聚氨酯弹性体在医学领域的应用

聚氨酯分子结构中的软硬段存在着极性差异，这种结构使其与生物体具有良好的相容性。由于TPU加工方便，性能优异，已被广泛应用于制备多种医疗及保健产品。聚氨酯在医学领域中的应用始于20世纪50年代末。1958年聚氨酯首次用于骨折修复材料，而后又成功地应用于血管外科手术缝合用补充涂层。20 世纪70年代开始，聚氨酯作为一种医用材料已备受重视。到20世纪80年代初，用聚氨酯弹性体制作的人工心脏移植手术获得成功，使聚氨酯材料在生物医学上的应用得到了进一步发展。40多年来，聚氨酯弹性体在医学上的用途日益广讫，其产品包括人工心脏瓣膜、人工肺、骨黏合剂、人工皮肤、烧伤敷料、心脏起搏器绝缘线、缝线、各种夹板、导液管、人工血管、气管、插管、齿科材料、计划

生育用品等。

人工心脏辅助装置

   人工心脏及心脏辅助装置对材料的性能要求是多方面的：①不引起血栓：②不破坏血液细胞成分；③不改变血浆蛋白；④不释放电解质；⑤不引起有害的免疫反应：⑥不损害邻近组织，不致癌：②不产生毒素与变态反应；⑧优异的耐屈挠性。临床实践证明，聚氨酯弹性体在血液相容性、生物相容性、耐久性等

方面均优于天然橡胶、橡胶、聚烯烃橡胶，成为国内外研制人工心脏及其辅助装置的首选材料。国内外主要研制单位有美国犹他大学（浇注型聚氨酯心室）、广州中山医学院（聚醚型聚氨酯弹性体－反搏、助搏气囊）、成都科技大学（反搏气囊、血管、血泵等）， 这些产品都已获得成功。为了利用硅橡胶的优异的生物相容性、还可采用聚氨酯－硅烷嵌段共聚物制造人工心脏辅助装置。

医用导管

TPU具有优异的机械强度、柔韧性、耐磨性以及生物相容性，可用作各种医用导管材料，如输液管、导液管、导尿管等。胃镜软管是光学纤维胃镜的重要配件之一，要求其具有足够的柔软性、弹性、无毒；在制作工艺上要求管径均匀、无弯曲变形；要求导管表面的光洁度高。采用 TPU 制作的胃镜软管符合上

述要求及其医用要求，国外已普遍采用。

薄膜制品

TPU能够通过溶液浇注成型或挤出、吹塑成型制成薄而韧的薄膜。这种薄膜具有较高的强度和弹性，良好的透气性、耐药品性、耐微生物、耐辐射性能，可用于多种医疗卫生用途，如灼伤覆盖层、伤口包扎材料、取代缝线的外科手术用拉伸薄膜、用于病人退烧的冷敷冰袋、一次性给药软袋、填充液体的义乳、避孕套、医院床垫及床套等。TPU薄膜能有效地作为阻隔细菌的屏障，用于医院病床罩垫能使病人的汗容易挥发，手感舒适，能进行消毒处理。以聚氨酯薄膜为囊壁材料、采用液体填充而成的义乳，手感柔软，与皮肤接触无异物感，适合于乳房手术者及女性乳房偏小者佩戴，效果逼真，国内已有生产。采用 TPU 薄膜可生产一次性静脉给药体系的软囊，该给药体系由装药的塑料容器、聚氨酯软囊、流速控制系统组成，其中聚氨酯软囊是关键部件。

假肢

采用聚酯型聚氨酯弹性体共聚物制造的人体假肢与人体组织有很好的相容性。如聚酯－MDI 发泡所制得的聚氨酯微孔弹性体可制作假肢；水发泡聚氨酯弹性体可制作假肢护套，其耐磨性能超过乳胶护套；上肢肢体采用聚多元醇和TDI一步法制成微孔弹性体，而要求耐磨及耐屈挠的手掌和手指部分以聚酯多

元醇和 MDI 为主要原料采用半预聚法制备。用聚氨酯材料替代原来包覆PVC的乳胶手套材料，消除了电动假手的大部分噪声，并省电。进行过这方面研究的单位有北京假肢厂、江苏省化工研究所等。

矫形绷带

骨折病人一般用石膏绷带固定，但石膏有重量大、强度低、透气性差等缺点，国内外研究人员致力于更理想的矫形材料的研究，其中用聚氨酯材料制作的绷带既可避免潮湿而引起的并发症，又具有石膏绷带的特点，且较石膏绷带更为坚固，其强度为石膏绷带的20倍，能承受人体肌肉用力而变形的强度，绷誉。

