Что такое медицинский пластик

Использование пластиков в медицинских приборах и инструментах

История применения полимерных материалов в медицинских приборах и инструментах:

1960-е – сосудистая хирургия
1970-е – имплантаты сердечных клапанов
1980-е – оболочки катетеров
1990-е – лапароскопические оболочки и упаковка стентов
2000-е – проницаемые оболочки и упаковки

Основные виды термопластов, применяемые в медицинских приборах и инструментах:

PTFE, FEP, PFA, PEEK и некоторые другие материалы относятся к категории UVP Class-IV, который регламентирует наиболее жесткие требования к материалам с точки зрения их долговременной биосовместимости, т.е. на срок от 30 дней. В связи с этим данные материалы могут применяться в качестве имплантатов, однако успешность использования во многом зависит о категории исходного сырья и требований к материалу, предъявляемым конкретным производителем.

Возможные методы стерилизации изделий из термопластов

Для большинства видов полимерных материалов могут применяться общепринятые методы стерилизации, что особенно важно для изделий медицинского назначения. Одно из исключений – PTFE, который хотя и легко переносит автоклавирование и обработку окисью этилена, тем не менее обладает крайне низкой устойчивостью к воздействию радиации, что не позволяет применять для стерилизации изделий из PTFE гамма-излучение. Изделиям из PTFE может быть причинен ущерб воздействием гамма-излучения интенсивностью недостаточной для их стерилизации. С другой стороны изделия из полиэтилена (PE) не могут подвергаться автоклавированию. В то же время изделия из PEEK могут выдерживать более3000 воздействия перегретого пара под давлением, а также сохраняют свои свойства после стерилизацией радиоактивным излучением и практически любыми видами агрессивных химических соединений(за исключением самых агрессивных кислот).

Источник

Пластмассы биомедицинского назначения

Биохимическая характеристика полимеров, их основные группы и применение. Понятие и процесс формирования пластмасс. Классификация пластмасс по разным признакам. Основные механические характеристики пластмасс. Значение применения пластмасс в медицине.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Факультет №9 «Прикладная механика»

«Технология конструкционных биоматериалов»

На тему: «Пластмассы биомедицинского назначения»

1. Определение полимеров

3. Свойства пластмасс

4. Пластмассы в медицине

Слово «пластичность» произошло от греческого слова plastikos, что означает «годный для лепки, податливый». Многие столетия единственным пластичным, широко применяемым для лепки, материалов была глина. Однако теперь, когда говорят о пластических массах (пластмассах), подразумевают только материалы, созданные на основе полимеров.

Немногим более ста лет назад братья Хайэтт в Нью-Джерси (США) в поисках прочной, но рыхлой массы для типографских валиков создали хорошо формующийся материал из низконитрованной бумаги и камфоры. Так появилось на свет первое искусственное полимерное вещество, получившее название «целлулоид».

Хотя целлулоид быстро нашел большой спрос, вскоре ему пришлось потесниться. Началась «эра» искусственных органических материалов, которые стали называть пластмассами, собственно, только во второй половине нашего века. В 1900 году мировое производство пластмасс составило всего около 20 тыс. тонн. А уже в середине столетия их ежегодный выпуск достигал примерно 1,5 млн. тонн. В 60-е годы производство пластмасс сделало гигантский скачок: в 1970 году было выпущено уже 38 млн. тонн этих искусственных материалов. Начиная с 1950 года, производство пластмасс удваивалось каждые 5 лет.

Полимерные материалы делятся на три основные группы: пластические массы, каучуки, волокна химические. Они широко применяются во многих областях человеческой деятельности, удовлетворяя потребности различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, медицины, культуры и быта.

Эти вещества состоят в основном из углерода (C), водорода (H), кислорода (O) и азота (N). Все полимеры имеют высокую молекулярную массу, от 10 000 до 500 000 и более; для сравнения, кислород (O₂) имеет молекулярную массу 32. Таким образом, одна молекула полимера содержит очень большое число атомов.

Название «пластмассы» означает, что эти материалы под действием нагревания и давления способны формироваться и сохранять заданную форму после охлаждения или отвердения. Процесс формования сопровождается переходом пластически деформируемого (вязко текучего) состояния в стеклообразное (твёрдое) состояние.

