医疗器械研发选择医用材料的标准

    在设计和开发医疗器械时,选择潜在材料时需要考虑几个因素。首先,了解组件或设备的预期用途是很重要的。如诊断设备或成像部件这样的非一次性使用的设备要求将与一次性血袋是完全不同,这也与性脊柱植入物的不同。物理和机械性能,热和电性能,化学和杀菌耐药性,生物相容性,和连接和焊接能力只是一些标准,必须在选择适当的评估塑料材料。

    物理和机械性能

    了解零件或产品的尺寸、尺寸和重量要求是很重要的。还必须考虑产品在使用过程中可能看到的负载、压力和影响。物理特性包括特定的重力或密度、透明度和不透明度、颜色和美观、吸水性、润滑性和耐磨。重要的力学性能是抗拉强度、拉伸伸长率和抗冲击性(全部用于韧性),以及刚度的弯曲模量。

    热性能

    在零件或产品的加工和使用过程中,必须对热量考虑进行评估。加工条件通常比终使用温度高得多。当暴露于熔化温度、灭菌温度和包括温度和湿度在内的环境条件时,必须选择合适的材料来满足性能标准。热量标准包括熔点和软化点,加工温度,热偏转(或变形)温度在负载,玻璃转变温度,持续使用温度和导热系数。

    电性能

    随着电子产品的使用量的增加,电导率或绝缘性必须得到解决。有些材料可能需要消散累积的静态电荷,而其他材料可能需要电气绝缘性能。电性能要考虑的是电导率,介电强度,体积或表面电阻率,和比较跟踪指数。

    化学性能

    许多部件可能需要对各种类型的油脂、油脂、加工助剂、消毒剂、漂白剂和其他医院化学药品的耐药性。在加工过程中和使用过程中,必须考虑产品的耐化学性。

    灭菌性能

    许多一次性的,植入物和包装材料将需要各种灭菌方法,如蒸汽,干热,环氧乙烷,高能辐射。他们必须能够经受住这些条件(蒸汽灭菌的水解稳定性,对蒸汽的耐热性和高压釜的条件,对氧化乙烯的化学耐药性,氧化,以及高能辐射下的抗降解)。并且仍然保持他们的性能而服务于预期用途。

    生物相容性

    随着微创手术的增加和植入物的使用,许多材料必须具有生物相容性,无毒,无刺激性。他们应该能够在环境中表现完好,而不影响与他们接触的体液和组织。材料将需要通过根据应用和预期的用途选择生物相容性测试项目。

    长期耐用性

    医疗器械可能需要在不同的环境和热量条件下长期使用。所以必须选择合适的材料以满足这些长期需要。

    医疗器械包装是另一个必须评估的领域。许多一次性器械在使用前包装和消毒。包装材料也使用塑料。必须考虑清晰度、透明度、韧性、撕裂强度、爆裂强度、密封和灭菌等要求。

    医疗器械包括在心脏病、骨科、伤口护理、外科器械、诊断、药物传递、眼科、呼吸、内窥镜、感染控制和神经病学等领域使用的各种外科设备和设备。
 

    心脏病和骨科都有望增长,特别是随着老龄化人口的增加。各种诊断和治疗方法用于心脏病和骨科。诊断设备使用的材料要求包括强度、刚度、韧性和尺寸稳定性。植入物中使用的材料(如心脏支架、脊柱、髋部和膝关节植入术)将需要生物相容性、杀菌耐药性、耐久性、强度和尺寸稳定性。

    反复使用和灭菌的外科器械必须使用能够经受反复蒸汽灭菌的材料,因为蒸汽灭菌是医院消毒设备常见和廉价的方法之一。这意味着所选材料必须具有良好的水解和热稳定性。这些仪器必须具有良好的工效学和功能。识别方法,如颜色的使用也越来越重要。

    药物输送产品包括针头、油管、袋子、歧管、夹子和连接器。这些主要是一次性产品。除了成本,这些部分必须具有优良的化学和/或脂质耐药性,灵活性,透明度和清晰度,杀菌耐药性,韧性,撕裂和爆裂强度,柔软性。寿命结束和处置要求也很重要。内窥镜是一个领域,使用大量的电子和辅助产品,如相机,光源,显示器和记录设备。电、电、热管理是非常重要的,包括材料的耐久性和韧性。

    感染控制产品和设备包括手套、口罩、铺巾和长袍。除了适合和舒适,这些产品的材料必须无刺激性,化学耐药性,和防污。在铺巾和长袍中加入的抗菌添加剂可以显著减少感染和微生物的生长。