新型生物材料加速小型医疗器械和植入物的发展趋势

2020-05-18

长期以来，医疗器械行业的增长都由创新驱动，而近期，驱动因素变成了小型医疗器械和植入物。从微创植入物和腹腔镜手术、机器人手术等技术的普及程度便可窥见这一趋势。这种方法可缩短患者的康复时间和住院时间，减小疤痕（器械越小，产生的切口自然也就越小），并降低总护理成本。

这些新器械和新技术正在推动医疗器械行业的发展。美国商务部的数据显示，美国是全球最大的医疗器械市场，2017年的市场价值为1560亿美元，预计到2023年这一数字将增长至2080亿美元，涨幅高达33%。2017年，美国的医疗器械市场份额占全球总量的40%。

在开发小型医疗器械和技术时，医疗器械公司需要的是既能缩小产品体积，又不会影响产品强度、耐用性、柔韧性和生物相容性的生物材料。医疗器械行业的超高聚乙烯纤维使用量越来越大，这是行业发展迈出的一大步。与钢、聚酯纤维和尼龙纤维等替代品相比，超高聚乙烯纤维具有独特的优势。

这种被称为超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维的材料被用于设计小型医疗器械或植入物。

与许多其他纤维相比，UHMWPE纤维更结实、更纤薄；具有更高的耐化学性、抗疲劳性和耐磨性；摩擦系数更低，便于移动。许多纤维会随着时间的推移而逐渐分解，并流入患者的血液，引发感染和疼痛，而UHMWPE纤维则没有此类健康风险。

一些常用UHMWPE纤维的医疗器械包括：

骨缝线：

大约五年前，UHMWPE纤维开始被应用于缝合手术，用于修复骨折。这种纤维的强度超过了钢、丝绸和聚酯纤维等现有材料的强度，但对外科医生而言，它也是一种柔韧的材料。
心血管手术导丝：

这种纤维也被用于制作心血管手术中的导丝。UHMWPE纤维制成的导丝可通过导管放入和/或取出医疗器械或植入物。虽然心血管手术的常用材料是钢丝，但UHMWPE纤维更细、更轻、更结实，也更灵活。
机器人运动的“肌肉和肌腱”：

UHMWPE纤维被用作手术机器人的驱动器，帮助机械臂移动，以执行微创手术。它们就像是机器人的肌肉和肌腱。

UHMWPE纤维的性能对患者和外科医生都有较高的利用价值。例如：

符合结构形状：

UHMWPE纤维更灵活，可用于制作符合骨骼形状的缝合线，钢丝缝合线可能会和骨骼融合，而UHMWPE纤维则不会。
断裂强度更高：

UHMWPE纤维比用于制作肌腱或肌肉修复缝合线的其他材料更加牢固；缝合线断裂后会造成二次损伤。
更柔软更灵活：

UHMWPE纤维比其他缝合材料更柔软更灵活，相比钢丝缝合线，导航UHMWPE纤维缝合线时创口切面更小。由UHMWPE纤维制成的缝合线在切割时也不会留下尖锐的锯齿状线条。
惰性和低过敏性：

UHMWPE纤维是惰性和低过敏性材料。相比之下，随着时间的推移，体内的钢丝可能会变脆并解体。

小型器械和植入物正成为医疗器械行业的发展趋势，而UHMWPE纤维则有望在开发新型、高效的创新应用，推动医疗器械市场发展方面发挥重要作用。

来源：MDDI