在醫(yī)療行業(yè)內(nèi)硅膠制品有哪些應(yīng)用

    硅膠制品已經(jīng)深入到我們?nèi)粘Ｉ钪校枘z制品如此受人們的寵愛，這離不開現(xiàn)代高科技的投入，高新技術(shù)的注入讓它很多性能獨(dú)占鰲頭。

硅膠是以高分子量的線型聚有機(jī)硅氧烷為基礎(chǔ)，添加某些特定組分，再按照一定的工藝要求加工后，制成具有一定強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的橡膠態(tài)彈性體。用作醫(yī)藥材料的硅膠，具有較高的耐溫性、耐氧化、疏水性、柔軟性、透過性、耐老化透明度高、生理惰性、與人體組織和血液不粘連、生物適應(yīng)性好、無(wú)毒、無(wú)味、不致癌等一系列優(yōu)良特性。

硅膠作為一種性能優(yōu)良的醫(yī)用高分子材料，無(wú)論是在橡膠行業(yè)還是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都受到了專業(yè)人士的關(guān)注。其原因是，

第一，用作橡膠醫(yī)用材料其技術(shù)含量高、成本低、附加值高、經(jīng)濟(jì)效益十分可觀；

第二，利用硅膠的醫(yī)用特性。既能解決醫(yī)術(shù)上不少難題，也可使患者獲得滿意療效；

第三，橡膠來(lái)源廣泛、便于生產(chǎn)和細(xì)加工，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

硅膠制品在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用

那么。在醫(yī)療行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)硅膠制品有哪些應(yīng)用？

從醫(yī)用硅膠制品的開發(fā)研制趨勢(shì)來(lái)看，制品的數(shù)量和用量在逐年增加，用途也不斷擴(kuò)大。目前，醫(yī)用硅膠制品廣泛應(yīng)用于腦外科、耳鼻喉科、胸外科、腹外科、內(nèi)科、泌尿科、骨科及整形等各種領(lǐng)域，如人工顱骨、人工鼻梁、胃管、人工腹膜、人工指關(guān)節(jié)、人工皮膚、軟組織擴(kuò)張器、人工乳房等。

而聚氨酯彈性體是由軟鏈段和硬鏈段交替鑲嵌組成的、含有許多-NHCOO-基團(tuán)的極性高聚物，通過選擇適當(dāng)?shù)能洝⒂叉湺谓Y(jié)構(gòu)及其比例，就可以合成出來(lái)既具有良好的物理機(jī)械性能，又具有血液相容性和生物相容性的醫(yī)用高分子材料。

聚氨酯彈性體之所以能廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，與它所具備的優(yōu)異性能是分不開的。其主要性能有優(yōu)良的凝血性能；毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合醫(yī)用要求；臨床應(yīng)用中生物相容性好，無(wú)致畸變作用，無(wú)過敏反應(yīng)；具有優(yōu)良的韌性和彈性，加工性能好，加工方式多樣，是制作各種醫(yī)用彈性體制品的材料；具有優(yōu)異的耐磨性、軟觸感、耐濕性、耐多種化學(xué)藥品性能。

如今，醫(yī)用聚氨酯根據(jù)制品有人工心臟瓣膜、人工肺、骨黏合劑、人工皮膚、燒傷敷料、心臟起博器絕緣線、縫線、各種夾板、導(dǎo)液管、移植血管、氣管、齒科材料、插入材料、計(jì)劃生育用品等。

隨著醫(yī)療器械行業(yè)對(duì)產(chǎn)品使用的醫(yī)用材料的認(rèn)知不斷加深，液體硅膠的特殊性能使其應(yīng)用范圍得到擴(kuò)大。隨著這些特性被更廣泛地熟知，新的應(yīng)用和不斷擴(kuò)展的市場(chǎng)還在驅(qū)動(dòng)著液體硅膠在醫(yī)療器械中更廣泛地應(yīng)用。

硅材料中的基本成分硅元素是地球上最常見并且易于獲取的元素。而液體硅膠具備易于制作成復(fù)雜形狀以及化學(xué)惰性，其實(shí)用性和優(yōu)良特性使其從一開始就非常適合應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備中。

在醫(yī)療用途方面，硅膠必須進(jìn)行生物相容性測(cè)試并符合美國(guó)食品藥品監(jiān)督局的規(guī)定。醫(yī)用硅膠在應(yīng)用方面分為兩類：有時(shí)間期限和不受時(shí)間限制的。通常受限的用于短期移植，不受限的用于長(zhǎng)期移植。本文所述液體硅膠屬于醫(yī)用級(jí)別。

