在设计血管介入导管时,材料的选择起到至关重要的角色,毕竟一款性能优异的导管始终都是由各种材料组合形成。组成导管的材料主要分为两大类,第一是金属丝材,第二是高分子管材,下面主要介绍组成导管常见的高分子管材:
1. 聚四氟乙烯(PTFE):PTFE是生产血管介入导管常见的一种含氟聚合物。由于其在高分子管材中具有最低的摩擦系数,因此最常用作血管介入导管的内层--PTFE Liner。使用PTFE Liner的导管通常是人工组装生产,因为薄层PTFE Liner难以通过传统的挤出方法进行加工处理。
2. 聚氨酯(PU):PU是血管介入导管市场的关键聚合物之一。用于生产导管的聚氨酯弹性体的使用场景是多样化的,聚氨酯品种包括聚酯,聚醚和聚碳酸酯为基础的品种,以及芳香族和脂肪族等级。
3. 聚酰胺(Nylon):如尼龙11和尼龙12是经皮腔内冠状动脉成形术(PTCA)应用的首选材料,包括球囊扩张导管以及支架输送系统,在这些应用中需要材料具有更大的刚度,而不希望在人体基本温度下出现材料软化现象。
4. 嵌段聚醚酰胺树脂(Pebax):Pebax是一种带有软段的改性尼龙,比尼龙11或12具有更好的弹性。由于其结合了聚氨酯的柔韧性和柔软性以及尼龙的强度,因此它们已经成为许多介入导管的首选材料之一。
5. 聚碳酸酯基PU:聚碳酸酯基PU具有优异的长期生物稳定性,通常用于在人体内长时间植入的产品当中。脂肪族和芳香族聚醚聚氨酯在体温下会软化,以达到提高患者舒适度,降低血管损伤风险等效果。其通常用于长时间植入人体的导管,例如经外周静脉置入中心静脉导管(PICC)和静脉内导管(CV)。
6. 高密度聚乙烯(HDPE):因为HDPE具有较低的摩擦系数以及可以通过挤出工艺进行加工,HDPE通常被用来设计成血管介入导管内腔的内衬和导管轴,虽然其不具有像PTFE那么低的摩擦系数,但优于聚酰胺和聚氨酯。HDPE也比PTFE更硬,与PTFE相比,在某些应用中可以获得比PTFE更低的有效摩擦系数。当器械或器械部件在沿着工作通道行进时,在器械最前端的PTFE会产生一种”犁化”现象,从而使得增加器械前进时的阻力;由于HDPE具有更高的硬度,因此其发生”犁化”现象的可能性更小,HDPE的摩擦系数虽然高一些,但是其在某些应用场景中可以使得导管具有良好的通过性能。
7. 聚醚醚酮(PEEK):PEEK被认为是刚性最强的聚合物之一,其具有较高的拉伸模量和极限抗拉强度。常用来制备具有高强度或高耐热性的导管,例如消融导管。PEEK具有与聚酰亚胺相似的机械性能,但它是一种真正意义上的热塑性塑料,可以通过挤出工艺连续的生产。
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