เล่มที่ 30
วัสดุการแพทย์
สามารถแชร์ได้ผ่าน :
ประเภทของ วัสดุการแพทย์
วัสดุการแพทย์อาจแบ่งออกได้เป็น ๔ ประเภทหลัก ดังนี้
๑. โลหะทางการแพทย์
โลหะถือได้ว่า เป็นวัสดุชนิดหนึ่งที่มีความสำคัญต่องานทางด้านการแพทย์จะเห็นได้ว่า ตั้งแต่ก่อนที่จะมีพัฒนาการ ทางด้านวัสดุการแพทย์อย่างจริงจัง โลหะมักเป็นตัวเลือกอันดับต้นๆ ที่นำมาใช้ในการรักษาหรือประดิษฐ์เป็นอุปกรณ์ ด้านการแพทย์ ทั้งนี้อาจเป็นเพราะโลหะเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงและมีความเหนียวซึ่ง น่าจะปลอดภัย ไม่แตกหักเสียหาย ในการใช้งาน แต่ในความเป็นจริงแล้ว ไม่ใช่ว่าโลหะทุกประเภทสามารถนำมาใช้งานทางการแพทย์ได้เนื่องจาก ปัญหาสำคัญ ของการใช้โลหะทางการแพทย์ ได้แก่ ปัญหาการกัดกร่อนจากสภาพแวดล้อมภายในร่างกาย ซึ่งถือได้ว่ารุนแรงมากดังนั้น โลหะที่สามารถนำมาใช้งานได้นั้น ต้องทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีด้วย
ปัจจุบันโลหะที่นำมาใช้งานในทางการแพทย์แบ่งออกเป็น ๒ กลุ่มใหญ่ คือ โลหะมีค่า และโลหะทั่วไป
โลหะ มีค่า ได้แก่ โลหะในกลุ่มของทองคำ เงิน และแพลทินัม ส่วน โลหะ ทั่วไป ได้แก่ อะมัลกัมหรือโลหะผสมปรอท เหล็กกล้าไม่เป็นสนิมโลหะผสมของโคบอลต์ไทเทเนียมบริสุทธิ์ และโลหะผสมของไทเทเนียม ซึ่งโลหะแต่ละประเภท มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันและนำไปใช้งานในลักษณะที่แตกต่างกันตามจุดประสงค์ โลหะมีค่ามักนำไปใช้งานทางด้านทันตกรรม เนื่องจากมีราคาแพงในขณะที่โลหะทั่วไป มีความแข็งแรงมากกว่า และมีราคาต่ำกว่า ทำให้สามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายกว่า ไม่ว่าจะเป็นด้านทันตกรรมออร์โทพีดิกส์ ศัลยกรรมต่างๆ และมักใช้งาน ในลักษณะที่เป็นวัตถุดิบในด้านการผลิตอุปกรณ์การแพทย์ต่างๆ
๒. พอลิเมอร์ทางการแพทย์
พอลิเมอร์หรือพลาสติกเป็นวัสดุที่มีลักษณะเฉพาะตัว คือ เป็นวัสดุที่ประกอบขึ้นด้วยโซ่โมเลกุลขนาดยาวที่มีหน่วย หรือโครงสร้างทางเคมีซ้ำๆ กันเป็นองค์ประกอบ หากเปรียบเทียบกัน ก็จะมีลักษณะเหมือนกับเส้นบะหมี่ที่ขดรวม และพันทับกันไปมาพอลิเมอร์พบได้ทั้งในธรรมชาติ เช่น แป้ง ยางธรรมชาติ เซลลูโลส และพอลิเมอร์สังเคราะห์ เช่น พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน พอลิเอสเทอร์
รากฟันเทียม
ครอบฟันที่ผลิตขึ้นจากโลหะมีรูปร่างคล้ายกัน ใช้สำหรับการบูรณะฟัน โดยครอบไปบนตัวฟันของผู้ป่วย
สำหรับงานทางด้าน การแพทย์สามารถนำมาใช้งานได้ทั้งพอลิเมอร์ธรรมชาติ และพอลิเมอร์สังเคราะห์ ซึ่งมีทั้งประเภท ที่ไม่ย่อยสลาย และย่อยสลายได้เมื่อใช้งานในร่างกาย ทั้งนี้ พอลิเมอร์มีข้อดีคือ มีความเหนียว มีน้ำหนักเบา สามารถขึ้นรูปได้ง่าย ราคาถูก และไม่เกิดการกัดกร่อนเหมือนกับโลหะ แต่อย่างไรก็ตาม พอลิเมอร์มีความแข็งแรงน้อยกว่าโลหะ ทำให้ไม่สามารถใช้งานในลักษณะที่ต้องมีการรับแรงสูงมากนัก
๓. เซรามิกทางการแพทย์
