Oglekļa šķiedra, ko izmanto medicīnā
Oglekļa šķiedra (CF) ir jauna veida šķiedru materiāls ar augstu izturību un augstu moduli, kas satur vairāk nekā 90 procentus oglekļa. Oglekļa šķiedru mikrostruktūra ir līdzīga mākslīgajam grafītam, kas ir nesakārtota grafīta struktūra un kam ir augsta izturība gar šķiedras asi. Uzlabojot oglekļa šķiedras ražošanas tehnoloģiju un padziļinot pielietojuma izpēti, cilvēki ir atklājuši daudzas oglekļa šķiedras un kompozītmateriālu priekšrocības.
Oglekļa šķiedras izcilā veiktspēja ir novedusi pie tās arvien plašākas izmantošanas.
Papildus augstāk minētajām mehāniskajām īpašībām oglekļa šķiedrai ir arī dažas citas īpašas īpašības, piemēram, laba rentgenstaru caurlaidība, laba bioloģiskā savietojamība, lieliska izturība pret augstu un zemu temperatūru, laba izturība pret koroziju, kā arī noteikta vadītspēja un siltumvadītspēja. Tieši iepriekš minēto īpašību dēļ oglekļa šķiedrai un tās kompozītmateriāliem ir būtiska ietekme medicīnas ierīču jomā.
1, rentgena plakanā paneļa attēlveidošanas ierīce
Rentgenstaru plakanā paneļa detektora pielietojums rentgenstaru noteikšanas iekārtās ir daudzfunkcionāla augstas izšķirtspējas rentgena plakanā paneļa attēlveidošanas ierīce, kurā tiek izmantotas progresīvas tehnoloģijas, piemēram, amorfā silīcija plānās kārtiņas tranzistori, fotodiožu bloki un augstas jutības cēzija jodīda tieša augšana. scintilatori, lai panāktu īpaši stabilu attēlveidošanas veiktspēju. To var izmantot medicīniskiem un rūpnieciskiem nesagraujošiem testiem. Oglekļa šķiedra ir materiāla veids, kas var vadīt mikrostrāvas, absorbēt mazāk starojuma un tam ir augsta caurlaidība. Tas var samazināt starojuma spriegumu un starojuma enerģiju, radot skaidru attēlu. Sprieguma samazināšanās dēļ tas ietaupa enerģiju un samazina kaitīgās blakusparādības pacientiem. Tāpēc oglekļa šķiedras kompozītmateriālu loksnes ir plašā mērogā aizstājušas tradicionālās alumīnija loksnes rentgenstaru noteikšanas iekārtās.
2, supravadoša magnēta sastāvdaļa
Magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI) ir kļuvusi par izplatītu attēlveidošanas izmeklēšanas metodi. Magnētiskās rezonanses attēlveidošana ir jauna attēlveidošanas izmeklēšanas metode. Kodolmagnētiskās rezonanses instruments galvenokārt sastāv no magnētiskiem ķīļiem, radiofrekvenču raidītājiem, detektoriem, pastiprinātājiem un ierakstītājiem. Magnētus izmanto magnētisko lauku ģenerēšanai, galvenokārt tai skaitā pastāvīgos magnētus, elektromagnētus, supravadošos magnētus utt. Lai iegūtu lielāku magnētisko lauku, jāizmanto supravadošs magnēts. Supravadītspēju var sasniegt tikai ārkārtīgi zemā temperatūrā, pašlaik šķidrā hēlijā (hēlija -268.785C), un apkārtējās mehāniskās sastāvdaļas prasa īpašu materiālu izmantošanu. Pat ļoti zemās temperatūrās oglekļa šķiedra joprojām saglabā labu veiktspēju zemā temperatūrā. Tāpēc plaši pazīstami kodolmagnētiskās rezonanses ražotāji pašlaik izmanto oglekļa šķiedras kompozītmateriālus, lai sagatavotu mehāniskās sastāvdaļas kodolmagnētiskās rezonanses zemas temperatūras zonā.
3, Medicīnas gultas dēlis
Papildus labām mehāniskajām īpašībām oglekļa šķiedras materiāliem ir laba izturība pret koroziju. Pat ja ir alkohola, narkotiku un asiņu traipi, panelis netiks ietekmēts, un tīrīšana ir ērtāka. Ilgtermiņā panelis nerūsīs. Svars ir ļoti viegls, un to ir viegli pārvietot. Medicīnas personālam ir ērti labāk pielāgot atbilstošo leņķi. Oglekļa šķiedras mehāniskās īpašības, ti, ķīmiskā stabilitāte un cilvēka un ķermeņa bioloģiskā savietojamība, ir vērtīgas medicīnas ierīcēs. Progress medicīnas jomā ir veicinājis rentgena iekārtu un datortomogrāfijas skeneru plašu pielietojumu diagnostikā un ārstēšanā. Lielākā daļa pašreizējo medicīnisko gultu ir izgatavotas no koka un plastmasas, kas ir smagas un ar sliktu caurspīdīgumu.
Gultas dēlis, kas izgatavots no oglekļa šķiedras kompozītmateriāla, ļauj starojumam spīdēt uz gultas dēļa jebkurā slīpuma leņķī bez būtiskām novirzēm refrakcijā un starojuma projekcijā. Tas arī izmanto mazāk materiālu, lai sasniegtu paredzēto konstrukcijas izturību, stingrību, svara samazināšanu un augstu stiepes izturību.
4, Pielietojums protezēšanā
Oglekļa šķiedras kompozītmateriālu pielietojums protezēšanā, piemēram:
1. Akceptora dobuma efekts
Lai izturētu cilvēka ķermeņa svaru, kontrolētu protezējamo ekstremitāšu un apturētu protēžu ekstremitāti, tas padara atlikušo ekstremitāšu ērtu un brīvu dobumā, un oglekļa šķiedras rāmis atbilst arī atbalsta svara un spēka pārneses prasībām.
2. Oglekļa šķiedras ceļa locītava
Oglekļa šķiedras ceļa locītavu īpatnējā izturība šobrīd ir labākā starp izmantotajiem materiāliem, tāpēc vairāk nekā 20 pasaulē populāru ceļu locītavu ārējie rāmji ir izgatavoti no oglekļa šķiedras kompozītmateriāliem. Pateicoties oglekļa šķiedras kompozītmateriālu ieviešanai ceļa locītavā, ir samazināts liels svars, ļaujot mākslīgajai ceļa locītavai sasniegt vairākas efektivitātes.
3. Oglekļa šķiedras potītes locītava
Potītes locītavas un pēdas protezēšanas kustībām ir būtiska ietekme uz ceļa locītavas atbalsta stabilitāti. (Elastīgajā pēdā tiek izmantots oglekļa šķiedras kompozītmateriāls, lai izveidotu potītes locītavu, kas var atlēkties. Oglekļa šķiedru izmanto, lai fiksētu mākslīgās potītes locītavas, piemēram, mīkstās papēžu potītes un oglekļa šķiedras universālās potītes.)
4. Savienojošā caurule
Savienojošo cauruli starp potītes un apakšstilba protēzēm var izgatavot arī no oglekļa šķiedras kompozītmateriāla, tādējādi veidojot potītes locītavu
Viegls un estētiski patīkams.
5. Oglekļa šķiedras mākslīgās pēdas
Mākslīgās pēdas galvenā funkcija ir atbalstīt ķermeņa masu, radīt kustībās vilces spēku un vienlaikus kompensēt tricepsa un saliecēju muskuļu lomu.
