隨著人們對健康的關(guān)注和現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)水平的快速發(fā)展，醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)廣泛地將X射線機，計算機斷層掃描儀應(yīng)用于診斷和治療，但是，現(xiàn)代醫(yī)療放射診斷設(shè)備的支撐床板，如X射線機，計算機斷層掃描儀多數(shù)是采用木質(zhì)和塑料結(jié)構(gòu)的床板，不但重量較重，對射線的透波性也差，并且，木質(zhì)和塑料結(jié)構(gòu)的床板又有產(chǎn)生較大折射的趨向，當射線束傾斜地照射在床面時這些問題就更明顯了。為了達到診斷治療的目的，必須提高電壓，使射線輻射能量很大，即對病人產(chǎn)生有害的副作用，而且造影也不清晰，也浪費能源。

    另外，在對患者進行放射治療時，需要保證病人灶部位得到準確劑量。為此放射治療已從常規(guī)放療迅速向調(diào)強適形放射治療、圖像引導(dǎo)放射治療、旋轉(zhuǎn)調(diào)強放射治療等精確放療技術(shù)發(fā)展，這些新的放療技術(shù)極大的提高了劑量精度，但同時對治療機的床面也提出了更高的要求。這些醫(yī)療設(shè)備，在X射線放射通路上，要求相關(guān)配件對X射線透過性能好，使其在滿足使用的前提下放射劑量盡可能小，以盡量減少患者及醫(yī)護人員受輻射的危害。此外，在滿足X射線透過性能的前提下，對某些部件的強度和剛度也有較高的要求，因為這些性能直接影響到成像質(zhì)量及患者的舒適度。為此科學研究者們進行了無數(shù)次研究，最后

    發(fā)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料正是制造放射醫(yī)療設(shè)備最佳材料。

    碳纖維復(fù)合材料由碳纖維和樹脂組成，前者為增強材料，主要起承載作用，后者為基體材料，用來支撐碳纖維并將外載荷傳遞給它。通常，高標準的醫(yī)用設(shè)備非常注重所用原材料的質(zhì)量、衛(wèi)生性、可靠性和精度。由碳纖維復(fù)合材料材料制成的醫(yī)療器材具有比重輕、穩(wěn)定性高、強度大及抗斷裂的特性。山東英特力新材料有限公司研發(fā)生產(chǎn)的的醫(yī)療CT床板，允許射線以任何傾斜角度照射在床板上，而不產(chǎn)生折射和投射射線方面的較大偏差，并且使用較少的材料，達到設(shè)計結(jié)構(gòu)強度、剛度，減輕了重量，抗拉強度高。研發(fā)制造的透視技術(shù)領(lǐng)域的部件具有較低的X射線吸收水平，能夠保護患者少受X射線的傷害。碳纖維復(fù)合材料還可用于X射線臺面、臂架和頭部固定器等由特殊承載泡沫制成的夾層結(jié)構(gòu)組件中，使用此類組件的患者支持器可以承受高達1200kg的負荷，而普通的支持器則只能承受400kg的負荷。

    除了良好的力學性能，碳纖維材料具有良好的耐腐蝕性能，就算有酒精，藥物，血漬殘留也不會對面板造成影響，而且清理更方便，長期下來不會對面板造成腐蝕的現(xiàn)象，重量很輕，移動起來很方便。英特力新材料公司不僅開發(fā)了醫(yī)療床板，還利用碳纖維復(fù)合材料制造X射線平面探測器、乳腺放療固定架、醫(yī)療頭枕、醫(yī)用擔架、輪椅等醫(yī)療設(shè)備，使得碳纖維復(fù)合材料在醫(yī)療領(lǐng)域大放異彩。

    碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用醫(yī)療領(lǐng)域的突出優(yōu)勢

    1、優(yōu)異的力學性能

    碳纖維復(fù)合材料具有強度高，重量輕的特點，具有高比強度和比模量；在醫(yī)療設(shè)備中，可用于需剛性好且重量要求輕的配件。

    2、各向異性及可設(shè)計性

    醫(yī)療設(shè)備上某些部件，需要在某一方向承載后撓度很小，具有很高的剛性；碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料可有顯著的各向異性，即沿纖維軸向和垂直于纖維軸向有顯著的性能差異，材料的各向異性給設(shè)計帶來較大的自由度。

    3、優(yōu)異的X射線透過性能

    X射線穿透物質(zhì)后的強度衰減或被吸收的程度與物質(zhì)的組成、原子序數(shù)、密度和厚度有關(guān)。對于碳纖維復(fù)合材料，樹脂的元素組成為C、H、O，碳纖維的元素組成為C，X射線質(zhì)量吸收系數(shù)都非常小，遠低于一般材料。碳纖維復(fù)合材料的鋁當量為0.11，碳纖維復(fù)合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)的鋁當量為0.52，X射線透過性能均大大優(yōu)于鋁板、膠合板和酚醛樹脂板等傳統(tǒng)醫(yī)用材料。并且碳纖維復(fù)合材料允許射線以任何角度照射在床板上而不產(chǎn)生折射。

    4、良好的抗疲勞特性

    由于病人診治量大，對于床面板的疲勞性能要求較高。在碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料中存在著難以數(shù)計的纖維/樹脂界面，這些界面能阻止裂紋進一步擴展，從而推遲疲勞破壞的發(fā)生。使用過程中，復(fù)合材料構(gòu)件即使過載造成少量纖維斷裂，其載荷也會迅速重新分布到未破壞的纖維上，從而在短時內(nèi)不會使整個構(gòu)件喪失承載能力，顯示出結(jié)構(gòu)具有良好的破損安全性。

    5、成形工藝性好

    碳纖維復(fù)合材料有多種成型工藝，英特力新材料公司多年研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗，掌握真空導(dǎo)入、熱壓罐及模壓等成型工藝，極大滿足醫(yī)療設(shè)備的優(yōu)異性能。

    由此可以看出，碳纖維復(fù)合材料用于醫(yī)療領(lǐng)域有非常大的優(yōu)勢。一些發(fā)達國家早已大力推廣碳纖維醫(yī)療配件，國內(nèi)目前也開始使用，隨著材料成本的降低，技術(shù)的成熟，未來碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域?qū)⒊蔀楸厝悔厔荨?br />

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內(nèi)外最新動態(tài)，我們網(wǎng)站會不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護網(wǎng)http://www.ecorr.org

責任編輯：龐雪潔

《中國腐蝕與防護網(wǎng)電子期刊》征訂啟事

投稿聯(lián)系：編輯部

電話：010-62313558-806

郵箱：fsfhzy666@163.com

中國腐蝕與防護網(wǎng)官方 QQ群：140808414