Glavni polimeri, ki se uporabljajo v medicinskih aplikacijah
1, polietilen (PE) polietilen je najpogosteje uporabljena plastika v medicinskih napravah. Njegova inertnost, prilagodljivost, žilavost, cenovno dostopnost in enostavnost predelave so zelo primerni za:- sisteme za ravnanje s tekočino, vrečke za krvi in IV, katetre in brizge- cevi, laboratorijska oprema, kirurški pladnji itd., V glavnem se uporabljajo v polietilenu z visoko gostoto ( HDPE) in ultra visoke molekulske mase polietilen (UHMWPE).
2, polipropilen (PP) polipropilen je cenjen zaradi njegove visoke temperaturne odpornosti, nizke gostote, kemične odpornosti in gospodarskih stroškov. Idealen je za:- brizge, ohišja, viale, epruvete in medicinska embalaža- vrečke z urinom, filtri in avtoklavirani pladnji- kirurške maske in obleke do visoke natezne trdnosti polipropilena, se uporablja tudi kot šive.
3, polivinil klorid (PVC) PVC je sam po sebi prozoren, tog in ga je mogoče enostavno sterilizirati. To je izbirni material za:- tekoče posode, krvne vrečke in cevi- maske za kisik- Dializa opremo mehčalci dodajo v prožen PVC za rokavice in katetre. Vendar pa obstajajo pomisleki glede izpinčenja mehčalcev in okoljskih vidikov odstranjevanja PVC.
4, polistiren (PS) polistiren je prozoren, kemično odporen in poceni. Pogosto se uporablja pri izdelavi:- Petrijske jedi in viale- diagnostične ohišja instrumentov- tkivni pladnji- zaščitna embalaža z visokim udarnim polistirenom (boki) zagotavlja večjo žilavost za kirurške instrumentne pladnje, sklede za bruhanje itd.
5, polikarbonat (PC) polikarbonat združuje optično jasnost, dimenzijsko stabilnost, visoko udarno odpornost in povezano sterilnost. Široko se uporablja: - dializatorji in inkubatorji - kirurška orodja - ortodontske aparate in leče, ki se uporabljajo tudi za prozorno medicinsko opremo, morajo prenesti pogoste avtoklavirane lupine.
6, akrilni (PMMA) polimetil metakrilat, znan tudi kot akril, zagotavlja preglednost, odpornost na UV in vremensko odpornost z nizkimi stroški. Uporablja se za:- maske za anestezijo, inkubatorje in ogled oknih- prozorne medicinske pripomočke in leče in ortopedske vsadke PMMA so priljubljene tudi v kostnih cementih.
7, poliakrilonitril-butadien-stiren (ABS) ABS je ekonomski, togi termoplastični z dobro dimenzijsko stabilnostjo. Kemično je odporno in lažje delati, kot PC.ABS se uporablja za:- Medicinska ohišja, ročaji in okovje- instrumentne plošče- strukturne komponente lahko steriliziramo z sevanjem, kemikalijami in srednjim toploto.