2.2 Классификация пластмасс

Пластические массы классифицируют по таким признакам:

· природа связывающего вещества;

· тип химических реакций, лежащие в основе получения синтетических смол;

· физико-химические свойства веществ;

· реакция пластмасс на нагревание;

По природе связывающего вещества пластические массы делят на:

Ш пластмассы на основе продуктов поликонденсации (фенопласты, аминопласты);

Ш пластмассы на основе продуктов полимеризации (винилпласты, акрипласты);

Ш пластмассы на основе природных и нефтяных асфальтов и смол (битуминопласты)

По типу химических реакций пластмассы делят на:

Ш пластмассы на основе полимеризационных смол;

Ш на основе поликонденсационных смол.

По физико-химическим свойствам пластмассы условно делят на жесткие (аминопласты, полистирол); полужесткие (полиэтилен, полипропилен) и мягкие (пинополиуретан, поливинилхлоридный пластикат).

На реакцию при нагреве:

По характеру макроструктуры пластмассы делят на однородные (изготавливают из чистых смол, иногда прибавляя пластификаторы и красители) и неоднородные или композиционные, содержащие связывающее вещество, наполнители, пластификаторы и прочие компоненты.

Пластмассы также могут быть однофазными, т.е гомогенными, когда полимер является основным компонентом, а все другие находятся в нем, и многофазными, или гетерогенными, когда все другие компоненты диспергированы в полимере, то есть последний выполняет роль дисперсионной среды.

Основные механические характеристики пластмасс те же, что и для металлов.

Пластмассы характеризуются малой плотностью (0,85—1,8 г/смі), чрезвычайно низкими электрической и тепловой проводимостями, не очень большой механической прочностью. При нагревании (часто с предварительным размягчением) они разлагаются. Не чувствительны к влажности, устойчивы к действию сильных кислот и оснований, отношение к органическим растворителям различное (в зависимости от химической природы полимера).

Физиологически почти безвредны. Свойства пластмасс можно модифицировать методами сополимеризации или стереоспецифической полимеризации, путём сочетания различных пластмасс друг с другом или с другими материалами, такими как стеклянное волокно, текстильная ткань, введением наполнителей и красителей, пластификаторов, тепло- и светостабилизаторов, облучения и др., а также варьированием сырья, например использование соответствующих полиолов и диизоцианатов при получении полиуретанов.

Твёрдость пластмасс определяется по Бринеллю при нагрузках 50—250 кгс на шарик диаметром 5 мм.

Для придания особых свойств пластмассе в неё добавляют пластификаторы (силикон, дибутилфталат, ПЭГ и т. п.), антипирены (дифенилбутансульфокислота), антиоксиданты (трифенилфосфит, непредельные углеводороды).

Производство синтетических пластмасс основано на реакциях полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения низкомолекулярных исходных веществ, выделяемых из угля, нефти или природного газа, таких, к примеру, как бензол, этилен, фенол, ацетилен и других мономеров.

При этом образуются высокомолекулярные связи с большим числом исходных молекул (приставка «поли-» от греческого «много», например этилен-полиэтилен).

4. Пластмассы в медицине

Ценным видом пластмассы для инструментальной промышленности является полиэтилен, из которого изготавливается шприц-тюбик для оказания первой помощи. В ампулу такого шприца вводятся растворы лекарства или лечебной сыворотки. К ампуле приделана стерильная игла для инъекций, па которую надет пластмассовый колпачок. Перед инъекцией колпачок снимается, и из тюбика выдавливается содержащееся в нем лекарство. Шприц-тюбик, не нуждающийся в стерилизации,— ценное средство первой помощи.

Полиэтилен пригоден для изготовления различных видов хирургических инструментов и предметов ухода за больными: наконечников, поильников, пульверизаторов, ингаляторов и т. д. Полиэтиленовая пленка с успехом может заменять подкладную клеенку. Такие виды пластических масс, как оргстекло, используются для изготовления муляжей, различных анатомических препаратов. Из них созданы экспериментальные аппараты, выполняющие функции почек, сердца, легких.

Гранулированный пластифицированный ПВХ пластикат Т-35 предназначен для изготовления медицинских трубок для систем взятия и переливания крови методом экструзии. Также из него изготавливают подкладную и компрессную клеенку, катетеры, дренажи.

Источник

Повязки из низкотемпературного пластика

Оглавление

Современные повязки из низкотемпературного пластика сегодня активно применяются в травматологии. Они отличаются комфортом при использовании и способны заменить стандартный гипс. Благодаря таким изделиям обеспечивается эффективная иммобилизация травмированной области. В отличие от стандартного пластиковый гипс обеспечивает необходимую плотность прилегания. Это обусловлено тем, что его можно заменить новым после того, как спадет отек.

