Plast är ett av de mest använda materialen inom medicinteknik. Varför är det så? Och var någonstans kan vi träffa på plast? Vilka är fördelarna – och utmaningarna – med detta mångsidiga material?
Plast går inte att tänka bort ur vår vardag. Så är det också när vi blir sjuka. Plast som material har revolutionerat behandlingsmöjligheterna och patientsäkerheten inom medicinområdet på ett närmast otroligt sätt. Många livräddande åtgärder skulle överhuvudtaget inte vara möjliga utan plast som material.
I följande artikel ges en överblick över plasters betydelse inom det medicinska området, här kallat medicinteknik eftersom det handlar om produkter som ska förebygga, lindra eller bota sjukdom. Ett plåster kan ha år av utveckling bakom sig och vara lika högteknologiskt som robotar inom kirurgin. Gemensamt för dem är att de inte skulle finnas utan plast som material.
Det finns många fördelar med att använda plast inom medicinteknik. Plasten tar inte upp lukter och är beständig mot vatten och andra vätskor. Dessutom kan plast formas på många olika sätt för att anpassas till respektive ändamål. Därför används plast inom många olika områden inom medicinteknik.
Plast har gjort läkarnas och sjukvårdspersonalens jobb mycket enklare. Sprutor, kanyler och infusionsset behövde under decennier steriliseras innan de kunde användas igen, vilket var tids- och kostnadskrävande. Idag finns plastbaserade medicintekniska hjälpmedel sterilt förpackade tillgängliga där de behövs, och de slängs i regel efter att de använts. Detta underlättar inte bara jobbet utan bidrar också till högre säkerhet. Steriliseringen av plastprodukter inom medicintekniken kan åstadkommas genom olika tekniker. Strålning eller etylenoxid? Det är metoden som gör skillnaden.
Anpassning till individuella behov
Plast är ett mycket anpassningsbart material för de individuella behoven hos läkare, sjuksköterskor och patienter. Tillverkare av medicinteknik arbetar med de modernaste konstruktions- och produktionsmetoder, vilket möjliggör en precisionsanpassad produktion av medicinska plastprodukter. Dessutom kan plast för medicinteknik produceras till mycket låga kostnader. Plasten är lätt att hantera, okrossbar och hudvänlig.
Plast har även minskat risken för allergier som kan uppstå vid användning av nickel- eller aluminiuminstrument och bestick. Den som arbetar med plast inom medicinsk teknik har ett stort utbud av olika material till förfogande. Alla instrument och hjälpmedel är mycket praktiska och optimerade för respektive tillämpningsområde. Användningsmöjligheterna är mångsidiga och vid utvecklingen av produkterna läggs stor vikt vid att hålla patientpåverkan så låg som möjligt.
Plast inom medicinteknik – en lång framgångshistoria
Användningen av plast inom medicinteknik går många år tillbaka. Klassiska återanvändbara material ersattes gradvis redan för decennier sedan av den lättare plasten. En väsentlig roll spelade i detta sammanhang det faktum att plast är så billigt att tillverka att den kan kastas bort efter att ha använts en gång. Bägge dessa kriterierna ledde till att plast nu finns på alla områden inom den modern medicintekniken.
Högpresterande plaster för medicinteknikens speciella krav
Inom medicintekniken används olika plaster, som alla har skräddarsytts för avsedd användning. Termoplaster är särskilt användbara på grund av deras mångsidighet och goda bearbetningsmöjligheter. De har isolerande egenskaper och är stabila, vilket till exempel möjliggör en mycket exakt dosering av läkemedel genom återförslutningsbara infusionspåsar, veckfria andningsslangar och sprutor. Ortoser, proteser och individanpassade delar för exempelvis hörapparater, är också tillverkade av termoplast.
PEEK-plaster är högpresterande plaster som imponerar med sina mycket goda termoplastiska egenskaper och höga temperaturbeständighet. PEEK används därför flitigt inom medicinteknik. Ofta är förhållandena under vilka denna plastsort används mycket tuffa – till exempel för kirurgiska instrument. Det måste gå undan i operationssalen och läkaren måste utan undantag kunna lita på sina verktyg. Termoplasten PEEK är ett material som uppfyller dessa höga krav. På grund av dess robusta egenskaper används den bland annat inom tandvården och som material för implantat. Den senaste utvecklingen möjliggör även 3D-utskrift av PEEK.
