聚氨酯類熱塑性彈性體在醫(yī)療器械中的應(yīng)用聚氨酯彈性體是有軟段(長鏈多元醇)和硬段(二異氰酸酯及擴(kuò)鏈劑)嵌段共聚合成的聚合物，通過調(diào)整這兩個鏈段的比率，可以制備不同硬度的聚氨酯彈性體，硬度范圍在60A-84D之間。由于醫(yī)用級聚氨酯彈性體要求純度高、反應(yīng)條件和工藝條件要求苛刻，用量不大，生產(chǎn)技術(shù)只集中在少數(shù)的幾家國外大公司手中，如：路博潤、拜耳、巴斯夫、陶氏化學(xué)和亨斯邁等。醫(yī)用聚氨酯彈性體具有良好的延伸性和抗撓曲性，強(qiáng)度高、耐磨損，生物相容性好、無致畸變作用、無過敏反應(yīng)，血液相容性、抗血栓性能好，且不損傷血液成分，同時聚氨酯材料具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能和加工性能，使其在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
上世紀(jì)50 年代，聚氨酯彈性體開始應(yīng)用于醫(yī)用材料，最初用于骨修復(fù)材料，之后又成功用于血管外科手術(shù)縫合用補(bǔ)充涂層。
聚氨酯彈性體作為一種醫(yī)用材料受到越來越多的重視，各種醫(yī)用聚氨酯彈性體迅速被開發(fā)出來。上世紀(jì)80年代初，用聚氨酯彈性體制作人工心臟移植手術(shù)獲得巨大成功，使聚氨酯彈性體材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到進(jìn)一步的發(fā)展。
目前，應(yīng)用聚氨酯彈性體開發(fā)的醫(yī)療產(chǎn)品主要有人工心臟輔助裝置、人工血管、各種導(dǎo)管。人工心臟以及心臟輔助裝置對材料的性能是多方面的，臨床實(shí)踐證明，聚氨酯彈性體在血液相容性、生物相容性、耐久性等方面均優(yōu)于其他橡膠，成為國內(nèi)外研制人工心臟及其輔助裝置的首選材料。目前，人工心臟用聚氨酯彈性體有幾種已商品化如Biomer、Cardiothane、Pellethane、Tecoflex EG等。聚氨酯彈性體良好的彈性、血液相容性以及與天然血管的順應(yīng)性成為制備人工血管良好選擇。
首個應(yīng)用于人工血管的TPU是Covita公司的聚碳酸酯型聚氨酯，其商品名為Corethane。據(jù)有消息稱美國的美國萊斯大學(xué)研究團(tuán)隊已經(jīng)生產(chǎn)出了一種新型的聚氨酯彈性體材料，該材料可用于制造小直徑的人工血管。小直徑人工血管由于血液凝結(jié)或組織堵塞的原因使得其他材料無能為力。
當(dāng)前，在我國醫(yī)用導(dǎo)管大多采用的原料是軟質(zhì)聚氯乙烯，在醫(yī)用輸注器械中的用量超過10萬噸/年，但材料中殘留的氯乙烯單體和添加在其中的增塑劑DEHP都會對人體造成潛在的危害。TPU的生物性能、機(jī)械性能以及加工性能均與PVC相當(dāng)，甚至更加優(yōu)異，同時無毒，且不需要添加助劑進(jìn)行加工。
因此在醫(yī)用導(dǎo)管方面，TPU從理論上有替代PVC的可能性，統(tǒng)計資料表明，僅美國每年就有1.6萬噸聚氨酯彈性體用于醫(yī)用導(dǎo)管的生產(chǎn)，各種導(dǎo)管產(chǎn)值已超過20億美元。世界年銷售各種導(dǎo)管已達(dá)數(shù)十億美元。TPU的唯一不足的是醫(yī)用級TPU價格昂貴，目前主要是應(yīng)用于高附加值精密介入導(dǎo)管的開發(fā)，如：留置針套管、中心靜脈導(dǎo)管、外周置入中心靜脈導(dǎo)管、電生理導(dǎo)管、造影導(dǎo)管、擴(kuò)張球囊導(dǎo)管、微導(dǎo)管等。
采用熱塑性聚氨酯彈性體和軟質(zhì)聚氯乙烯共混樹脂，可制成各種醫(yī)用特殊輸液和輸血裝置，用聚氨酯彈性體制作的雙壓膠管的內(nèi)膠層，能防止聚氯乙烯中增塑劑向溶液中遷移。用此種材料生產(chǎn)的血袋能夠有效解決單獨(dú)聚氯乙烯材料制成的血袋所存在的增塑劑遷移問題。此外聚氨酯彈性體還應(yīng)用于氣管套管、人工假肢、義齒、計生用品、體外循環(huán)血液管路、醫(yī)用連接管路和介入耗材的涂層材料。
在歐美發(fā)達(dá)國家，醫(yī)用聚氨酯彈性體材料早已商業(yè)化而且新材料、新用途仍在持續(xù)開發(fā)中，而在國內(nèi)，這一市場還未被真正開發(fā)，很多產(chǎn)品一直靠進(jìn)口，與國外差距甚大。有媒體報道目前國內(nèi)對TPU的需求量每年將以20%的速度持續(xù)增長。所以，在國內(nèi)醫(yī)用聚氨酯彈性體材料的研究迫在眉睫。