Рассмотрим все особенности пластикового медицинского гипса (повязки из низкотемпературного пластика). Разберемся в целях и сферах его использования.

Показания к применению

Наложение пластикового гипса актуально в следующих случаях:

Также современный материал применяется для восстановления после операций на костных тканях, их репозиции.

Как накладываются?

Процедура проводится травматологом и не занимает много времени. Обычно требуется всего 20-30 минут. При этом манипуляции безболезненны для пациента и легко переносятся даже детьми и пожилыми людьми. В процессе заживления также не придется сталкиваться с неприятными ощущениями, так как повязка будет сформирована точно по размеру травмированной области.

Наложение пластикового гипса проводится поэтапно:

Противопоказания

Пластиковый гипс не используют при наличии открытых ран при переломах. Также такие повязки не применяют при сложных травмах со смещениями. Это обусловлено тем, что в этом случае отломки могут снова изменить свое положение.

Важно! Решение об использовании пластикового гипса в каждом конкретном случае должен принимать исключительно травматолог. Для принятия правильного решения он проводит рентгенографию или иные обследования.

Плюсы и минусы пластикового гипса

К преимуществам использования современного материала относят:

К минусам относят высокую стоимость изделий, а также необходимость в замене при сдавливании или натирании. Просто подтянуть повязку не удастся. Кроме того, мы уже отмечали некоторые ограничения в сфере применения подобных изделий.

Преимущества обращения в МЕДСИ

Источник

Полимеры в медицине

Волна интереса к медицинской отрасли позволяет рассчитывать на подъем потребления полимеров в этом сегменте

Двигателем развития полимерного рынка в России обещают стать медицинская и фармацевтическая промышленности. На фоне понижающих тенденций в ВВП, эти отрасли наоборот показывают активный рост.

За 2015 год производители медицинских изделий нарастили выпуск продукции на 10 %. За 9 месяцев 2016 года рост составил уже более 12 % по сравнению с тем же периодом 2015 года. В фармацевтике показатели еще выше: более 20 % увеличения выпуска в год.

В индустрии лекарств полимерам отводится в основном роль упаковочных материалов. В медизделиях их спектр применения намного шире: от расходных материалов до деталей высокотехнологичного оборудования и материалов для протезирования.

Так, например, полиэтилен высокой плотности идет на изготовление деталей медицинских приборов и инструментов, деталей систем переливания крови, предметов ухода за больными, лабораторное оборудование. Полиэтилен низкой плотности используется в мягких емкостях различного назначения, соединительных трубках, искусственных органах. Из полиамидов изготавливают корпусные детали медицинских приборов, трубки, воронки. Полиметилметакрилат используется в капельницах, линзах очков. ПВХ пластикаты задействуются в различных контейнерах, катетерах, системах переливания крови. Полипропилен применяется в различных приборах, переходниках, деталях шприцов, ручках хирургических инструментов.

Из полистирола делают одноразовые шприцы, лабораторную посуду для биохимических исследований, упаковку для лекарственных средств. Ударопрочный полистирол идет на корпуса и детали мед. аппаратуры, крышки, футляры для ингаляторов, фонендоскопов, инструментов. Из фторопластов производят канюли, шунты, контейнеры, детали клапанов сердца, оправы и линзы очков.

Таким образом, практически весь спектр пластмасс востребован в медицине. Волна интереса к медицинской отрасли позволяет рассчитывать на подъем потребления полимеров в этом сегменте.

Но какие именно материалы, а соответственно и оборудование, и технологии их переработки, получат дополнительный спрос со стороны медицинской промышленности? Ответ стоит поискать в мировой структуре потребления пластиков в медицине и в конкретных планах российского правительства по развитию этого сегмента промышленности.

Что касается мирового опыта, то согласно оценке n-Tech Research, почти треть объемов потребления пластиков в медицине в стоимостном выражении приходится на полиметилметакрилат (ПММА), более 10 % занимают стирольные пластики, примерно та же доля у ПЭВД. Остальные – менее 10 % каждый.

По сферам применения в мире более половины пластиков, опять же в стоимостном выражении, приходится на изготовление имплантов. Вторая по величине область применения полимеров – диагностические устройства, на которые идет более трети всего объема пластиков в медицине. Эксперты прогнозируют, что динамичный рост будет в ближайшие 10 лет именно в этом сегменте.

