医療用プラスチックチューブが切れない6つの理由

医療機器のプラスチック チューブと金属チューブの神話

医療技術が進歩し、新しい低侵襲手術が開発されるにつれて、医療機器の設計者は医療用チューブ製品を考案する必要があります。 つまり:

• ますます小径化
• より洗練された、しかも費用対効果の高い

金属製の医療用チューブですが プラスチック製の医療用チューブの使用は、長年にわたって (そして正当な理由で) 医療機器業界の主力でした。 成長しています。強度、柔軟性、押しやすさ、潤滑性などの特定の物理的特性を生み出すために、文字通り何千もの樹脂化合物が開発されており、新しい医療機​​器のチューブの設計オプションが拡大しています。

例えば、細いプラスチックチューブは、心血管、泌尿器、胃腸、神経血管、および眼科の幅広い用途のカテーテルで使用されています。さまざまなレベルの剛性 (用途に応じて) のプラスチック製医療用チューブは、一般に、ドレナージ、液体またはガスの投与、手術器具によるアクセス、およびその他のタスクに使用されます。

しかし、プラスチックは柔軟性があり（文字通りではないにしても）、多くの医療用チューブ用途で使用するのに安価であると認識されていますが、プラスチックについては多くの神​​話があり、プラスチックが金属製の医療用チューブよりも優れた選択ではない理由があります.

医療用プラスチックチューブに関する 6 つの神話を見てみましょう。

神話 1:プラスチック製の医療用チューブは生体適合性があり、
無毒です。

良い 。 . .時折。 ポリ塩化ビニル (PVC) ポリマーを検討してください PVC の汎用性とコストにより、医療用チューブおよび医療機器業界で長い歴史があります。

FDA およびその他の保健機関は、フタル酸ジ-2-エチルヘキシル (DEHP) に関連するリスクを特定しました は、PVC によく添加される一般的な可塑剤 (軟化剤) です。 PVC は室温では硬くてもろいため、医療用チューブなどの用途向けに PVC の柔軟性を高めるために DEHP が追加されます。

問題は、次のような用途で DEHP がプラスチック チューブと接触する溶液に浸出する可能性があることです。

• 点滴と輸血
• 栄養補給
• 腹膜透析
• 心肺バイパス (CPB)
• 体外膜型人工肺（ECMO）
• 血液透析。

私たちは皆、日常生活で少量の DEHP にさらされています。ただし、より頻繁に接触する個人 (複数の医療処置によって暴露された慢性疾患患者など) は、内分泌かく乱、肝毒性、およびその他の問題など、多くの悪影響を受ける可能性があります。

DEHP の代替品はありますが、医療用 PVC での使用は依然として一般的です。医療用チューブ メーカーは、代替の非 DEHP プラスチックに移行することができますが、これらの材料は通常、PVC よりも高価です。

したがって、多くのプラスチックは生体適合性があり、無毒である可能性がありますが、疑問に思う必要があります。新しいプラスチックが開発され、他のプラスチックが長期にわたって使用されるにつれて、まだ知られていないリスクが明らかになるでしょうか?

神話 2:使い捨てのプラスチック製医療用チューブが有効
行きます。

プラスチックが使い捨ての医療用チューブ用途に実用的であることは事実です たとえば、PVC やシリコンでできており、一度使用したら廃棄するように設計されたカテーテルなどです。使い捨てデバイスを使用することは、感染の拡大を抑えるのにも役立ちます。これは、病院、外科センター、およびその他の医療提供者にとって、安全上の懸念とコストの問題の両方です。

ただし、Healthcare Plastics Recycling Council によると、米国の医療施設では約 1 日あたり 14,000 トンの廃棄物が発生しています。 — そして、その廃棄物の約 20% から 25% パーセントが、プラスチックの包装やプラスチック製品に起因する可能性があります。

したがって、プラスチック製の医療用チューブやその他のデバイスの形で、ミックスにさらに「使い捨て」を追加するためのコストも考慮することが重要です.

毎年大量の材料を廃棄するコストと影響に加えて、環境フットプリントは製造プロセスにも及びます。たとえば、米国で製造される製品 1 ポンドにつき、製造中に 32 ポンドの廃棄物が発生します。

さらに、病院が購入するすべての製品の輸送により、プラスチックの二酸化炭素排出量が増加します。 (病院の持続可能性について詳しくは、こちらをご覧ください。)

明らかに、医療施設で発生する医療用チューブやその他のプラスチック廃棄物の量は、環境と持続可能性の懸念事項です。プラスチックの焼却は、空気に汚染物質を追加します。プラスチックが適切に廃棄されたとしても、非常に長い間環境に残ります。

では、使い捨ての医療用チューブの形で、分解しないように特別に設計された材料であるプラスチックを追加することはどれほど賢明でしょうか?

神話 3:プラスチック製の医療用チューブは、金属製の医療用チューブと同じくらい簡単に再利用できます。

一部の人々は、プラスチック製の医療用チューブは金属製のチューブと同様に再滅菌して再利用できるという提案で、廃棄に関する懸念に反対するかもしれません.ただし、医療用チューブを再利用する場合は、消毒剤、滅菌、ルーチンに繰り返しさらされても、剛性、強度、適合性、生物学的または化学的耐性などの望ましい特性を材料が維持できなければならないことに注意してください。洗浄プロセス .