液體硅膠的生物相容性和低敏感性，使其在使用中發(fā)生過敏反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)降到。并且由于其衛(wèi)生性，細(xì)菌和真菌幾乎無(wú)法生長(zhǎng)和傳播。這些特性使其成為短期和長(zhǎng)期移植設(shè)備的理想材料。

液體硅膠有彈性、耐用、透明，可接受紫外光照射并且抗張力。不同于傳統(tǒng)的橡膠，液體硅膠能承受極端的溫度，從-55℃到200℃不會(huì)變性。由于這種特性，液體硅膠制成的器械可以進(jìn)行高壓滅菌消毒。

液體硅膠也具備異乎尋常的性壓縮形變性能，能夠在同一部件中被制成不同的壁厚。加之材料的耐用性和可塑性，這些特征使其成為醫(yī)療設(shè)備的關(guān)鍵部件。

由于液體硅膠的化學(xué)惰性和耐溫的特性，它有很長(zhǎng)的保存時(shí)間和使用壽命。硅膠供應(yīng)商建議原料應(yīng)該在六個(gè)月內(nèi)進(jìn)行加工，但實(shí)際上含有液體硅膠的鑄造部件能無(wú)限期地存放，盡管鑄模工建議最長(zhǎng)放置時(shí)間是三年。這種醫(yī)用材料的耐用性延長(zhǎng)了相應(yīng)醫(yī)療設(shè)備的使用壽命，使廠商和終端用戶都受益。

同樣地，醫(yī)療器械行業(yè)對(duì)液體硅膠的醫(yī)用材料表現(xiàn)出偏愛。不同于使一些用戶過敏的橡膠，液體硅膠具有低敏感性。液體硅膠不含有聚氯乙烯中的鄰苯二甲酸鹽，這種塑化劑在實(shí)驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)可以擾亂內(nèi)分泌系統(tǒng)并且損傷生殖和神經(jīng)系統(tǒng)。

然而，造價(jià)是液體硅膠的一個(gè)缺陷。相比其他原材料，如熱塑性彈性體(TPE)和熱塑性聚氨酯(TPU)，硅樹脂的造價(jià)是它們的3-5倍;生產(chǎn)周期則更長(zhǎng)，是它們的兩倍。

在一些需要考慮成本的應(yīng)用中，如果對(duì)液體硅膠的一些特性比如耐溫、壓縮變形和化學(xué)惰性等沒有要求，可以使用更便宜的熱塑性彈性體TPE和熱塑性聚氨酯TPU。

硅膠制品在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用

液體硅膠被應(yīng)用在眾多醫(yī)療器械中，包括植入或非植入設(shè)備的密封圈、活塞、墊片和醫(yī)療電子設(shè)備的部件。生產(chǎn)者對(duì)液體硅膠的特殊運(yùn)用包括：

? 肺導(dǎo)管的緩沖墊片，在導(dǎo)管前端纏繞柔軟的液體硅膠以防導(dǎo)管介入對(duì)柔軟的肺部組織產(chǎn)生撕裂。

? 雙J管封堵部件。

? 硅膠減震器的最外層包被。

? 帶有硅膠封堵頭的聚碳酸酯消融管。

? 硅膠管耦合器。

? 醫(yī)療器械的硅膠密封帽。

對(duì)于液體硅膠更廣闊的運(yùn)用只受限于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)、教育和創(chuàng)造能力以及生產(chǎn)者的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)這種醫(yī)療材料革新運(yùn)用的探索。

醫(yī)療領(lǐng)域的硅膠制品

在制造中，液體硅膠有結(jié)合與非結(jié)合的鑄模效果。由液體硅膠制造的零件可以結(jié)合金屬、塑料、玻璃、陶瓷和有機(jī)玻璃或者就是硅膠本身。

這種屬性的制造優(yōu)勢(shì)是可以消除一個(gè)設(shè)備中單獨(dú)的組件，例如運(yùn)用嵌入鑄模，液體硅膠制成的o形環(huán)和墊片可以直接鑄造在需要保護(hù)的金屬或塑料零件上，降低庫(kù)存和組裝費(fèi)用。

制造商同樣需要液體硅膠直接在硬塑料板上鑄造的能力，來(lái)制造一個(gè)整體的部件，而不是把兩種不同材料制成的單獨(dú)零件像膠水一樣粘在一起。通過這樣生產(chǎn)一個(gè)獨(dú)立的部件減少了組裝分離部件的勞力步驟，減少了密封失敗而導(dǎo)致泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。這也為生產(chǎn)商提供了機(jī)會(huì)設(shè)計(jì)更吸引人且功能更強(qiáng)大的產(chǎn)品。液體硅膠可以被設(shè)計(jì)成各種顏色，也可以被加工成不同的硬度。