Развивать медицинскую промышленности и ее компоненты заставляет старение населения Старого света, появления все более высоких технологий в здравоохранении, открытие новых рынков сбыта за пределами Европы.

Внутри России также проявляется тренд на инвестирование в высокотехнологичное оборудование, создание диагностических центров нового уровня. Но локомотивом для развития, в том числе полимерной индустрии, становится создание в России собственных фармацевтических фабрик и открытие производств медицинских изделий.

Дело в том, что в лекарствах, расходных материалах, оборудовании велика зависимость от импорта, что в свете событий последних лет непростительное упущение. По оценкам Минпромторга, отечественные производители занимают сегодня всего 18,5% российского рынка медизделий. Исправить ситуацию решено в ближайшие годы. Согласно стратегии правительства, к 2020 году доля медицинской продукции отечественного производства должна вырасти до 40%. На увеличение доли российской продукции в целом в медицинской промышленности идут средства сразу по нескольким направлениям: в рамках госпрограммы «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности», планов по импортозамещению, а также через Фонд развития промышленности (ФРП). В рамках госпрограммы завершено 145 проектов, из них 32 в 2016 году. Совокупный объем вложений с 2011 года составил 30 млрд рублей. Многие из разработок проходят стадию регистрации. Но поле деятельности еще широко.

Как признает Минпромторг, расходные материалы – одна из самых больных тем в медицине. А это в большинстве своем именно пластиковые изделия, и они в основной массе все еще закупаются за рубежом. Соответственно, от предпринимателей ждут инвестиций, в том числе, в этот сегмент. Взамен – отечественной продукции обещают приоритет в госзакупках и сбыт на всей территории ЕврАзЭС.

Процесс работы над новыми проектами продолжается. Можно ожидать появления новых производств, где будут востребованы и обрабатывающее оборудование, и технологии, и полимерные материалы. Как следует из мировых тенденций и реалий российского рынка, в тренде будут расходные материалы, диагностическое оборудование, фармупаковка и в перспективе различные технологии протезирования с применением 3D печати.

Наиболее полно поставщики необходимых компонентов для организации производств медизделий из пластмасс будут представлены на международной выставке «Интерпластика», которая в этом году пройдет в Москве в Экспоцентре с 24 по 27 января. Экспозиция грядущей выставки – особая. Многие решения от европейских и азиатских производителей будут впервые продемонстрированы в России после премьерного показа этой осенью в Дюссельдорфе на К2016. Новейшие модели производства с максимальной автоматизацией будут полезны мединдустрии, претендующей на локомотив российской экономики.

Источник

Пластиковый гипс

Полимерный гипс — это самое высокотехнологичное средство, которое применяется в области травматологии. Благодаря уникальным свойствам, гипс обеспечивает максимальный комфорт при ношении. О недостатках стандартного гипса можно говорить долго: он тяжелый, неудобный, натирает, мешает в повседневной жизни. В результате движения больного скованы не только в поврежденной области — из-за неудобного гипса ему требуется постоянная помощь.

Наложение повязки — классический и эффективный способ иммобилизации поврежденной конечности. При переломах чаще всего используют гипс — он фиксирует конечность в заданном положении на все время лечения. К его недостаткам можно отнести и тот факт, что при наложении требуется правильно определить плотность прилегания к конечности — ведь поменять его будет сложно. А во время заживления отек может появляться и спадать — а значит, прилегание не будет идеальным.

В данный момент пластиковый гипс считается наиболее удобной альтернативой. Такая повязка, наложенная врачом, надежно зафиксирует конечность, не доставляя неудобств и не сковывая движений сверх необходимого.

Что это такое?

Полимерный гипс — это совсем не гипс. Это повязка из пластика, которая накладывается на руку или на ногу для фиксации. Такое ортопедическое изделие часто выглядит как полимерные бинты. Несмотря на небольшую толщину и маленький вес, повязка прочная.

Применение циркулярной пластиковой повязки рекомендовано для закрытых переломов конечностей. Другие типы полимерного гипса могут быть использованы при заживлении самых разных переломов: лодыжки, пальцев. Помогут и при травмах плеча, стопы, кисти. Главное преимущество с медицинской точки зрения заключается в сохранении гибкости — это особенно важно для восстановления функций поврежденной конечности.

Источник