8, Polyetherteketon (PEEK) PEEK je napredna termoplastika z odlično kemično odpornostjo, toplotno stabilnostjo in biokompatibilnostjo. Uporablja se za: - travme vsadke - naprave za hrbtenico - druge visokozmogljive medicinske aplikacije - katetrske puše
9, polimetilpenten za avtoklav polimetilpenten (PMP) PMP je polkristalni polimer z visoko natezno trdnostjo, čistostjo in prosojnostjo. Je izjemno odporen na metode sterilizacije. PMP se uporablja za: -films-autoklavi sterilizirane medicinske pladnje in škatle, ki zahtevajo ponavljajoče se ali agresivne sterilizacijske ali ortopedične implantate
Glavne značilnosti medicinske plastike
Biokompatibilnost: Zagotavljanje varnega odziva telesa, ki je v okviru telesa, je sposobnost materiala, da ima ustrezen odziv gostitelja, kadar se uporablja za predvideni medicinski namen. Zato mora biti medicinska plastika netoksična, nenevarljiva ali neimunogena, ko je v stiku s človeškim tkivom ali tekočinami. Nekateri ključni vidiki biokompatibilnosti medicinske plastike vključujejo: citotoksičnost-materiali ne smejo povzročiti strupenih učinkov na žive celice. Izpilji in izvlečniki morajo biti pod nevarno raven. Občutljivost - Plastika po implantaciji ne sme povzročiti alergijskih reakcij. Preskusi preobčutljivosti se izvajajo z uporabo živalskih modelov. Draženje in vnetje-medicinska plastika ne sme povzročiti draženja, otekanja, poškodb ali vnetnih reakcij v telesu. Te ocenjujejo s študijami draženja kože. Za hemolizo je treba testirati združljivost krvi-medicinske plastike. Če naprava vključuje krvni stik, plastika ne sme inducirati tromboze, embolije, rupture rdečih krvnih celic itd. Kancerogeni materiali ne smejo spodbujati rakavih tumorjev, ko jih implantira. Izvedla je dvoletno študijo rakotvorne živali. Genotoksičnost-plastika ne sme poškodovati celične DNK ali povzročiti mutacij. Preskusi, kot je Ames test, identificirajo genotoksine. Ostanki sterilizacije - po sterilizaciji plastika ne sme ohranjati strupenih ostankov. Pozneje jih ne smejo izluščiti.
Neprimernost : Odpornost na difuzijo snovi, ki ni bila prepustnost, se nanaša na sposobnost plastike, da deluje kot učinkovita ovira. To preprečuje razprševanje različnih snovi. To je ključnega pomena za tiste plastike, ki se uporabljajo pri ravnanju s tekočino, tesnjenju in prenosu aplikacij. Ključni vidiki neprepustnosti: prepustnost vode - medicinska cev, tekočine vrečke, katetri itd. To lahko vpliva na delovanje in značilnosti medicinskega pripomočka. Prepustnost - kisikove maske, oprema za anestezijo in intravenske cevi ne smejo pustiti, da se plin razprši. To lahko povzroči razlike v koncentraciji. Izberite medicinsko plastiko z nizko prepustnostjo. Naprave za elucijo krmilnih prepustnosti se zanašajo na plastiko, da razpršijo aktivna sredstva z nadzorovanimi kalibriranimi hitrostmi. Morali bi biti neprepustni za druge kemikalije. Matrice mikrobovskih prepustnosti in plastike bi morale delovati kot ovira pri mikrobnem prenosu. Mikroporoznost ogroža sterilnost. Izpuščalna prepustnosti-plastika ne more razpršiti iz materiala v tekočine ali okoliška tkiva. Plastične komponente, ki jih lahko izpere, so aditivi, polnila in mehčalci. Dejavniki, ki vplivajo na prepustnost, vključujejo kristalnost, navzkrižno povezovanje, polarnost, polnila in molekularno strukturo. Večja gostota in navzkrižna vezana plastika zagotavljata nižjo prepustnost.
Odpornost na sterilizacijo : Preprečevanje širjenja naprav in opreme za okužbo in opremo zahteva večkratno sterilizacijo v bolnišnicah. To pomaga preprečiti širjenje okužbe. Plastika medicinske stopnje mora prenesti pogosto sterilizacijo s toploto, sevanjem, paro in kemikalijami. V vizualnem videzu, fizikalnih lastnostih ali mehanskih lastnostih ne sme biti sprememb. Ključni vidiki vključujejo: toplotno odpornost - plastika vzdrži ponavljajoče se avtoklavirane ali suhe toplotne cikle sterilizacije. Svoje lastnosti morajo ohraniti tudi po teh postopkih sterilizacije. Primeri vključujejo natezno trdnost, odpornost na udarce in druge mehanske lastnosti. Odpornost na sevanje - Gama ali elektronski žarek lahko razgradi polimere. To se lahko zgodi z lomljenjem verige, oksidacijo in navzkrižno povezavo. Primerna plastika bi se morala upreti visokim odmerkom sterilizacije. Kemična odpornost-kemijska sterilizirajoča sredstva sčasoma ne bi smela imeti ponižujočih učinkov. Primeri vključujejo pokanje, hidrolizo, izpiranje in otekanje. Sterilantna absorpcijska-realna sterilanta se ne smejo izlivati iz plastike in povzročajo strupenost. Morda bodo potrebni postopki za prezračevanje/ekstrakcijo. Videz - sterilizacija ne sme bistveno spremeniti videza plastike. Na primer optična jasnost, odbojnost ali barva ali povzročajo rumenkanje/kredo. Za varno medicinsko uporabo se lahko plastika med večkratno sterilizacijo upira poškodbam. To je mogoče doseči v prisotnosti aditivov. Primeri vključujejo antioksidante, stabilizatorje, sredstva za radiopako itd.
