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医疗行业一直在成长和创新，而新技术又需要最好的材料，碳纤维就是其中之一。碳纤维在医疗领域的使用彻底改变了医疗设备的设计和制造方式，为患者带来了更高效、更有效的治疗。碳纤维作为一种新型复合材料，在生物医学领域具有广泛的应用前景。
碳纤维用于制作人工器官
碳纤维复合材料（CFRP）具有优良的机械性能，但在高温环境下强度有所下降，而CFRP的热稳定性较好。CFRP由于具有很高的比模量和良好的抗疲劳性能，因此在生物医学领域中被广泛应用。
例如，人工心 脏瓣膜和人工血管等都是应用 CFRP制作而成。对于心 脏瓣膜来说，CFRP制成的瓣膜可以在承受一定的压力下保护心 脏不受损伤，从而使其能够长时间工作。
而对于人工血管来说，CFRP制成的人工血管可以很好地支撑人体组织并达到良好的血液循环。此外，碳纤维复合材料还可以作为生物支架材料、器官支撑材料及人造器官制作材料等。
随着研究人员对碳纤维复合材料性能研究的不断深入，碳纤维复合材料在生物医学领域中将会有更广泛的应用。
碳纤维用于制作成像设备和手术器械
碳纤维可用于制造成像设备，如MRI核磁共振成像仪、CT扫描仪和X光机。这些机器需要能够处理强大磁场和辐射的特定部件。碳纤维既坚固又轻便，这使得这些放射物更容易转移。
碳纤维复合材料制成的医疗平板X射线穿透率高达98%，不仅能够减少X射线的放射量，还能够获得更好的成像效果。
碳纤维也被用于制造手术器械，如钳子、牵开器和剪刀。这些仪器还需要一种轻便可靠的材料，但也需要一种无菌且不与体液反应的材料。碳纤维是外科器械的绝佳选择，因为它可以很容易地消毒，不腐蚀，并且耐高温。
碳纤维可用作人造血管
人造血管是用于为患者提供血液供应的一种材料，在人造血管领域，碳纤维已经取得了巨大的进展，并在最近几年中展现出了巨大的应用前景。美国哥伦比亚大学医学院和华盛顿大学医学院的研究人员开发出了一种由碳纤维和天然胶原蛋白组成的人造血管。
研究人员先将天然胶原制成微丝，然后将这些微丝经过特殊处理后制成人造血管。在这种人造血管中，可以观察到胶原纤维和微丝的形成，并且可以观察到胶原纤维的排列以及胶原纤维之间的连接。这一人造血管能够很好地模拟天然血管的特性，具有较高的生物相容性，并且能够有效地促进细胞之间的粘附、生长以及组织再生。
这种人造血管有望用于临床医学治疗中，以解决患者因血管狭窄或阻塞而导致的血液供应问题。
碳纤维是制作心 脏支架的材料
心 脏支架是一种植入在心 脏表面的特殊医疗器械，用于扩张或支撑被堵塞的血管。目前，主要由生物可降解材料制成，包括聚乙二醇（PEG）、聚乳酸（PLA）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚苯乙烯-二乙烯基苯（PP-B）等。
其中，PP-B是一种含有亲水性基团的碳纤维复合材料，具有良好的生物相容性和低毒性。碳纤维支架具有机械强度高、耐疲劳、抗腐蚀等优点。因此，碳纤维支架被广泛应用于心血管疾病的治疗中。此外，碳纤维还可以用作制备心 脏支架的材料，如利用碳纤维的高弹性模量和良好的生物相容性等优点制备的血管支架。
碳纤维骨骼植入物
