碳纖維復合材料在過去的三十年中,先后在汽車制造、軌道交通、智能機械等領域發揮出巨大的作用。如今,這種高性能先進復合材料也在醫療領域中展示出特殊的應用價值。

碳纖維X光射線輔助設備

      目前,碳纖維材料在醫療領域最常見的應用形式是作為放射性檢查和治療設備的零部件,主要包括:用于X-光、 CT和B超的碳纖維復合材料床面板、碳纖維復合材料診斷頭托、碳纖維復合材料放療定位板等。

      治療床和固定底板是患者放射治療時重要的載體,用于支撐患者、穩定體位,治療床和加速器機架配合,可以使射線從任何方向射入病灶,治療床和固定底板對患者照射劑量衰減的影響比較明顯,碳纖維材料具有很高的射線通透性,這是其應用于放射性醫療設備的最突出優勢。在乳腺癌放射治療中,使用乳腺托架可以使病人體位穩定,擺位迅速準確,重復性好,能有效減少擺位誤差,并通過體位的調整,使計量分布更加合理,使得靶區的劑量進一步提高而周圍正常組織的劑量明顯降低,減少射線對患者肺組織的受量。這種乳腺托架,使用方便,可縮短患者治療時間,降低工作人員的工作強度。

碳纖維固定骨板

      用骨板固定骨折部位時,一方面要保證患者肢體能夠正常活動,另一方面固定部位還要有足夠的撓曲性,使骨折區也能存在一定程度的活動性,這樣才能促進橋狀外骨痂快速形成,促進骨折的愈合。過去臨床上曾使用的是不銹鋼材質的骨板,但是不銹鋼材質的彈性模量與人體骨骼的彈性模量相差太大,而且金屬對疲勞應力的耐性差,不能承受小范圍內的高頻次的反復性活動,臨床使用發現這種材料容易引起骨質脆弱,增加再次骨折的風險,使用效果并不理想。而碳纖維增強復合材料的彈性模量更接近于人體骨骼,耐疲勞強度比鋼大得多,在臨床試驗中發現,采用碳纖維材質的固定骨板有利于減少骨折部位的感染,并能明顯促進愈合。

碳纖維復合材料輪椅和擔架:

      輪椅和擔架這類醫療輔助機械采用碳纖維復合材料主要是看重其質量輕、強度大,便于操作的優點。輪椅越輕便越能減輕患者的操作負擔,對于電動型輪椅來說,自重越輕,能耗越少,可以延長工作時間;擔架越輕便,越方便工作人員負載,提高運轉效率,節省運輸時間,為病人贏得更多的搶救時間。

碳纖維骨外科醫療器械

       如果說,過去在醫療行業中使用的主要是熱固性碳纖維復合材料的話,將來,由高端熱塑性樹脂基體構成的碳纖維復合材料將成為醫療器械的應用熱點。由無錫智上新材研發制作的連續碳纖維增強聚醚醚酮(PEEK)復合材料醫療制品,除了具有優良的力學強度和蠕變性外,這種新型復合材料的抗彎曲強度更接近于人骨,耐磨性比超高相對分子質量聚乙烯及金屬制品要高。可承載骨頭、血液及人體組織所需的負荷,與人體的相容性好。而且,該材料質輕、耐腐蝕、耐疲勞、無毒性、對X射線、核磁共振等成像檢查無干擾,非常適合用于制作骨外科固定器械。

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