高分子材料在医疗用具方面的应用进展

高分子材料在医疗用具方面的应用进展摘要：材料是人类划分时代的标志。高分子材料是充分体现人类智慧的材料，是上一世纪人类科学技术的重要科技进步成果之一，在二战前后得到了迅速发展；到上世纪末，光是塑料在体积上就明显超过了钢铁。所谓高分子一般是指由许多重复单元共价连接而成的、分子量很大的一类大分子，相关材料也称为聚合物、往往具有粘弹性。主要大品种合成聚合物材料有塑料、橡胶、合成纤维三大类，还有涂料、粘结剂等。生物医用高分子材料属于一种特殊的功能高分子材料，十分重要。随着人民生活水平的提高和现代医学的发展，医用高分子材料日益重要，有广泛的用途，在医疗费用中的比重也十分突出。本论文概述了医用高分子材料的特殊要求及用途类别，介绍了用于体内可降解合成高分子材料的研发进展。

关键词：高分子材料医疗用具医学应用进展高分子用品

一、医用高分子材料的重大需求

人的健康长寿依赖于医学的发展。现代医学的进步已经越来越依赖于生物材料和器械的发展。用不到医用材料的医学诊断和治疗在现代医学中几乎是不可想象的。广义地说，生物医用材料泛指医学中使用到的各类材料，其中，光是治疗器官的衰竭和组织的缺损所涉及的医用材料就十分惊人。以美国为例，每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍，需进行800万次手术进行修复，年耗资超过400亿美元，器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半，而其中生物材料的费用几乎占“半壁江山”。中国是一个人口大国，患者的数量一定十分庞大。随着人民生活水平的提高和对于生命质量的追求，我国在此方面的医疗费用也会不断增加。可见，生物材料是一个巨大的产业。生物材料的不可缺少性、尤其是进口材料动辄上万元的价格决定了我国必须加强具有自主知识产权的生物材料的研究开发。此外，随着我国医疗制度的改革，必须自费的医疗费用中的一大块是生物材料，尤其是进口材料，这给工薪阶层带来了沉重负担。因此，加强材料的研发不仅是一个科学技术问题，还是一个重要的经济和政治问题。

二、中国医用塑料及器械产业

随着全球人口数量的持续增长，特别是老龄化人口以及患有慢性病的人数的增加，促进了医疗服务市场的持续增长，特殊医疗器械得到广泛需求。由于高分子材料的优异特性而且能够降低成本，目前，医疗用品及器械从大型诊断仪器、一次性医疗用品以至精细的人造器官均离不开高分子材料，高分子材料已逐渐成为医疗用品及器械的重要原材料之一。

中国医用塑料及器械产业从上世纪末到现在的十余年间取得了不同凡响的长足发展，应用领域也从药品、药剂包装和点滴瓶等一次性物品，延伸到了外科仪器等非一次性设备。但是由于起步较晚，我国医疗器械的生产水平仍然处于十分落后的局面，其主要原因倒不是材料问题，加工工艺和技术装备才是目前制约我国医疗器械水平的症结。与美国人均三百多美元年消费水平比较，中国的年人均消费额只有三十多元人民币，差距还是相当大的。目前我国医用塑料制品的产值仅占世界医用塑料制品产值的2～3%，人均消耗量也不到发达国家的5%。国内企业大都不掌握核心信息，中高档的市场仍然被国外公司占领。为了提高我国医疗器械产品的技术水平，推动医疗器械产业的发展，20 世纪90 年代开始国家对介入医学和介入导管工业给予了前所未有的重视。科技部将医疗器械关键技术研究及重大产品开发

列入国家九五重大攻关项目和十五国家科技攻关计划重点项目，国家计委将医用导管及附件的产业化列为高技术产业化示范项目，国家经贸委也三次立项支持介入医疗器械产业化项目。由此可见医疗器械加工技术的重要性和紧迫性。

三、护理和医疗用具相关的医用材料

（1）高分子医疗用具及制品，如：一次性高分子用品（注射器、输血输液袋等）、高分子绷带材料（弹性绷带、高分子代用石膏绷带、防滑脱绷带）、医用缝合线等；（2）护理用高分子材料，如：吸水性树脂（尿不湿、卫生巾、弹性冰（无数小冰晶封闭于水溶性聚合物交联网络之中）等）、防褥疮护理材料等。

按照材料的组成和性质分，生物医用材料可分为医用金属材料、医用陶瓷材料和医用高分子材料三大类（当然还可以由它们组合而成复合材料）。三类材料均有广阔市场，其中，高分子材料的物理化学性能与金属、陶瓷等材料相比，与人体组织更加匹配（骨密质等除外），因此适用面最广。

医用材料的分类并无绝对标准，不同人从不同角度可以有不同的分类方法。简单地说，从材料是否进入体内可以分为非介入式和介入式（如插管等）两大类，其中非介入式的材料有可以分为非接触性（不直接与人体接触，如：一次性针筒等医疗器械）和接触性（与人体组织接触但不进入体内，如：导尿管等）两种。以下“医用高分子材料”一般指介入式、至少是接触性的生物医用功能高分子材料。

四、医用高分子材料的特殊要求

医用高分子材料是要用在人身上的，对其要求也十分严格，按照作者的理解，可以概括为以下四方面：

（1）生物功能性：因各种生物材料的用途而异，如：作为缓释药物时，药物的缓释性能就是其生物功能性。

（2）生物相容性：可概括为材料和活体之间的相互关系，主要包括血液相容性和组织相容性（无毒性、无致癌性、无热原反应、无免疫排斥反应等）。

（3）化学稳定性：耐生物老化性（特别稳定）或可生物降解性（可控降解）。

（4）可加工性：能够成型、消毒（紫外灭菌、高压煮沸、环氧乙烷气体消毒、酒精消毒等）。

正因为对于生物医用高分子材料的要求严格，相关的研发周期一般较长，需要经过体外实验、动物实验、临床实验等不同阶段的试验，材料市场化需要经国家药品和医疗器械检验部门的批准，且报批程序复杂、费用高。所以生物材料的研发成本高、风险大。这也是生物材料的市场价格居高不下的一个重要原因。

五、高分子医疗用具的举例介绍

（1）高分子绑带介绍

医用高分子绷带，具有固化时间快、浸水时间短、无粉尘、透气性能好、重量轻、强度高、便于医生操作和让患者减少痛苦等有别于石膏制品的优点。产品本身所具有的高科技性和优良的品质，是普通石膏绷带的理想替代品，已在世界各地很多国家被应用，并受到众多患者的欢迎和认可。

高分子绷带由高质针织底层涂以水活性的聚氨基甲酸乙酯树脂构成。可塑性和柔韧性好、成型完美，表面光滑整洁，轻便、坚固、透气、透X光线，比普通石膏用量少、节省操作时间。