Lahka: Enostavna vodljivost plastike pomaga zmanjšati utrujenost in izboljšati ergonomijo za medicinske strokovnjake. To storijo tako, da naprave in opremo olajšajo ravnanje in nošenje. Za bolnike lahko lahka plastika v medicinskih izdelkih zmanjša obremenitev teže. Na primer, v protetiki in mobilnosti. Tu je nekaj ključnih vidikov: nizka gostota - medicinska plastika, kot so polietilen, polipropilen, akril in abs, imajo gostoto med 0,85 - 1,2 g/cm3. To je nižje od kovin, kot je jeklo (8 g/cm3). Razmerje med visoko trdnostjo in maso - Medicinsko plastiko je mogoče oblikovati in zasnovati tako, da dosežejo visoko trdnost in togost glede na njihovo nizko maso. To omogoča zmanjšane meritve in prihranke teže. Lažje ravnanje - naprave, narejene iz lahke plastike, zmanjšujejo obremenitev zapestja. So bolj udobni za dolgotrajne kirurške posege, ki zahtevajo manevriranje. Prenosljivost - Prenosne naprave s plastičnimi okviri in ohišji je lažje prevoz in uporabo. Primeri vključujejo invalidske vozičke, monitorje pacientov itd. Ergonomija - prilagojena plastika olajša uporabo ročnih naprav in zmanjšanje težav z utrujenostjo. Primeri vključujejo ročaje, ročaje in ohišja. Plastika pacienta udobja v lahkih teži zmanjšuje breme nošenja za bolnike. Primeri vključujejo plastično protetiko, naramnice in vsadke.
Trajnost: ohranjanje zmogljivosti v celotni življenjski snovi iz plastike je treba ohraniti zmogljivosti v celotni pričakovani življenjski dobi. To je kljub pritiskom njihovega rutinskega čiščenja, ravnanja, prevoza in sterilizacije. Ključni vidiki trajnosti vključujejo: natezna trdnost - plastika, ki se uporablja v aplikacijah, ki nosijo obremenitev, zahtevajo visoko trdnost in togost. To pomaga, da prenesejo mehanske sile med uporabo brez trajne deformacije ali razpok. Odpornost proti lezenju - Medicinske komponente, kot so plastične cevi in ohišja opreme, so podvržene večkratnemu upogibanju. Ti materiali bi morali biti odporni na utrujenost. Udarna in abrazijska odpornost - dobra žilavost in odpornost na odrgnino pomagata zunanjim komponentam. Na primer, plastične ohišja med vsakodnevno uporabo zdržijo udarce in praske. Dimenzijska stabilnost - plastika bi morala sčasoma vzdrževati tesne dimenzijske tolerance. To bi moralo biti brez vsakega izkritja. Primeri vključujejo natančno opremo in komponente. Kemična odpornost - Medicinska plastika mora biti odporna na čistilna sredstva, razkužila in telesne tekočine. Ne smejo se zlomiti ali razširiti/krčenje pretirano. Izberite medicinsko oceno plastike, ki je kemično odporna. UV/vremenska odpornost - plastične naprave morajo ohraniti delovanje, tudi če so izpostavljene na prostem. Primeri vključujejo svetlobo, vlažnost in druge okoljske razmere med skladiščenjem in uporabo. Izberite medicinsko oceno plastike z dobro odpornostjo na vremenske vplive.