เมื่อพูดถึงเซรามิก เรามักนึกถึงถ้วยชาม หรือเครื่องสุขภัณฑ์ต่างๆ ที่พบเห็นอยู่ในชีวิตประจำวัน แต่เซรามิกก็มีการนำมาใช้งานทางการแพทย์เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เพราะมีจุดเด่นคือ มีความแข็งสูง ทนทานต่อการสึกหรอได้ดี และมีความเฉื่อยทางชีวภาพ ตัวอย่างของการใช้งานของเซรามิกในทางการแพทย์ ได้แก่ การใช้ประดิษฐ์ลูกนัยน์ตาเทียม เฝือก กระดูกเทียม หัวและเบ้ากระดูกของข้อสะโพกเทียม ครอบฟัน ฟันปลอม นอกจากสมบัติที่มีความเฉื่อยทางชีวภาพแล้ว ยังมีเซรามิกอีกประเภทหนึ่งที่สามารถสร้างพันธะเคมีกับเนื้อเยื่อในร่าง กายได้ ทำให้เกิดการยึดแน่นระหว่างวัสดุและเนื้อเยื่อได้ดี ซึ่งส่งผลให้การรักษา โดยใช้เซรามิกประเภทนี้ เป็นไปอย่างรวดเร็วกว่าเซรามิก ที่มีสมบัติความเฉื่อยเพียงอย่างเดียว เซรามิกประเภทนี้ได้แก่ ไฮดรอกซีแอปาไทต์ และไบโอกลาสส์
เส้นเอ็นเทียม ที่ผลิตขึ้นจากพลาสติกประเภทพอลิเอสเทอร์ หรืออาจมีการเสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอน เพื่อใช้ทดแทนเส้นเอ็นหรือเอ็นยึดที่เสียหาย
๔. คอมโพสิตทางการแพทย์
คำว่า คอมโพ สิต หมายถึง สิ่งที่มีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน ๒ ส่วนขึ้นไป โดยทั่วไปแล้ว ในทางวิศวกรรมหรือวัสดุศาสตร์ เราใช้คำว่า คอมโพสิต กับวัสดุที่ประกอบด้วย องค์ประกอบที่แตกต่างกันในระดับมหภาค และมีสมบัติ ที่เป็นผลมาจากสมบัติ ของแต่ละองค์ประกอบมารวมกัน คอมโพสิตมีหลากหลายประเภทด้วยกัน เราสามารถเลือกใช้วัสดุประเภทต่างๆ เข้ามาประกอบร่วมกันเป็นคอมโพสิตชนิดใหม่ ไม่ว่าจะเป็นพลาสติก รวมกับเซรามิก โลหะกับโลหะ พลาสติกกับโลหะ ตัวอย่างที่เห็นได้ในชีวิตประจำวัน ได้แก่ พลาสติกเสริมแรงด้วยใยแก้ว ที่ใช้ผลิตเป็นหลังคารถบรรทุก และอ่างอาบน้ำ
ในทางการแพทย์ เนื้อเยื่อของมนุษย์ เช่น กระดูก เอ็นยึด ผิวหนัง ก็อาจถือได้ว่าเป็นคอมโพสิตประเภทหนึ่ง เนื่องจาก ประกอบไปด้วยองค์ประกอบที่แตกต่างกัน ทั้งในระดับโมเลกุล และระดับโครงสร้าง จุลภาค ดังนั้น การใช้งานของคอมโพสิตในทางการแพทย์ ก็อาศัยเหตุผลที่ว่า วัสดุชนิดใดชนิดหนึ่งเพียงชนิดเดียวยังมีสมบัติ ที่ไม่เหมาะสม หรือไม่เพียงพอต่อการใช้งานตามต้องการ จึงต้องมีการนำเอาวัสดุหลายประเภท มารวมเข้าด้วยกัน เพื่อนำเอาข้อดีของวัสดุแต่ละประเภทมาใช้ประโยชน์ร่วมกัน ตัวอย่างของคอมโพสิตทางการแพทย์ ได้แก่ วัสดุอุดฟัน หรือวัสดุเคลือบหลุมร่องฟัน ซึ่งประกอบไปด้วยพลาสติกประเภท BIS-GMA ผสมรวมกับผงซิลิกา เพื่อเป็นทางเลือกในการใช้งานแทนอะมัลกัม เนื่องจากมีสีสันที่ใกล้เคียงฟันธรรมชาติมากกว่า นอกจากนี้ ก็ยังมีข้อเทียมบางประเภทที่ผลิตจากพลาสติกเสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอน เนื่องจาก สามารถปรับให้มีค่าสมบัติทางกลที่ใกล้เคียงกับกระดูกธรรมชาติได้มากกว่าข้อเทียมจาก โลหะ
เส้นใยคาร์บอนใช้ในการผลิตเป็นโครงสร้างรอบรอบบริเวณข้อเข่า เพื่อใช้ทดแทนกระดูกอ่อนบริเวณที่เสียหาย และทำให้เกิดเนื้อเยื่อใหม่
หัวข้อก่อนหน้า
