1。はじめに
医療技術の継続的な進歩により、材料科学は医療機器の革新においてますます重要な役割を果たしています。過去には、金属とガラスが支配する材料システムは、軽量、パフォーマンスが強く、設計性が高く、改良されたエンジニアリングプラスチックに徐々に置き換えられてきました。このような材料は、安全性、高い精度、耐久性の高いために医療産業の厳しい要件を満たすだけでなく、ウェアラブル、小型、および個別化された医療機器の可能性を提供することもできます。
2。何ですか 修正エンジニアリングプラスチック ?修正されたエンジニアリングプラスチックとは何ですか?
修正されたエンジニアリングプラスチックは、機械的特性、熱安定性、電気断熱、耐薬品性またはその他の特定の特性を改善するために、物理的または化学的方法によって従来のエンジニアリングプラスチックを変更する材料です。
一般的な修正エンジニアリングプラスチックは次のとおりです。
Peek(ポリエーテルケトン):高強度、高温抵抗、人体に埋め込み、整形外科、歯科、その他の分野で広く使用されています。
PPSU(ポリフェニルスルホン):手術器具や注入装置に適した高温蒸気で滅菌することができます。
PC(ポリカーボネート):透明性の高い耐衝撃性耐性が高く、光を翻訳する窓、医療用ハウジングでよく使用されます。
PA(ナイロン)、POM(ポリオキシメチレン):コネクタ、ギア、ポンプ、バルブ、その他の構造部品に使用されます。
変更方法は次のとおりです。
ガラス繊維強化の追加→剛性と寸法の安定性の向上
難燃性治療→医療安全基準の満たす
抗菌治療→病院環境でのサービス生活の改善
化学耐性の追加→消毒剤と洗浄剤による耐性耐性
3。医療用途における安全性と生体適合性医療用途の安全性と生体適合性
医療分野では、患者の安全が主な前提です。したがって、人体に接触するために使用されるプラスチック材料は、一連の厳密な生体適合性テストに合格する必要があります。変更されたエンジニアリングプラスチックは、通常、ニーズに応じてカスタマイズできるため、これらの基準を満たすことができます。
医療グレードのプラスチックを満たす必要がある安全基準:
ISO 10993:医療機器の生体適合性を評価するための標準システム
USPクラスVI:米国薬局方による医療物質の毒性と生理学的反応の分類
FDA認定:人体と接触する材料については、米国食品医薬品局の規制要件を満たしています
安全性の利点:
無毒で無害:免疫拒絶や組織反応を誘発しません
滅菌可能:高温、放射、化学洗浄に耐性があります
非熱細胞視および非沈着物質:長期使用中に安定した性能を維持する
たとえば、PPSUは、性能劣化なしに1,000倍以上の高圧蒸気条件下で繰り返し滅菌することができ、再利用可能な手術器具に非常に適しています。
4.高性能医療機器の高性能医療機器の精度の精度
マイクロギア、コネクタ、配管システム、ポンプボディなど、最新の医療機器の多くの主要なコンポーネントは、構造精度のための非常に高い要件を持っています。修正されたエンジニアリングプラスチックは、優れた寸法の安定性と処理パフォーマンスにより、高精度部品の好ましい材料になりました。
利点は次のとおりです。
高い射出成形精度:ミクロンレベルの成形を実現できます
低熱膨張係数:高温および寒い環境で安定した形状を維持する
強力な加工性:複雑な幾何学的構造設計を満たすことができます
CNCおよび3D印刷に適しています:特にカスタマイズされた医療機器に適しています
変更されたPAまたはPOMは、長期的な摩耗後の正確な適合を確保するために、人工関節のスライドパーツなどの高精度コンポーネントで広く使用されています。
5.臨床環境における耐久性と耐性臨床環境における耐久性と耐性
医療機器は、臨床的使用における過酷な環境のテストに耐える必要があります:高温の滅菌、頻繁な使用、化学洗浄剤、照射など、材料を損傷する可能性があります。修正されたエンジニアリングプラスチックは、アンチエイジング、アンチ疲労、腐食抵抗で優れた性能を発揮し、機器のサービス寿命を大幅に拡大します。
一般的なプロパティは次のとおりです。
高温抵抗:ピークは、最大250°Cまでの継続的な使用温度に耐えることができます
化学腐食耐性:PPSUは、アルコール、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムなどの一般的な洗浄剤によって腐食していません
UVおよびガンマ線抵抗:使い捨て製品または滅菌包装に適しています
高い機械的強度と疲労抵抗:高負荷の下での長期使用下での亀裂や変形を起こしやすい
これらの特性により、修正されたエンジニアリングプラスチックは、ICU機器、手術器具、噴射ポンプハウジングなど、長期間再利用または実行する必要がある主要なコンポーネントに特に適しています。
6.実際のユースケース
整形外科インプラント:
Peekは、脊髄融合ケージ、歯科用ネジ、膝のスペーサーなどで広く使用されています。それは、良好な生体適合性を持つだけでなく、X線で観察することができ、金属インプラントによって引き起こされる画像干渉を回避します。
手術器具:
PPSUは、ハサミ、プライヤー、フックなどの再利用可能なツールを製造するために使用され、非常に高い滅菌耐性と耐衝撃性を備えています。
使い捨て医療用品:
修正されたPC、TPEなどは、注射器、注入ポンプ部品、カテーテル界面に使用して、清潔さと費用対効果の要件を満たすことができます。
ウェアラブル医療機器:
修正されたTPE/TPUは、血糖モニタリング、心拍数ベルト、その他の機器で広く使用されており、人間の接触の快適性とリサイクル性が優れています。