手术后，医生可能需要用螺钉或螺栓将骨头固定到位。这些金属片很重，可能会导致以后的并发症。碳纤维可以作为其中一些材料的替代品。或许有一天，骨螺钉、脊椎骨笼和椎间盘都可能有碳纤维替代物。因此，由于上述原因，这些复合材料是人体植入中耐磨作用的理想候选者。
碳纤维用于制造人工牙齿
碳纤维在人工牙齿领域的应用主要包括：
1、在制造人工牙齿的过程中，将碳纤维用于制造牙根，然后再用钛金属来制造牙冠，最后将两部分结合起来就制成了一副人工牙齿。
2、将碳纤维用于制作牙齿，可以大大减少牙齿所需要的金属量。采用碳纤维材料制作的人工牙齿不仅比其他材料制作的人工牙齿更加美观，而且还可以有效减少对人体的伤害。
3、由于碳纤维具有较好的耐磨性和抗蠕变性能，因此在制作人工牙齿时，可以采用碳纤维来替代金属，以减少对人体的危害。这不仅可以有效减少对人体的危害，还可以提高人工牙齿的使用寿命。
碳纤维可作为一种药物载体
碳纤维是一种强度高、重量轻、可吸收大分子化合物的生物材料。将其与药物载体材料复合制成药物载体，可以有效提高药物的溶解度和吸收率，减少或消除给药过程中的不良反应。利用碳纤维作为药物载体，不仅可以提高药物的溶解度；降低药物的毒副作用；还能增加药物在生物体内的滞留时间 ，从而提高了治疗效果由于碳纤维具有良好的生物相容性和可降解性，因此在医学领域中具有广泛应用前景。另外，碳纤维还可以用于制造植入式电子设备，如骨植入式电子设备和植入式心 脏起搏器。
碳纤维用于制造担架和轮椅
医用救护担架通常采用折叠式的设计，主要是为了方便携带和救援，要求担架自重轻且具有较好的承载能力。由碳纤维管制成的担架杆，将其分段拆分后，便于医护人员随身携带。经过测试得知，一个自重不到3kg的碳纤维担架，能够承受斤200kg患者的重量。
轮椅必须经久耐用。要做到这一点，唯一方法是用钢或钛制造它们——它们很坚硬，但很重。纤维具有与钢相同的强度，但要轻得多。因为碳纤维轻质高强特性，这使得碳纤维轮椅更容易携带，更容易存放，也更容易乘坐。轮椅使用者也不会很快感到疲劳。
碳纤维复合材料在医疗领域的应用，有哪些显着的优势呢？
1、各向异性和可设计性
碳纤维复合材料是各向异性材料，沿纤维方向和垂直于纤维方向的性能不同，给设计带来很大的自由度，通过改变铺层方式（例如铺层角度、铺层顺序）来改变产品的弹性和强度等特性，满足具体使用要求。
而医疗设备部件往往作用于不同的人体部位，不同部件具体性能要求不—样。
2、X射线透过率高
X射线的透过率和所穿透物质的元素组成、原子序数、密度、厚度有关，组成碳纤维复合材料的主要元素为C、H、O，原子序数小，X射线质量吸收系数远低于—般材料。
1mm厚的铝板和碳纤维复合材料板，它们的X射线透过率分别为78%和96%，铝板散射和吸收消耗为22%，碳纤维板只有4%。
3、抗疲劳性极为良好
碳纤维复合材料中包含无数纤维/树脂界面，当受到过大的外力产生裂纹，这些界面能有效阻止裂纹的进—步扩大，推迟疲劳破坏的产生。
医疗器械每天都在重复使用，碳纤维复合材料良好的抗疲劳性能保证仪器的使用寿命。
在医疗器械领域，利用其X射线全透射性，碳纤维复合材料被用于制造X光检查仪用移动平台；利用CFRP优异的机械性能，其被用于制造骨科用和器官移植用等医疗器械，以及制造假肢、矫形器等康复产品。
碳纤维复合材料性能优异，已经广泛应用于民用日常生活中，随着医疗技术的不断进步，不断创新发展，碳纤维在医疗器械方面的投入应用代表着新的趋势和方向，未来必将迎来更加广阔的应用前景！
