พลาสติกวิศวกรรมดัดแปลงในอุปกรณ์การแพทย์: ความปลอดภัยความแม่นยำและความทนทาน

1. บทนำ
ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีทางการแพทย์วิทยาศาสตร์วัสดุมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในนวัตกรรมของอุปกรณ์การแพทย์ ในอดีตระบบวัสดุที่ถูกครอบงำด้วยโลหะและแก้วได้รับการแทนที่ด้วยพลาสติกวิศวกรรมที่ปรับเปลี่ยนด้วยน้ำหนักเบาประสิทธิภาพที่แข็งแกร่งและการออกแบบที่สูงขึ้น วัสดุดังกล่าวไม่เพียง แต่เป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของอุตสาหกรรมการแพทย์เพื่อความปลอดภัยสูงความแม่นยำสูงและความทนทานสูง แต่ยังให้ความเป็นไปได้สำหรับอุปกรณ์การแพทย์ที่สวมใส่ได้ขนาดเล็กและส่วนบุคคล

2. คืออะไร พลาสติกวิศวกรรมดัดแปลง - พลาสติกวิศวกรรมดัดแปลงคืออะไร?
พลาสติกวิศวกรรมดัดแปลงเป็นวัสดุที่ปรับเปลี่ยนพลาสติกวิศวกรรมแบบดั้งเดิมโดยวิธีการทางกายภาพหรือทางเคมีเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลความเสถียรทางความร้อนฉนวนไฟฟ้าความต้านทานทางเคมีหรือคุณสมบัติเฉพาะอื่น ๆ

พลาสติกวิศวกรรมที่ปรับเปลี่ยนทั่วไป ได้แก่ :
Peek (polyetheretherketone): ความแข็งแรงสูงความต้านทานอุณหภูมิสูงการฝังในร่างกายมนุษย์ใช้กันอย่างแพร่หลายในศัลยกรรมกระดูก, ทันตกรรมและสาขาอื่น ๆ

PPSU (polyphenylsulfone): สามารถฆ่าเชื้อได้ด้วยไอน้ำอุณหภูมิสูงเหมาะสำหรับเครื่องมือผ่าตัดและอุปกรณ์ฉีด

พีซี (โพลีคาร์บอเนต): ความโปร่งใสสูงความต้านทานต่อแรงกระแทกที่ดีมักใช้ในหน้าต่างที่มีการส่งแสงที่อยู่อาศัยการแพทย์

PA (ไนลอน), POM (polyoxymethylene): ใช้สำหรับตัวเชื่อมต่อเกียร์ปั๊มและวาล์วและชิ้นส่วนโครงสร้างอื่น ๆ

วิธีการแก้ไขรวมถึง:
การเพิ่มการเสริมแรงของเส้นใยแก้ว→ปรับปรุงความแข็งแกร่งและความเสถียรของมิติ

การรักษาด้วยสารหน่วงไฟ→เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยทางการแพทย์

การรักษาต้านเชื้อแบคทีเรีย→ปรับปรุงอายุการใช้งานในสภาพแวดล้อมของโรงพยาบาล

การเพิ่มความต้านทานทางเคมี→ต่อต้านการกัดกร่อนโดยการฆ่าเชื้อและสารทำความสะอาด

3. ความปลอดภัยและความเข้ากันได้ทางชีวภาพในการใช้งานทางการแพทย์ความปลอดภัยและความเข้ากันได้ทางชีวภาพในการใช้งานทางการแพทย์
ในสาขาการแพทย์ความปลอดภัยของผู้ป่วยเป็นหลักฐานหลัก ดังนั้นวัสดุพลาสติกใด ๆ ที่ใช้ในการติดต่อร่างกายมนุษย์จะต้องผ่านการทดสอบความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่เข้มงวด พลาสติกวิศวกรรมที่ปรับเปลี่ยนสามารถปฏิบัติตามมาตรฐานเหล่านี้ได้เนื่องจากสามารถปรับแต่งได้ตามความต้องการ

มาตรฐานความปลอดภัยที่พลาสติกระดับการแพทย์จำเป็นต้องพบ:
ISO 10993: ระบบมาตรฐานสำหรับการประเมินความเข้ากันได้ทางชีวภาพของวัสดุอุปกรณ์การแพทย์

USP Class VI: การจำแนกความเป็นพิษและปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาของวัสดุทางการแพทย์โดยสหรัฐอเมริกา Pharmacopeia

การรับรองจาก FDA: ตรงตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาสำหรับวัสดุที่สัมผัสกับร่างกายมนุษย์

ข้อดีด้านความปลอดภัย:
ไม่เป็นพิษและไม่เป็นอันตราย: จะไม่ชักนำให้เกิดการปฏิเสธภูมิคุ้มกันหรือปฏิกิริยาเนื้อเยื่อ

ฆ่าเชื้อได้: ทนต่ออุณหภูมิสูงรังสีและการทำความสะอาดสารเคมี

สารที่ไม่ได้รับการพัฒนาและไม่ใช้พลังงาน: รักษาประสิทธิภาพที่มั่นคงในระหว่างการใช้งานในระยะยาว

