選擇最合適的纖維織造、更安全的生物醫(yī)學(xué)結(jié)構(gòu)

隨著醫(yī)療技術(shù)發(fā)展，生物醫(yī)用紡織品的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，同時(shí)生物醫(yī)學(xué)界越來(lái)越需要合適可靠的紡織品來(lái)制造產(chǎn)品，這對(duì)全人類征服疫情、確保健康生活具有重要意義。

醫(yī)學(xué)紡織的重要特征

生物醫(yī)學(xué)紡織品的結(jié)構(gòu)形狀有很多，有直的、錐形的、擴(kuò)口的以及分叉的血管分支結(jié)構(gòu)等。它是一門(mén)講究細(xì)節(jié)、精益求精的技藝，由兩組纖維或紗線緊密交織、經(jīng)過(guò)多種編織手段制成。生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用的高質(zhì)量紡織品結(jié)構(gòu)具有尺寸穩(wěn)定、縫合固定、強(qiáng)度高、抗斷裂及具有透水性和多孔性等特征。此外，它在兩個(gè)方向上都表現(xiàn)出較高的抗拉強(qiáng)度，具有與其他針織產(chǎn)品不同的低伸長(zhǎng)性和高耐磨性。這些特性使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

這里提及的是一種生物醫(yī)學(xué)編織管。巴利絲帶廠是這一領(lǐng)域的世界權(quán)威。他們能編織直的、錐形的、擴(kuò)口或分叉等結(jié)構(gòu)的生物醫(yī)學(xué)紡織品。這些結(jié)構(gòu)特征是植入應(yīng)用的先決條件，如缺少高耐磨性，其內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的磨損會(huì)使其出現(xiàn)故障或失效。其他特征對(duì)特定應(yīng)用特別有效：高抗斷裂強(qiáng)度特性可使血管植入物承受血壓；尺寸穩(wěn)定能使結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間維持其形狀；編織結(jié)構(gòu)的低伸長(zhǎng)性能確保該裝置達(dá)到預(yù)期目的；兩個(gè)方向上的高抗拉強(qiáng)度能保護(hù)裝置免受磨損；透水性和多孔性能使其承受血流持續(xù)帶來(lái)的強(qiáng)度，在生物紡織品中尤為重要；最后，高縫合固定性又使裝置在植入和恢復(fù)過(guò)程中固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

綜上所述，生物紡織品的優(yōu)勢(shì)在降低風(fēng)險(xiǎn)方面十分重要，而安全可靠正是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所追求的，因此許多裝置設(shè)計(jì)者都選擇生物紡織品而不是無(wú)紡品作為生物醫(yī)藥應(yīng)用的選擇。例如彈性體管等材料就不具備相同的特性。

纖維的選擇

近年來(lái)醫(yī)學(xué)技術(shù)取得了巨大進(jìn)展，有非常多的材料可供業(yè)界選擇，比如PET（聚酯）纖維，因其與人體的生物相容性，已在植入式裝置中使用多年。與之相反，PGA（聚乙醇酸）纖維的設(shè)計(jì)會(huì)隨時(shí)間推移而溶解，不能用于持久的植入式裝置。另有鎳鈦諾線，一種有“記憶”的金屬線，可用在需要金屬線形狀復(fù)原的應(yīng)用中，有時(shí)也可與聚酯纖維一起使用。如此之多的材料可供業(yè)界選擇，為特定應(yīng)用適當(dāng)?shù)剡x擇生物醫(yī)學(xué)纖維便由生物醫(yī)學(xué)裝置所需的性能來(lái)決定。此外，纖維在材料上有可吸收和不可吸收之分，在應(yīng)用中這是很重要的區(qū)別。不可吸收纖維包括聚對(duì)苯二甲酸二醇酯（PET）、膨體PET（ePET）、聚丙烯、高模量聚乙烯纖維[光譜（Spectra?）和迪尼瑪（Dyneema?）牌纖維]、聚四氟乙烯（PTFE）、膨體PTFE、聚氨酯和金屬絲等?；旌侠w維是將不可吸收和可吸收纖維共同編織融合。憑借數(shù)十年的生物紡織經(jīng)驗(yàn)，業(yè)界能在其產(chǎn)品中使用單絲、復(fù)絲、混合纖維和金屬絲等。

