高科技碳纖維復合材料在診療、保健及相關領域的應用越來越廣泛，隨著醫療市場需求的逐步增大，有關碳纖維醫用材料也在應用途徑和形式上不斷拓展和創新。下面就根據幾例不同種類的碳纖維復合材料在醫療領域的應用案例，介紹一下現階段碳纖維醫用材料的發展情況。

 

用于人工骨和人工關節的碳纖維

 

　　Invibio公司是醫療器械的知名供應商，它所開發的短切碳纖維增強聚醚醚酮（PEEK），具有優良的力學強度和抗拉蠕變性，可承載骨頭、血液及人體組織所需的負荷，與人體的相容性良好。這種人工骨的抗彎曲強度較其他生物材料制成的人工骨，更接近于真實的人骨，這對矯形醫學意義重大。用它制成的人工關節在活動連接處的耐磨性也比超高相對分子質量聚乙烯及金屬制品要高。

 

用于骨外科醫療器械的碳纖維

 

　　英國Invibio公司采用的是短切碳纖維增強聚醚醚酮PEEK復合材料用于人工骨和關節，國內無錫智上新材料科技有限公司則采用連續碳纖維增強聚醚醚酮PEEK復合材料用于制作各種類型的骨外科醫療器械，包括瞄準桿、瞄準桿支架、外固定支架、跟骨連桿、橫向支架主體、外固定支架等等。使用連續碳纖維增強的PEEK復合材料支架比金屬支架重量更輕，強度更高，關鍵是碳纖維材料的透X光性能好，有助于中后期的診療檢查和判斷。另外。這種材料也適應于高頻次的高溫消毒，良好的尺寸穩定性和耐磨性，有助于醫護人員提高操作準確度，提升治療效果。

 

用于骨骼修復材料的碳纖維

 

　　上海杰事杰新材料股份有限公司開發了骨骼修復用連續碳纖維或其氈增強塑料，樹脂基體采用聚甲基丙烯酸甲酯，碳纖維的質量分數為20%-60%。由于該材料質輕、對核磁共振成像檢查無干擾等特點，同時經生物毒理性試驗證明符合標準，還具有很好的生物相容性，長期植入生物體內對生物體組織、血液和腦脊液等無不良反應，無排異反應，因此適用作骨折處固定用材料或骨折內固定或骨骼修補材料。

 

　　這類是目前國內應用多和廣泛的碳纖維醫用案例，較有代表性的有X光、CT和B超檢查床面板、診斷床用頭托、高清DR平板探測儀用面板等等。2015年，日本醫療器械設計制造展覽會上，帝人集團展示了旗下碳纖維復合材料在醫療領域的應用產品——腦外科手術應用的碳纖維支架。事實上，國內的這類產品技術已經相當成熟，例如，無錫威盛新材早在幾年前就開始為牙科診療提供輕量化碳纖維頭托，碳纖維泡沫夾芯床面板、乳腺X光檢查碳纖維面板等醫療器械產品也早已進入批量化生產階段。

 

結 束 語

 

　　總之，熱固性碳纖維復合材料應用技術在醫療領域的差距并不大，國內醫用碳纖維技術與國外先進水平的差距主要體現在熱塑性高性能碳纖維復合材料的應用方面，特別是連續碳纖維增強的熱塑性復合材料，目前這一方面的醫療創新應用尚處于萌芽狀態。