ตัวอย่างเช่น PPSU สามารถทำหมันซ้ำ ๆ ภายใต้สภาวะไอน้ำแรงดันสูงมากกว่า 1,000 ครั้งโดยไม่มีการย่อยสลายประสิทธิภาพทำให้เหมาะสำหรับเครื่องมือผ่าตัดที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้

4. ความแม่นยำสำหรับอุปกรณ์การแพทย์ที่มีประสิทธิภาพสูงข้อกำหนดความแม่นยำในอุปกรณ์การแพทย์ที่มีประสิทธิภาพสูง
ส่วนประกอบสำคัญหลายอย่างของอุปกรณ์การแพทย์ที่ทันสมัยเช่นเกียร์ขนาดเล็ก, ตัวเชื่อมต่อ, ระบบท่อ, ร่างกายปั๊ม ฯลฯ มีความต้องการสูงมากสำหรับความแม่นยำของโครงสร้าง พลาสติกวิศวกรรมที่ปรับเปลี่ยนได้กลายเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงเนื่องจากความมั่นคงในมิติที่ยอดเยี่ยมและประสิทธิภาพการประมวลผล

ข้อดีรวมถึง:
ความแม่นยำในการฉีดขึ้นรูปการฉีดสูง: การปั้นระดับไมครอนสามารถทำได้

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ: รักษารูปร่างที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่ร้อนและเย็น

ความสามารถในการประมวลผลที่แข็งแกร่ง: สามารถตอบสนองการออกแบบโครงสร้างทางเรขาคณิตที่ซับซ้อน

เหมาะสำหรับการพิมพ์ CNC และ 3D: เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์การแพทย์ที่กำหนดเอง

PA หรือ POM ที่ได้รับการดัดแปลงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนประกอบที่มีความแม่นยำสูงเช่นชิ้นส่วนเลื่อนในข้อต่อประดิษฐ์เพื่อให้แน่ใจว่าพอดีอย่างแม่นยำหลังจากการสึกหรอในระยะยาว

5. ความทนทานและความต้านทานในสภาพแวดล้อมทางคลินิกความทนทานและความต้านทานในสภาพแวดล้อมทางคลินิก
อุปกรณ์การแพทย์จำเป็นต้องทนต่อการทดสอบสภาพแวดล้อมที่รุนแรงในการใช้งานทางคลินิก: การฆ่าเชื้ออุณหภูมิสูงการใช้บ่อยสารทำความสะอาดสารเคมีการฉายรังสี ฯลฯ ซึ่งอาจทำให้วัสดุเสียหาย พลาสติกวิศวกรรมดัดแปลงมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการต่อต้านริ้วรอยต่อต้านการต่อต้านและการกัดกร่อนและการยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อย่างมาก

คุณสมบัติทั่วไป ได้แก่ :
ความต้านทานอุณหภูมิสูง: มองได้อย่างต่อเนื่อง

ความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมี: PPSU ไม่ได้ถูกสึกกร่อนโดยสารทำความสะอาดทั่วไปเช่นแอลกอฮอล์ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และโซเดียมไฮโปคลอไรต์

ความต้านทานรังสี UV และแกมมา: เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ใช้แล้วทิ้งหรือบรรจุภัณฑ์ที่ผ่านการฆ่าเชื้อ

ความแข็งแรงเชิงกลสูงและความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า: ไม่ได้มีแนวโน้มที่จะแตกร้าวและการเสียรูปภายใต้การใช้งานระยะยาวภายใต้ภาระสูง

คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้พลาสติกวิศวกรรมดัดแปลงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับส่วนประกอบสำคัญที่ต้องนำกลับมาใช้ใหม่หรือทำงานเป็นเวลานานเช่นอุปกรณ์ห้องไอซียูเครื่องมือผ่าตัดและตัวเรือนปั๊มฉีด

6. กรณีการใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริง
รากฟันเทียมศัลยกรรมกระดูก:
PEEK ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกรงฟิวชั่นกระดูกสันหลังสกรูทันตกรรมตัวเว้นวรรคหัวเข่า ฯลฯ มันไม่เพียง แต่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี แต่ยังสามารถสังเกตได้ผ่านรังสีเอกซ์หลีกเลี่ยงการรบกวนการถ่ายภาพที่เกิดจากการปลูกถ่ายโลหะ

เครื่องมือผ่าตัด:
PPSU ใช้ในการผลิตเครื่องมือที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้เช่นกรรไกรคีมและตะขอที่มีความทนทานต่อการฆ่าเชื้อที่สูงมากและความต้านทานต่อแรงกระแทก

เวชภัณฑ์ที่ใช้แล้วทิ้ง:
PC, TPE ฯลฯ สามารถใช้สำหรับเข็มฉีดยาชิ้นส่วนปั๊มแช่และอินเทอร์เฟซสายสวนเพื่อตอบสนองความต้องการของความสะอาดและความคุ้มค่า

อุปกรณ์การแพทย์ที่สวมใส่ได้:
Modified TPE/TPU ใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบระดับน้ำตาลในเลือดสายพานอัตราการเต้นของหัวใจและอุปกรณ์อื่น ๆ และมีความสะดวกสบายในการติดต่อและการรีไซเคิลของมนุษย์ที่ดี