在選擇纖維時(shí)還有一點(diǎn)很重要，即考慮其與特定醫(yī)療設(shè)備的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，從而盡可能降低風(fēng)險(xiǎn)。美國(guó)食品與藥品管理局（FDA）根據(jù)對(duì)患者和/或用戶帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)及醫(yī)療器械的預(yù)期用途，將醫(yī)療器械分為第一類、第二類和第三類。有高風(fēng)險(xiǎn)的為第三類，常用于維持和植入體內(nèi)支撐生命，或有潛在的不合理患病或受傷風(fēng)險(xiǎn)。這類器械包括可植入起搏器、陰莖移植物、支架和血管移植物等?？紤]到使用帶來(lái)的高風(fēng)險(xiǎn)，如縫合性差、血栓形成等，在應(yīng)用中使用最佳纖維至關(guān)重要。

傳統(tǒng)梭織機(jī)的優(yōu)勢(shì)

生物紡織品的設(shè)計(jì)和原型制作有一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，它不僅需要先進(jìn)技術(shù)，還要掌握紡織纖維、紡織機(jī)械和紡織設(shè)計(jì)等方面的專業(yè)知識(shí)和技能。在專業(yè)設(shè)備上，梭織機(jī)能生產(chǎn)出完美的直管、分叉管、擴(kuò)口管和錐形管以及所需的形狀。其他織造技術(shù)，如針織機(jī)和劍桿織機(jī)等，若沒(méi)有條紋和雙緯就無(wú)法制造這樣完美的直管或其他所需形狀的管。在醫(yī)療設(shè)備中任何缺陷都不允許，如斷緯、跳紗或斷經(jīng)等任一問(wèn)題都可能影響其性能。此外，設(shè)備尺寸也要極為精確，而自動(dòng)梭織機(jī)恰能解決這些問(wèn)題。這就是為什么，該領(lǐng)域需要準(zhǔn)確選擇使用梭織機(jī)技術(shù)專門(mén)織造生物醫(yī)學(xué)紡織品的原因。

第三類醫(yī)療器械須在嚴(yán)格控制的無(wú)菌室中制造，因?yàn)檫@些設(shè)備存在相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。公司的質(zhì)量控制專員也會(huì)在無(wú)菌室內(nèi)監(jiān)控操作，進(jìn)行最終檢查。憑借這類制造環(huán)境和嚴(yán)格的質(zhì)量把控流程，BRM紡織公司（Bally Ribbon Mills）在該領(lǐng)域捷足先登，領(lǐng)先世界生物醫(yī)學(xué)紡織業(yè)，它已通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO13485認(rèn)證，可設(shè)計(jì)和制造醫(yī)療器械用的紡織組件。

未來(lái)生物醫(yī)學(xué)紡織

在未來(lái)，生物醫(yī)學(xué)紡織應(yīng)用將趨向于越來(lái)越先進(jìn)且更加自動(dòng)化的梭織技術(shù)，業(yè)界在這方面進(jìn)行了不斷的嘗試和探索，目前取得的新進(jìn)展包括電子元件和提花功能的結(jié)合（一種高度通用圖案編織系統(tǒng)，能生產(chǎn)大型復(fù)雜的設(shè)計(jì)和形狀）等。自動(dòng)化程度的提高將生產(chǎn)出高質(zhì)量的生物紡織品，確保未來(lái)幾年的最先進(jìn)材料能夠滿足生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的需求。

(據(jù)美國(guó)高級(jí)紡織資源網(wǎng)https：//advancedtextilessource.com/2019/12/09/weaving-the-biomedical-structure/近期資料）