考慮到液體硅膠作為生產(chǎn)材料的多樣性，鑄模的工具可以快速的運(yùn)用于各種項(xiàng)目從而控制造價(jià)。許多供應(yīng)商能提供標(biāo)準(zhǔn)化的成品冷卻臺(tái)和工具組件。

理想情況下，液體硅膠的鑄?？梢栽谑f(wàn)級(jí)凈化車間采用水平或者立體的擠壓方式來(lái)進(jìn)行。得益于液體硅膠的優(yōu)點(diǎn)，不管是制造商還是終端用戶都實(shí)現(xiàn)了預(yù)期中的持續(xù)增長(zhǎng)。Fredonia Group報(bào)道，美國(guó)對(duì)于硅膠需求的年增長(zhǎng)率是5.6%，到2016年將達(dá)到41億美元。

一個(gè)明顯的趨勢(shì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)團(tuán)隊(duì)和液體硅膠的鑄模工程師更緊密的合作。嘗到液體硅膠甜頭的制造商意識(shí)到，在新設(shè)備的設(shè)計(jì)階段與鑄模工程人員密切合作能夠充分發(fā)揮這種材料的優(yōu)勢(shì)。制造商和鑄模工程師的緊密合作會(huì)確保被設(shè)計(jì)的產(chǎn)品工藝性能化，這樣可以減少返工并加速產(chǎn)品問世。

生產(chǎn)商對(duì)液體硅膠的需求不斷增長(zhǎng)，這意味著鑄模工程人員必須能按多種醫(yī)療器械項(xiàng)目要求非常精確的對(duì)液體硅膠鑄模。對(duì)于沒有太多鑄造經(jīng)驗(yàn)的鑄模工程師而言，可能需要增加設(shè)備和潔凈車間來(lái)生產(chǎn)精確的模具，同時(shí)需要確保操作者訓(xùn)練有素。生產(chǎn)商必須對(duì)鑄模工程師和供貨商進(jìn)行嚴(yán)格的評(píng)估。對(duì)于鑄模工程師經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)知識(shí)和設(shè)備的評(píng)估，包括進(jìn)行工廠參觀評(píng)估技術(shù)和能力是很重要的。

硅膠制品在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用

硅膠制品在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用

隨著家庭保健設(shè)備和一次性設(shè)備的需求量增加，液體硅膠的需求量也將提升。比如美國(guó)老齡化的人口會(huì)使導(dǎo)管之類的泌尿設(shè)備和個(gè)人診斷設(shè)備的需求量增加。液體硅膠的衛(wèi)生、低過敏性和易于清潔、消毒的特性有利于門診醫(yī)療健康設(shè)施。

液體硅膠作為聚碳酸酯持續(xù)正壓通氣面罩上的密封部分，被越來(lái)越多地運(yùn)用在治療睡眠呼吸暫停疾病方面，這種材料密封性效果好，用在皮膚上也舒適，容易清潔和消毒并且抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。液體硅膠的生物相容性使其不會(huì)與皮膚組織起過敏反應(yīng)。成品也可以設(shè)計(jì)成透明的，便于護(hù)理人員通過觀察使用者的表情確定是否焦慮或者不舒適。

同時(shí)，液體硅膠在無(wú)針頭注射器的研發(fā)中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，它可以幫助減少治療過程中的針頭用量。例如，安裝在靜脈注射管內(nèi)的以聚碳酸酯包裹的液體硅膠止回閥，可以在不使用皮下注射針頭的情況下，直接釋放藥物同時(shí)避免污染。

設(shè)備小型化需求的增長(zhǎng)趨勢(shì)，亟需注射模型成型機(jī)生產(chǎn)的精確微型模型，同時(shí)增大了液體硅膠的需求，因?yàn)橐后w硅膠的屬性不會(huì)被模制品尺寸所影響。研發(fā)的另一個(gè)增長(zhǎng)領(lǐng)域是液體硅膠在復(fù)合產(chǎn)品中的使用，該產(chǎn)品結(jié)合了硅膠和活性成分。

結(jié)論

日益增長(zhǎng)的需求和精致的鑄模技術(shù)使液體硅膠廣泛地運(yùn)用在設(shè)備中，同時(shí)精于液體硅膠鑄模的工程師越來(lái)越多，這會(huì)使得液體硅膠被廣泛地用于針對(duì)臨床和家庭裝置的醫(yī)療設(shè)備中。這種醫(yī)用材料的實(shí)用性，加上人們對(duì)新應(yīng)用開發(fā)的關(guān)注，預(yù)示了液體硅膠的輝煌前景。

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