Bioplaster och biokompatibilitet
Numera används även bioplaster inom medicinteknik, med målet att minska belastningen på miljön. På grund av den intensiva plastanvändningen inom medicinteknik har också avfallsmängderna ökat kraftigt. Biologiskt nedbrytbar plast är ett viktigt bidrag till att skydda miljön.
Biokompatibilitet är däremot en fråga om hur den mänskliga organismen tolererar ett material. Materialet ska vara certifierat enligt ISO 10993 1-20, en standard som syftar till att skydda patienten och som certifieras av så kallade anmälda organ (“certified bodies”). Med hjälp av ytbeläggningar kan också icke-biokompatibla plaster göras biokompatibla.
Silikon
Silikon är ett material som är både flexibelt och tåligt, och därför passar mycket väl för behoven inom medicinteknik. En mängd rör och kopplingar som används i vården är tillverkade av silikon. Bröstimplantat är också tillverkade av silikon. Den så kallade PIP-skandalen gjorde dock silikon ökänd, när den franska implantattillverkaren Poly Implant Prothèse (PIP) använde icke godkänt industrisilikon istället för certifierat medicinskt silikon. Resultatet av dessa kriminella aktiviteter var tusentals drabbade kvinnor i Tyskland och Frankrike. Detta är emellertid ett isolerat fall som inte bör påverka vetskapen om att silikon är ett godkänt material för medicinska tillämpningar. Speciellt bra är silikon som material för hopkopplingen av hårda och mjuka komponenter.
ABS
ABS används också i stor utsträckning inom medicinteknik. ABS är en mycket slagfast termoplast som, liksom PEEK, tål mycket höga temperaturer. Den är också helt okrossbar. Dessutom används alltmer glasfiberarmering vilket höjer slaghållfastheten ytterligare. Detta är särskilt viktigt för akutsituationer, där läkare knappast kan bry sig om en skonsam hantering av utrustningen utan måste fokusera sin uppmärksamhet helt på behandlingen av patienten. Därför räddar en slagtålig och pålitlig utrustning liv. Plaster av hög kvalitet lämnar ett mycket viktigt bidrag till detta.
Hälsorisker
Ingen hälsorisk från medicintekniska plaster (medical grade plastics).
Förutom PIP-skandalen utgör de flesta plaster inga hälsorisker. Till skillnad från metall utlöser plast inte allergier. Det är dock viktigt att vissa saker beaktas i produktionen. Till exempel bör plasten som används inom medicinteknik inte innehålla bisfenol A eller ftalater. Råvaruleverantörerna tar hänsyn till detta.
Plast i medicinstekniska tillämpningar
Plast för medicinska tillämpningar används till exempel för implantat och för slangar. Plasthöljen används för att skydda medicinsk utrustning. Sjukvårdspersonal och patienter kommer varje dag i beröring med plast. Till exempel är sprutor och medicinskedar tillverkade av plast – och kastas efter användningen. Medicinbehållare av plast är också mycket praktiska eftersom de har en låg vikt och är mycket robusta. På grund av de låga produktionskostnaderna kan de också kastas. Den tidigare nödvändiga och resurskrävande rengöringen faller således bort.
Medicinska implantat används av estetiska eller terapeutiska skäl. Särskilt välkända är bröstimplantat av silikon för kvinnor som insjuknat i bröstcancer eller som av psykologiska skäl vill ha en bröstförändring. Plast för medicinska implantat används också inom andra områden. Och så finns det implantat som ger patienten hörseln tillbaka. För hörapparater eller som hörselskydd i miljöer med högt buller används medicinska plastdetaljer som kan sättas in i örat. För att inte tala om konstgjorda leder samt benplattor, benskruvar och benspikar av plast. Ibland görs dessa redan idag som specialtillverkade unikat för den enskilda patientens behov genom tekniken 3D-tryck, också kallad additiv tillverkning.
Slangar och klämmor
Allvarligt sjuka patienter får ofta en kateter som också är av plast. Den höga hudtoleransen, den låga vikten och flexibiliteten är idealiska egenskaper för en kateter. Eftersom plasten inte förändras ens när den är i kroppen kan den stanna kvar i månader eller till och med år.
