„Medical Equipment“ je široký dáždnikový výraz, ktorý pokrýva širokú škálu nástrojov a zariadení, ako sú pásové pomoci, zubné niť, manžety krvného tlaku, defibrilátory, skenery MRI a ďalšie. Návrh zdravotníckych pomôcok je dôležitou súčasťou oblasti strojného inžinierstva.
Proces vývoja zdravotníckych pomôcok sa nelíši od akéhokoľvek iného zariadenia: návrh, prototyp, test a opakovanie. Zdravotnícke pomôcky však majú prísnejšie požiadavky na materiál. Z dôvodu požiadaviek na testovanie a klinické skúšanie vyžaduje mnoho prototypov zdravotníckych pomôcok biokompatibilné alebo sterilizovateľné materiály.
1. Biokompatibilné materiály
Pokiaľ ide o plasty, najprísnejšou požiadavkou je test USP triedy 6. Test USP úrovne 6 zahŕňa tri hodnotenia bioreaktivity in vivo u zvierat vrátane:
• Test akútnej systémovej toxicity: Tento test meria dráždivý účinok orálnych, dermálnych a inhalovaných vzoriek.
• Intradermálny test: Tento test meria dráždivý účinok vzorky pri kontakte so živým subdermálnym tkanivom.
• Implantačný test: Tento test meria stimulačný účinok intramuskulárnej implantácie vzoriek na testovacie zvieratá počas piatich dní.
3D tlač môže produkovať takmer akúkoľvek geometriu, ktorá je užitočná pre rýchlu iteráciu komplexných vzorov. Ovrobenie CNC je vhodné na prototypovanie a výrobu častí zdravotníckych pomôcok. Existuje viac materiálov, z ktorých si môžete vybrať, a materiály sú silnejšie. Dizajn si však vyžaduje väčšiu pozornosť, aby sa zabezpečila machináovateľnosť.
Nasledujúce materiály sú certifikované testom USP triedy 6: Pom, PP, PEI, Peek, PSU, PPSU
Ak vyrábate prototypy v počiatočnom štádiu, ktoré sa nepoužívajú v experimentoch alebo klinických pokusoch, zvážte použitie necertifikovaných plastov. Získate rovnaký mechanický výkon bez toho, aby ste platili viac. Pom 150 je vynikajúci materiál pre skoré prototypovanie.
Zväčšenie CNC môže tiež vyrábať biokompatibilné kovové časti. Existujú tri bežné možnosti stupňa implantátu:
•Nehrdzavejúca oceľ 316L
•Titánový stupeň 5, známy tiež ako Ti6Al4v alebo Ti 6-4
• Zliatina kobalt-chromium (COCR)
Z nehrdzavejúcej ocele 316L je najbežnejšie používaná z týchto troch materiálov. Titanium má lepší pomer hmotnosti k sile, ale je oveľa drahší. COCR sa používa hlavne v ortopedických implantátoch. Odporúčame vám, aby ste pri prototypovaní použili SS 316L na prototypovanie, keď vylepšíte svoj návrh, a potom použite drahší materiál, pretože váš dizajn je zrelejší.
2. Sterilizovateľné materiály
Akékoľvek opakovane použiteľné zdravotnícke zariadenie, ktoré môže prísť do styku s krvnou alebo telovou tekutinou, musí byť sterilizovateľná. Väčšina zdravotníckych pomôcok používaných v zdravotníckych zariadeniach je preto vyrobená zo sterilizovateľných materiálov. Existuje mnoho metód sterilizácie: teplo (suché teplo alebo autotokláv/para), tlak, chemikálie, ožarovanie atď.
Chemikálie a ožarovanie sú preferované metódy plastovej sterilizácie, pretože teplo môže rozbiť plast. Tu je graf, v ktorom je uvedený kompatibilita mnohých plastov s rôznymi metódami sterilizácie. Autocave a suché teplo sú bežné metódy sterilizácie kovov.
Všetky materiály certifikátu USP triedy VI, ktoré sme spomenuli predtým, sú sterilizovateľné, rovnako ako kovy na úrovni implantátu. Podobne, obrábanie CNC ponúka najväčší výber sterilizovateľných materiálov.
Ak sa zdravotnícke zariadenie používa na dezinfekciu pacienta doma, materiál by mal byť tiež kompatibilný s dezinfekčnými chemikáliami, ako je bielidlo, etanol, izopropylalkohol, jód a peroxid vodíka. ABS a POM sú najviac chemicky odolné voči plastom.
3. Kedy používať materiály lekárskeho stupňa
Pri vytváraní prototypov pre experimenty alebo klinické skúšky nezabudnite používať materiály v lekárskej úrovni. Avšak pre prototypy skorých formovaní a montáže vám použitie bežných materiálov vám môže ušetriť veľa peňazí.
-------------------------------
