6 Faktor Utama Membatasi Tabung Plastik dalam Alat Medis Modern

Mitos Tabung Plastik vs. Logam untuk Alat Medis

Seiring berkembangnya teknologi medis dan pengembangan prosedur minim invasif baru, desainer alat medis harus menyusun produk tabung medis yang:

• Semakin kecil diameternya 
• Lebih canggih dan tetap hemat biaya

Meskipun tabung medis logam telah menjadi tulang punggung industri alat medis selama bertahun-tahun (dan dengan alasan yang baik), penggunaan tabung medis plastik sedang berkembang. Secara harfiah ribuan kombinasi resin telah dikembangkan untuk menghasilkan karakteristik fisik tertentu, seperti kekuatan, fleksibilitas, pushability, dan lubricity — memperluas opsi desain untuk tabung dalam alat medis baru.

Misalnya, tabung plastik tipis digunakan dalam kateter untuk berbagai aplikasi kardiovaskular, urologi, gastrointestinal, neurovaskular, dan oftalmologi. Tabung medis plastik dengan berbagai tingkat kekakuan (tergantung pada aplikasi) biasanya digunakan untuk drainase, administrasi cairan atau gas, akses oleh instrumen bedah, dan tugas lainnya.

Namun, sementara plastik dianggap fleksibel (jika tidak secara harfiah) dan murah untuk digunakan dalam banyak aplikasi tabung medis, ada sejumlah mitos tentang plastik dan alasan mengapa ia mungkin bukan pilihan yang lebih baik daripada tabung medis logam. 

Mari kita lihat enam mitos tentang tabung medis plastik.

Mitos 1: Tabung medis plastik biokompatibel dan
non-toksik.

Nah . . . kadang-kadang. Pertimbangkan polymer polyvinyl klorida (PVC), yang memiliki sejarah panjang dalam tabung medis dan industri alat medis karena kemampuan serbaguna dan biaya PVC. 

FDA dan organisasi kesehatan lainnya telah mengidentifikasi risiko yang terkait dengan di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP), pewemulihan (pelunak) umum yang sering ditambahkan ke PVC. Karena PVC keras dan rapuh pada suhu ruangan, DEHP ditambahkan untuk meningkatkan fleksibilitas PVC untuk penggunaan seperti tabung medis. 

Masalahnya adalah DEHP dapat bocor ke dalam larutan yang datang dalam kontak dengan tabung plastik, dalam aplikasi seperti:

• IV dan infus darah
• Pemberian nutrisi
• Diayalisis peritoneum
• Bypass paru-jantung (CPB)
• Oksigenasi membran ekstrakorporal (ECMO)
• Hemodialisis. 

Kita semua terpapar tingkat kecil DEHP dalam kehidupan sehari-hari. Namun, individu yang sering berkontak — seperti pasien kronis yang terpapar melalui beberapa prosedur medis — mungkin tunduk pada sejumlah efek samping, seperti gangguan endokrin, toksisitas hati, dan masalah lainnya.

Sementara ada alternatif untuk DEHP, penggunaannya dalam PVC medis masih umum. Produsen tabung medis dapat bergerak menuju plastik alternatif, non-DEHP, namun bahan-bahan ini biasanya lebih mahal dari PVC. 

Jadi, sementara banyak plastik dapat biokompatibel dan non-toksik, kita harus bertanya: Saat plastik baru dikembangkan dan yang lain digunakan jangka panjang, risiko apa yang belum diketahui akan ditemukan?

Mitos 2: Tabung medis plastik sekali pakai adalah cara
terbaik.

Benar bahwa plastik praktis untuk aplikasi tabung medis sekali pakai, seperti kateter yang terbuat dari PVC atau silicone dan dirancang untuk digunakan sekali lalu dibuang. Menggunakan perangkat sekali pakai juga dapat membantu menahan penyebaran infeksi, yang merupakan masalah keselamatan dan biaya untuk rumah sakit, pusat bedah, dan penyedia layanan kesehatan lainnya.

Namun, menurut Healthcare Plastics Recycling Council, fasilitas kesehatan AS menghasilkan sekitar 14.000 ton sampah per hari — dan sekitar 20% hingga 25% dari sampah itu dapat diatribusikan pada kemasan plastik dan produk plastik.

Oleh karena itu, sangat penting untuk juga mempertimbangkan biaya menambahkan lebih banyak “kesepakaan sekali pakai” ke dalam campuran, dalam bentuk tabung medis dan perangkat lain yang terbuat dari plastik.