Läkare och sjuksköterskor på sjukhus och vårdcentraler använder också dagligen medicinska slangar. De behövs för blodprover och för andning eller för infusioner. Medicinska slangar är ofta transparenta så att vätskan inuti kan övervakas hela tiden. De kan tillverkas i olika längder och tjocklekar och därmed anpassas exakt efter individuella behov. Som ett tillägg används slangklämmor av plast och andra material används inte längre. Slangklämmorna behövs för att stoppa tillförseln av blod eller vätska. De kan enkelt låsas och tas bort. Slangklämmorna är optimerade för återanvändning. De finns i olika färger och är därför lätta att skilja åt.
Plasthöljen
Plast i apparathöljen går inte att ersätta i medicintekniken. Höljena används för att transportera och skydda känslig medicinsk utrustning, som till exempel används mobilt i akutsituationer. Men även stationär utrustning, apparater och instrument med känslig elektronik som används på sjukhusen är skyddade av plasthöljen. Vårdcentralens instrument samt även blodkonserver eller blodplasma förvaras och transporteras också skyddade av plasthöljen. Fördelarna är uppenbara eftersom plast är lätt att rengöra, robust, väderbeständigt och mycket stabilt. Sammantaget utgör dessa egenskaper idealiska förutsättningar för att skydda viktiga instrument och utrustning från yttre påverkan.
Tillverkningsteknik
Formsprutning
Medicintekniken ställer mycket höga krav på plastindustrin som måste uppfyllas. Under de senaste åren har plastteknikens möjligheter ökat kraftigt. Hög precision krävs, eftersom många delar har en mycket liten storlek och vikt. Eftersom moderna maskiner används är det möjligt att tillverka även de minsta delarna med komplexa geometrier. På Fakuma Trade Fair for Plastics Processing demonstrerades detta tydligt förra året: stora formsprutningsmaskiner producerade mycket små komponenter.
Den mest använda processen för stora volymer av medicintekniska detaljer är formsprutning i formsprutningsmaskiner, som numera ofta drivs helt elektriskt eller som hybrider i stället för hydrauliskt.
Ett stort antal plaster är mycket väl lämpade för formsprutning. Dessa plaster smälts och mjukgörs genom uppvärmning för att sedan kunna formas enligt önskemål. Det är möjligt att producera allt från små och medelstora till stora serier på flera miljoner delar per år.
Extrudering och svetsning
En helt annan process är extrudering (strängsprutning). Bland annat produceras slangar, filmer och påsar med denna teknik. Återigen smälts utgångsmaterialet först, men till skillnad från formsprutning sprutas smältan inte in i en form utan pressas kontinuerligt genom munstycken med olika geometrier innan den kyls i önskad form och stelnar.
Ett komplement till de nämnda tillverkningsmetoderna är plastsvetsning. I likhet med den klassiska svetsningen av metall kan plast också svetsas ihop genom smältning. Plastsvetsning är lämplig både för serieproduktion som för enskilda delar.
Materialleverantörer är goda rådgivare
Materialen som finns hos leverantörerna uppfyller gällande standarder. De väljs av tillverkarna efter deras behov. Plast finns i en mängd olika varianter, vissa är mjuka och flexibla medan andra är mycket hårda och robusta; de böjer sig inte och erbjuder mycket bra skydd vid transport av känsliga instrument eller organiska ämnen som behövs för patientens behandling.
Inom medicinteknik används huvudsakligen plaster som är perfekt anpassade till produkten. Dessa kan också vara kompositer, det vill säga plaster som blandas med olika tillsatser (additiv) under produktionen. Leverantörerna erbjuder alltid ett urval av olika material och kan ge individuella råd om vilken plast som är särskilt lämplig för en viss produkt. Det finns hundratal leverantörer av kompositer i Europa. Välj en leverantör med god erfarenhet av medicintekniska produkter och som kan erbjuda de bästa plastmaterialen. Då kan du vara säker på att materialen är perfekt anpassade till den avsedda användningen.
Detta är en översatt och bearbetad artikel från DeviceMed.
Foto: Sara Magnusson/Tingverken