层间有很好的黏合性，长期绷扎不变形，耐磨损；材料相对密度小，有一定的气性，能透过皮肤所蒸发的水分；可以预防瘙痒、臭气和皮肤细菌的感染，从避免皮肤萎缩的发生；材料结构稳定，不怕水的浸泡和液体的侵蚀，不会燃格成型条件不苛刻，使用范围、操作方法与石膏绷带相似，不改变临床传统使用习

惯，不需要任何特殊设备和仪器；操作简便、使用卫生、固化速度快、质务官薄、坚而韧，不易使伤口发炎，具有透气性好、刚度强、耐水浸、透X光的烧点，在创伤骨科治疗和矫形治疗中，可用作固定材料，其综合性能明显优于石亮绷带。

医用人造皮

弹性较好的聚氨酯微孔泡沫体可制作人造皮。其优点是透气性好，能促使表皮加速生长，可防止伤口水分和无机盐的流失，以及阻止外界细菌介人，防止感染。有一种聚氨酯人造皮是用两种泡孔不同的厚度为0. 15~0. 16mm软质聚氢酯薄片，通过特殊技术层压而成。孔径小的一片与外界空气接触，孔径大的一片与伤口创面接触。聚氨酯人造皮可适用于三度烧伤病人，在治疗过程中，先将烧坏的表皮剪去，然后盖上聚氨酯人造皮。这种聚氨酯人造皮在制造后用钴60照射杀菌或蒸汽消毒，密封在纸塑复合袋中可长期保存。

手套

医用手套通常由天然乳胶制得，但对部分使用者而言，存在着皮肤过敏问题。而TPU因其分子结构软硬度可加以调节，能制成性能符合医用要求的产品。因此，聚氨酯可替代天然乳胶制造医用手套，其他合成橡胶不太适合这种用途。选择TMXDI, 是因为它不存在毒性问题，与水的反应活性较低。与以MDI

为基的TPU相比，TMXDI基TPU 的拉伸强度 28MPa, 与天然乳胶相当；断裂伸长率1800%, 是天然乳胶的两倍；硬度（邵尔A) 为40; 拉伸模量7. 3MPa.这种手套具有较好的抓握功能，与皮肤接触也较好，但其价格较高。

计划生育用品

（1) 可逆式输精管用聚氨酯栓堵剂 山西省人民医院与山西省化工研究所合作开发了医用聚氨酯弹性体，用于制造可逆式输精管用聚氨酯栓堵剂。这是一种双组分反应性材料，注入男性输精管内，固化为条形弹性栓塞，可阻止精子通过，达到避孕目的，一旦需要恢复生育能力时，取出栓塞，又可正常受精。此法经济、方便、有效，对局部组织无不良反应。

（2) 聚氨酯避孕套 避孕套也称安全套。由于天然胶乳中的蛋白质会产生过敏问题，因此，采用聚氨酯等材料生产避孕套者日益增多。聚氨酯避孕套比大然胶乳避孕套薄而敏感性强，能与油基的润滑剂相容，在国外受到消费者的欢迎，成为国外报道最多的避孕套。1994年伦敦国际集团（LIG) 开发了世界上第一件聚氨酯避孕套，其商品牌号为Durex-avanti, 已得到美国FDA 的认可。它用TPU 制造，具有透明、无气味、耐油质润滑剂的特点，可防止性传播疾病，特别适合于对乳胶过敏的人。

移植血管

聚醚型聚氨酯由于水解老化的限制，不适宜作长期移植件。而一种新型的聚碳酸酯型聚氨酯的生物稳定性优于传统的聚醚型聚氨酯，成为制造人造血管的优良材料。根据此特性，Szycher 等人采用新一代耐生物作用的聚碳酸酯型聚氨酯和独特的专利技术，开发、生产了自封闭血管接口移植物，并进一步开发出柔性、小直径血管修补材料。聚氨酯弹性材料在其他方面的应用包括人造软骨，它具有优异的减振性能、

生物相容性及弹性，类似于人类的软骨，可用于制造肘部和腿部的人工骨或软骨。在人工肾、人工肺、人工肝脏等方面，聚氨酯弹性体分离膜已逐渐替代纤维素分离膜，可将血液与渗析物分离开来。聚氨酯弹性体还可用于制造假牙和修补假牙，这种假牙的生物相容性很好。