Selain biaya dan dampak membuang ton bahan setiap tahun, jejak lingkungan juga meluas ke proses manufaktur. Misalnya, untuk setiap pon produk yang dibuat di AS, 32 pon sampah dibuat selama manufaktur.

Selain itu, transportasi semua produk yang dibeli rumah sakit menambah jejak karbon plastik. (Anda dapat membaca lebih lanjut tentang kelestarian rumah sakit di sini.) 

Jelas, jumlah tabung medis dan sampah plastik lainnya yang dihasilkan oleh fasilitas kesehatan adalah masalah lingkungan dan kelestarian. Pembakaran plastik menambahkan polutan ke udara; bahkan saat plastik dibuang dengan benar, mereka tetap berada di lingkungan untuk waktu yang sangat lama.

Jadi, seberapa bijaksana menambahkan lebih banyak plastik — bahan yang dirancang khusus TIDAK untuk hancur — dalam bentuk tabung medis sekali pakai?

Mitos 3: Tabung medis plastik dapat digunakan ulang dengan mudah seperti tabung medis logam dapat.

Beberapa orang mungkin membantah kekhawatiran pembuangan dengan proposal bahwa tabung medis plastik dapat, seperti tabung logam, diesteril ulang dan digunakan kembali. Tetapi ingat bahwa saat tabung medis digunakan kembali, bahan harus dapat mempertahankan karakteristik yang diinginkan — seperti kekakuan, kekuatan, kompatibilitas, atau resistensi biologis atau kimiawi — di bawah paparan berulang terhadap desinfektan, sterilisasi, dan proses pembersihan rutin.

Bergantung pada karakteristik bahan spesifik, tabung medis logam dapat diesteril ulang menggunakan sejumlah metode, termasuk:

• Autoclaving
• Panas kering
• Iradiasi gamma
• Desinfektan kimiawi

Namun, tabung plastik mungkin tidak dapat menahan metode yang sama dan mempertahankan karakteristik yang diinginkan. 

Misalnya, metode yang disukai untuk sterilisasi perangkat kateter menggunakan iradiasi electron beam (e-beam) atau gamma. Metode energi tinggi ini menghilangkan penggunaan beberapa fluoropolimer populer dalam rangkaian kateter, seperti fluorinated ethylene propylene (FEP) atau polytetrafluoroethylene (PTFE).

Pada gilirannya, ini dapat merusak performa perangkat akhir, karena belum ada plastik pengganti yang baik dengan semua atribut performa FEP atau PTFE.

Mitos 4: Tabung medis plastik setara kuatnya dengan logam.

Beberapa polimer berkinerja tinggi dapat memberikan tingkat kekuatan dan kekakuan yang dapat dibandingkan dengan logam pada suhu ruangan. Namun, dibandingkan dengan jenis tabung medis lainnya, logam masih lebih kuat dan lebih robust, sehingga cocok untuk aplikasi yang memerlukan:

• Tingkat struktur yang tinggi
• Modulus tegangan tarik tinggi (kekakuan)
• Aliran fluida tekanan tinggi

Jadi, meskipun penggunaan plastik luas, beberapa aplikasi alat medis mungkin memerlukan tabung yang terbuat dari logam. Misalnya, tabung medis logam umumnya mempertahankan bentuknya dan merupakan pilihan yang superior untuk aplikasi seperti jarum biopsi yang harus melewati tulang. 

Tabung baja stainless berkualitas tinggi atau aliung titanium digunakan dalam berbagai instrumen bedah dan gigi, di mana tabung logam unggul dalam memenuhi rasio kekuatan-berat yang diperlukan, serta resistensi korosi mikrobiologis dan umur kelelahan.

Untuk kekuatan tambahan, tabung medis logam dapat dibangun dalam berbagai bentuk — seperti lingkaran, oval, persegi panjang, persegi, atau disesuaikan — atau dalam beberapa lapis konsentris.

Tabung medis plastik dapat diperkuat dengan lapisan kawat logam dianyam untuk kekuatan dan transmisi torsi tambahan. Namun, proses ini cukup intensif tenaga kerja dan menambah biaya. 

Selain itu, performa dapat bervariasi tergantung pada kualitas pengikatan antara lapisan tabung plastik. Lebih dari itu, dapat lebih sulit untuk memotong akhir yang bersih dan tidak berubah bentuk saat memotong panjang tabung plastik yang dianyam.

