无处不在,因为它们有助于保护我们,防止污染和拯救生命。

 最近的进展可能导致更多的医疗保健创新,并帮助世界各地的人们。这里有些例子:

 

 医疗工程塑料救生技术救援

 

塑料心脏:用塑料制成的全人造心脏可以在等待移植的同时延长心力衰竭患者的生命。塑料心脏取代了心室和四个心脏瓣膜,并且增加了数年对亲人的生活。

 

塑料泡沫:泡沫聚氨酯塑料的新用途可能有助于稳定严重内伤的创伤患者。美国军方资助了 ResQFoam的发展, ResQFoam是一种自发膨胀泡沫塑料,注射到腹部以帮助阻止内部出血。泡沫在体腔内部扩张,对伤口施加压力并使其与损伤的组织相适应,大大减缓失血量,从而提高生存机会。

 

防止疼痛

 

医疗工程塑料无痛塑料注射:针头注射可能是痛苦的,但更容易的方式来递送药物正在进行中。目前正在开发的一种是由许多塑料“微针”制成的微小贴片,其在插入皮肤后溶解,同时释放药物。另一个是 MucoJet,一个小的塑料灯泡和圆筒,其被保持抵靠在脸颊的内部并被挤压,通过口腔的粘膜层释放药物并进入体内。

 

耐细菌的塑料:数百万人不幸发展出在医院获得的感染,这些感染通常发生在薄层细菌在医疗器械的暴露表面定居时。研究人员正在研究不粘聚合物涂层以抑制细菌形成。塑料可用于制造导管或医疗设备,以防止可预防的疾病。

 

医疗工程塑料器官

 

3D打印机身部件:我们可以3-D打印玩具,工具,汽车等。虽然3-D打印的人体部分还不完整,但它们比您想象的要近一些。研究人员正在努力印刷各种身体部位,如肾脏,皮肤,骨骼,软骨,组织,血管等,并且由各种细胞类型制成,同时使用塑料来帮助保持部件的结构。而今天,3-D印刷塑料身体零件模型被用作复杂,艰难的手术的研究和实践。

 

自我治疗塑料:研究人员正在开发可以自愈的塑料的新材料,并且使用它们来开发人造皮肤和肌肉。塑料皮肤模仿人体皮肤的灵活性和灵敏度,并且可以使新的假肢,而塑性肌肉可以用于帮助移动假肢,替代缺失的肢体,甚至用于高级机器人。而且两者都可以有自己的能力,就像人体组织一样。

 

如果你想到,你在医生办公室所认为的所有塑料医疗工具都是革命性的。塑料将继续帮助推动我们今天才能梦想的医疗保健创新。

 

    

下面是常用几种医用塑料性能的简单介绍如下:

 

 1、聚氯乙烯 (PVC)               

PVC不含或含有少量的增塑剂,有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能,可单独用作结构材料。软PVC含有较多的增塑剂,它的柔软性、断裂伸长率、耐寒性增加,但脆性、硬度、抗拉强度降低。纯PVC的密度为1.4g/cm3,加入了增塑剂和填料等的PVC塑件的密度一般在1.15 ~ 20g/cm3范围内。主要是由于该树脂的成本较低、应用范围广阔、及其易加工。医学应用的PVC产品有:血液透析管路、呼吸面罩、吸氧管等。       

 

2、聚乙烯(PE)         

PE主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)以及超高分子量的聚乙烯(UHDPE)等品种。HDPE的高分子链上支链较少,相对分子质量、结晶度和密度较高,硬度和强度较大,不透明性差,熔点较高,常用于注塑件。

LDPE带有许多支链,因而相对分子质量较小,结晶度和密度较低,具有较好的柔软性、耐冲击及透明性,常用于吹膜,是目前广泛使用的PVC可选的替代品。也可以根据使用性能要求将HDPELDPE两种材料混合使用。UHDPE具有较高的冲击强度、低摩擦性、耐应力开裂性和较好的吸能特性,使之成为人造臀、膝盖和肩部连接器的理想材料。                

 

3、聚丙烯(PP)        

 聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯,但比聚乙烯更透明、更轻。PP是一种性能优良的热塑性塑料,具有比重小(0.9g/cm3)、无毒、易加工、抗冲击、抗挠曲性等优点。在日常生活中具有广泛的应用,包括编织袋、薄膜、周转箱、电线蔽护材料、玩具、汽车保险杆、纤维、洗衣机等。        

 医用PP具有较高的透明度、较好阻隔性和耐辐射性,使其在医疗设备和包装业上具有广泛的应用。以PP为主体的Non-PVC材料是目前广泛使用的PVC材料的替代品。          

PP是一种半结晶性材料,熔点高,耐热性好、能在100°C以上的温度下进行消毒灭菌。屈服强度、抗拉强度、抗压强度、硬度及弹性比聚乙烯(PE)要高。

 

4、聚苯乙烯(PS)K树脂       

PS是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种,通常作单组分塑料进行加工和应用,主要特点是质轻、透明、易染色,成型加工性能良好,所以广泛应用于日用塑料、电器零件、光学仪器及文教用品。在日常生活中的主要用途包括杯子、盖子、瓶、化妆品包装、衣架、玩具、PVC的代用料制品、食品包装及医药包装用品等。

 

 5、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)        

ABS具有一定的刚性、硬度、耐冲击和耐化学性能、耐辐射和耐环氧乙烷消毒。ABS在医疗上的应用主要用作外科工具、滚筒夹子、塑料针、工具盒、诊断器件和助听器外壳,特别是一些大型医疗设备的外壳。

 

6、聚碳酸酯(PC)        

 PC的典型特性是韧性、强度、刚性和耐热蒸汽消毒,这些特点使得PC优先选择成为血液渗析过滤器、外科工具柄和氧气罐(当在外科心脏手术中,这种仪器可以去除血液中的二氧化碳,增加氧气)PC在医学上的应用还包括无针注射体系、灌注仪器、血液离心机碗和活塞。利用其高透明性能,通常的近视眼镜是PC做成的。        

 

7、聚四氟乙烯(PTFE)         

聚四氟乙烯树脂为白色粉末,外观蜡状、光滑不粘。PTFE具有卓越的性能,非一般热塑性塑料所能比拟,因此有“塑料王”之称。其摩擦系数是塑料中最低的,具有良好的生物相容性,可以制作成人工血管等直接植入人体的器械。

 

内容来源:网络

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