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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?#37327;?#30340;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?#20934;?#24037;,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?#24576;?#30340;减摩、耐磨性。

 

三、医疗器?#20992;?#22609;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?#21015;?#37319;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、?#22836;?#23556;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?#22270;?#24615;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?#26800;?#20809;使用?#26102;?#36739;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?#33041;?#25903;架、载药性?#33041;?#25903;架、可降解型?#33041;?#25903;架、?#33041;?#23553;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、?#34892;母?#21387;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?#33014;?#21560;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?#24576;?#27687;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?#33041;啵?#29992;塑料制成的全人造?#33041;?#21487;以在等待移植的同时延长心力衰竭患者的生命。塑料?#33041;?#21462;代了心室和四个?#33041;?#29923;膜,并?#20197;?#21152;了数年对亲人的生活。

 

塑料泡沫?#21495;?#27819;聚氨酯塑料的新用途可能有助于稳定?#29616;?#20869;伤的创伤患者。美国军方?#25163;?#20102; 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?#19997;?#26045;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?#32431;?#30340;,但更容易的方式来递送药物正在进行?#23567;?#30446;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?#22836;?#33647;物。另一个是 MucoJet,一个小的塑料灯泡和圆筒,其被保?#20540;?#38752;在脸颊的内部并?#24739;费梗?#36890;过口腔的粘膜层?#22836;?#33647;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?#23601;?#24120;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?#27695;?#20307;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?#31995;汀?#24212;用范围广阔、及其?#20934;?#24037;。医学应用的PVC产品有:血?#21644;?#26512;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?#31995;停?#20855;有较好的柔软性、耐冲击及透明性,常用于?#30340;ぃ悄壳?#24191;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?#19969;?#26080;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、?#20934;?#24037;、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?#20301;?#26448;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?#22836;?#23556;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?#24708;壳?#24191;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?#20037;?#33740;。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?#26159;帷?#36879;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、?#22836;?#23556;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?#24067;?#23376;、塑料针、工具?#23567;?#35786;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?#33041;?#25163;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?#21672;?#31881;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?#26009;?#25968;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?#33519;?#26893;入人体的器械。

 

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