Mitos 5: Tabung medis plastik lebih hemat biaya
dibandingkan logam.

Dengan penghematan biaya sebagai penggerak utama dalam perawatan kesehatan, plastik memang menawarkan kemampuan untuk membuat tabung medis dan perangkat sekali pakai yang dapat dibuang, menghilangkan biaya sterilisasi ulang setelah penggunaan.

Selain itu, plastik dapat lebih murah diproses daripada logam. Ini dapat memungkinkan desain untuk menyertakan geometri panjang dan tipis yang dihasilkan melalui injeksi cetak, seperti untuk tabung yang umum digunakan dalam kateter, tabung ventilator, dan alat medis lainnya di mana fleksibilitas adalah keharusan. 

Namun, sementara bagian plastik mungkin murah dibuat setelah manufaktur skala besar dimulai, biaya untuk membuat cetakan dapat ribuan atau bahkan puluhan ribuan dolar dalam pengeluaran awal, tergantung pada jenis cetakan. Itu dapat membuat prototipe dan produksi kecil menjadi dilarang biaya.

Tabung medis logam terus menjadi pilihan hemat biaya dalam banyak perangkat yang memerlukan toleransi presisi, resistensi terhadap pelarut atau cairan tertentu, atau karakteristik fungsional lainnya. 

Dan sementara plastik kadang-kadang bisa menjadi opsi yang baik untuk beberapa tabung medis, penting juga untuk diingat bahwa plastik tidak dapat dipotong dengan tepat seperti logam — pertimbangan penting di mana nyawa mungkin tergantung pada akurasi tabung.

6: Plastik adalah masa depan.

Maaf kepada Mr. McGuire dari The Graduate, plastik tidak memiliki monopoli atas inovasi dalam alat medis

Misalnya, stent plastik telah dijanjikan selama bertahun-tahun, termasuk “bioskala vaskular sepenuhnya bioresorbable” yang terbuat dari plastik yang dapat diimplan dan kemudian direabsorpsi oleh tubuh ketika tidak lagi diperlukan. Namun, sejauh ini ide itu belum memenuhi janjinya dan masih merupakan pekerjaan yang sedang berjalan.

Sementara itu, penggunaan tabung medis logam terus berkembang. Misalnya:

• Dalam stent vaskular, baja stainless digantikan oleh aliung kobalt krom atau aliung platinum krom dan logam kelompok platinum (PGMs), yang sangat kompatibel dengan tubuh manusia dan tahan terhadap suhu tinggi dan korosi. 

• Logam tungsten dalam berbagai bentuk telah digunakan dalam tabung medis untuk perangkat yang digunakan untuk melakukan prosedur bedah laparoskopi dan endoskopi minim invasif.

Meskipun penggunaan tabung medis plastik terus berkembang, properti tabung logam menjadikannya alternatif yang layak untuk pembuatan banyak alat medis. Seiring alat menjadi lebih kecil dan prosedur menjadi lebih canggih, aplikasi baru dan inovatif untuk tabung medis logam akan terus muncul bersama dengan perkembangan plastik.

Bandalkan Kelebihan dan Kekurangan Sebelum Memilih

Tentu, setiap bahan tabung memiliki kelebihan dan kekurangan yang perlu dibandingkan dengan penggunaan akhir dan tujuan produksi untuk aplikasi tabung medis spesifik Anda. Dengan banyak opsi tabung medis yang tersedia saat ini — baik logam maupun plastik — supplier bahan yang tepat dapat membantu Anda memilih opsi terbaik berdasarkan aplikasi alat medis dan anggaran Anda.

Seiring berkembangnya teknologi medis, Metal Cutting akan terus ada di sini untuk menyediakan tabung dan bagian lain yang memenuhi kebutuhan industri alat medis. Sebagai perusahaan pembuatan logam presisi, kemampuan ahli kami termasuk pemotongan, penggerindaan, pengupasan halus, dan pengelupasan toleransi sangat ketat dari semua logam untuk aplikasi alat medis. 

Kami juga menyediakan operasi sekunder seperti pengliatan, pemotongan sudut, dan penyudutan serta pembentukan slot pada tabung, kawat, dan palang diameter kecil. Selain itu, produk tungsten dan molibdenum, seperti kawat, pita, dan palang, tersedia.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang menentukan tabung logam presisi untuk kebutuhan alat medis Anda, unduh salinan gratis white paper kami, Metal Tubing in the 21st Century: Who Needs It? The Future of Innovation in Medical Devices.