在設(shè)計和開發(fā)醫(yī)療器械時, 選擇潛在材料時需要考慮幾個因素。首先,了解組件或設(shè)備的預(yù)期用途是很重要的。如診斷設(shè)備或成像部件這樣的非一次性使用的設(shè)備要求將與一次性血袋是完全不同, 這也與永久性脊柱植入物的不同。物理和機(jī)械性能, 熱和電性能, 化學(xué)和殺菌耐藥性, 生物相容性, 和連接和焊接能力只是一些標(biāo)準(zhǔn), 必須在選擇適當(dāng)?shù)脑u估塑料材料。

物理和機(jī)械性能

了解零件或產(chǎn)品的尺寸、尺寸和重量要求是很重要的。還必須考慮產(chǎn)品在使用過程中可能看到的負(fù)載、壓力和影響。物理特性包括特定的重力或密度、透明度和不透明度、顏色和美觀、吸水性、潤滑性和耐磨。重要的力學(xué)性能是抗拉強(qiáng)度、拉伸伸長率和抗沖擊性 (全部用于韌性), 以及剛度的彎曲模量。

熱性能

在零件或產(chǎn)品的加工和使用過程中, 必須對熱量考慮進(jìn)行評估。加工條件通常比最終使用溫度高得多。當(dāng)暴露于熔化溫度、滅菌溫度和包括溫度和濕度在內(nèi)的環(huán)境條件時, 必須選擇合適的材料來滿足性能標(biāo)準(zhǔn)。熱量標(biāo)準(zhǔn)包括熔點和軟化點, 加工溫度, 熱偏轉(zhuǎn) (或變形) 溫度在負(fù)載, 玻璃轉(zhuǎn)變溫度, 持續(xù)使用溫度和導(dǎo)熱系數(shù)。

電性能

隨著電子產(chǎn)品的使用量的增加, 電導(dǎo)率或絕緣性必須得到解決。有些材料可能需要消散累積的靜態(tài)電荷, 而其他材料可能需要電氣絕緣性能。電性能要考慮的是電導(dǎo)率, 介電強(qiáng)度, 體積或表面電阻率, 和比較跟蹤指數(shù)。

化學(xué)性能

許多部件可能需要對各種類型的油脂、油脂、加工助劑、消毒劑、漂白劑和其他醫(yī)院化學(xué)藥品的耐藥性。在加工過程中和使用過程中, 必須考慮產(chǎn)品的耐化學(xué)性。

滅菌性能

許多一次性的, 植入物和包裝材料將需要各種滅菌方法, 如蒸汽, 干熱, 環(huán)氧乙烷, 高能輻射。他們必須能夠經(jīng)受住這些條件 (蒸汽滅菌的水解穩(wěn)定性, 對蒸汽的耐熱性和高壓釜的條件, 對氧化乙烯的化學(xué)耐藥性, 氧化, 以及高能輻射下的抗降解)。并且仍然保持他們的性能而服務(wù)于預(yù)期用途。

生物相容性

隨著微創(chuàng)手術(shù)的增加和植入物的使用, 許多材料必須具有生物相容性, 無毒, 無刺激性。他們應(yīng)該能夠在環(huán)境中表現(xiàn)完好, 而不影響與他們接觸的體液和組織。材料將需要通過根據(jù)應(yīng)用和預(yù)期的用途選擇生物相容性測試項目。

長期耐用性

醫(yī)療器械可能需要在不同的環(huán)境和熱量條件下長期使用。所以必須選擇合適的材料以滿足這些長期需要。

醫(yī)療器械包裝是另一個必須評估的領(lǐng)域。許多一次性器械在使用前包裝和消毒。包裝材料也使用塑料。必須考慮清晰度、透明度、韌性、撕裂強(qiáng)度、爆裂強(qiáng)度、密封和滅菌等要求。

醫(yī)療器械包括在心臟病、骨科、傷口護(hù)理、外科器械、診斷、藥物傳遞、眼科、呼吸、內(nèi)窺鏡、感染控制和神經(jīng)病學(xué)等領(lǐng)域使用的各種外科設(shè)備和設(shè)備。

心臟病和骨科都有望增長, 特別是隨著老齡化人口的增加。各種診斷和治療方法用于心臟病和骨科。診斷設(shè)備使用的材料要求包括強(qiáng)度、剛度、韌性和尺寸穩(wěn)定性。植入物中使用的材料 (如心臟支架、脊柱、髖部和膝關(guān)節(jié)植入術(shù)) 將需要生物相容性、殺菌耐藥性、耐久性、強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。

反復(fù)使用和滅菌的外科器械必須使用能夠經(jīng)受反復(fù)蒸汽滅菌的材料, 因為蒸汽滅菌是醫(yī)院消毒設(shè)備最常見和最廉價的方法之一。這意味著所選材料必須具有良好的水解和熱穩(wěn)定性。這些儀器必須具有良好的工效學(xué)和功能。識別方法, 如顏色的使用也越來越重要。

藥物輸送產(chǎn)品包括針頭、油管、袋子、歧管、夾子和連接器。這些主要是一次性產(chǎn)品。除了成本, 這些部分必須具有優(yōu)良的化學(xué)和/或脂質(zhì)耐藥性, 靈活性, 透明度和清晰度, 殺菌耐藥性, 韌性, 撕裂和爆裂強(qiáng)度, 柔軟性。壽命結(jié)束和處置要求也很重要。內(nèi)窺鏡是一個領(lǐng)域, 使用大量的電子和輔助產(chǎn)品, 如相機(jī), 光源, 顯示器和記錄設(shè)備。電、電、熱管理是非常重要的, 包括材料的耐久性和韌性。

感染控制產(chǎn)品和設(shè)備包括手套、口罩、鋪巾和長袍。除了適合和舒適, 這些產(chǎn)品的材料必須無刺激性, 化學(xué)耐藥性, 和防污。在鋪巾和長袍中加入的抗菌添加劑可以顯著減少感染和微生物的生長。

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