特定の材料特性に応じて、金属製の医療用チューブは、次のようなさまざまな方法で再滅菌できます。

• オートクレーブ
• 乾熱
• ガンマ線照射
• 化学消毒剤

ただし、プラスチックチューブは、これらの同じ方法に耐えられず、望ましい特性を維持できない場合があります。

例えば、カテーテル装置の殺菌のための好ましい方法は、電子ビーム（ｅビーム）またはガンマ線照射を使用する。これらの高エネルギー方式により、フッ素化エチレン プロピレン (FEP) やポリテトラフルオロエチレン (PTFE) など、カテーテル アセンブリで一般的なフッ素ポリマーの使用が不要になります。

これは、完成したデバイスの性能を損なう可能性があります。FEP や PTFE のすべての性能属性を備えた優れた代替プラスチックがまだないためです。

神話 4:プラスチック製の医療用チューブは金属と同じくらい強い

一部の高性能ポリマー 周囲温度で金属に匹敵するレベルの強度と剛性を提供できます。ただし、他のタイプの医療用チューブと比較すると、金属は依然として強度と堅牢性に優れています。 、以下を必要とするアプリケーションに適しています:

• 高度な構造
• 高い引張弾性率 (剛性)
• 高圧流体の流れ

そのため、プラスチックが広く使用されているにもかかわらず、特定の医療機器用途では金属製のチューブが必要になる場合があります。たとえば、金属製の医療用チューブは一般に形状を保持し、生検針などの用途に適しています。 骨を通過する必要があります。

高品質のステンレス鋼またはチタン合金のチューブは、幅広い外科用および歯科用器具で使用されており、金属チューブは、必要な強度対重量比、ならびに微生物学的腐食耐性および疲労寿命を満たすことに優れています。

強度を高めるために、金属製の医療用チューブは、円形、楕円形、長方形、正方形、またはカスタマイズされたものなど、さまざまな形状で、または複数の同心層で構築できます。

プラスチック製の医療用チューブは、強度とトルク伝達を強化するために、編組金属線の層で補強できます。ただし、このプロセスはかなりの労力を要し、コストが高くなります。

さらに、性能は、プラスチック チューブの層間の結合の質によって異なります。さらに、長い編組プラスチック チューブを切断する際に、きれいで変形していないエンド カットを維持することは、より困難な場合があります。

神話 5:プラスチック製の医療用チューブは費用対効果が高い

ヘルスケアの主要な推進要因であるコスト削減により、プラスチックは使い捨ての医療用チューブや使い捨てデバイスを作る能力を提供し、使用後の再滅菌のコストを排除します.

さらに、プラスチックは金属よりも安価に加工できます。これにより、カテーテル、人工呼吸器チューブ、および柔軟性が必須であるその他の医療機器で一般的に使用されるチューブなど、射出成形によって製造された長くて薄い形状を設計に組み込むことができます。

ただし、大規模な製造が開始されると、プラスチック部品を安価に作成できる場合がありますが、金型の種類によっては、金型を作成するための初期費用が数千ドルから数万ドルになることもあります。そのため、試作や少量生産は法外な費用がかかる可能性があります。

金属製の医療用チューブは、正確な公差、特定の溶媒や流体に対する耐性、またはその他の機能特性を必要とする多くのデバイスにおいて、引き続き費用対効果の高い選択肢です。

また、プラスチックは一部の医療用チューブに適している場合もありますが、プラスチックは金属のように正確に切断できないことを覚えておくことも重要です。これは、チューブの精度が生命を左右する可能性がある場所では重要な考慮事項です。

6:プラスチックは未来です。

The Graduate の Mr. McGuire に謝罪します 、プラスチックは医療機器の革新を独占していません

たとえば、プラスチック製のステントは、長年にわたって約束されてきました。これには、移植可能なプラスチック製の「完全に生体吸収性の血管足場」が含まれており、必要がなくなったときに体内に再吸収されます。ただし、これまでのところ、そのアイデアはまだその約束を果たしておらず、進行中の作業のままです.

一方、金属製の医療用チューブの使用は進化し続けています。例:

• 血管ステントでは、ステンレス鋼は、人体との適合性が高く、高温や腐食に強い、コバルト クロム合金または白金クロム合金と白金族金属 (PGM) に置き換えられています。

• 低侵襲の腹腔鏡手術および内視鏡手術を行うための医療用チューブには、さまざまな形態のタングステン金属が使用されています。

プラスチック製の医療用チューブの使用が増えても、金属製のチューブの特性により、多くの医療機器の製造に代替品として利用できます。デバイスが小型化し、手順がより高度になるにつれて、金属医療用チューブの新しく革新的なアプリケーションが、プラスチックの開発とともに出現し続けるでしょう。

選択する前に長所と短所を比較検討してください

もちろん、すべてのチューブ材料には長所と短所があり、特定の医療用チューブ アプリケーションの最終用途と生産目標に対して比較検討する必要があります。現在、金属とプラスチックの両方で多くの医療用チューブのオプションが利用可能であり、適切な材料サプライヤーは、医療機器の用途と予算に基づいて最適なオプションを選択するのに役立ちます.

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小径のチューブ、ワイヤー、ロッドの曲げ加工、アングルカット、ポインティング、スロット加工などの二次加工も承ります。さらに、ワイヤ、リボン、ロッドなどのタングステンおよびモリブデン製品も利用できます。

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