6 Facteurs Clés Limitant le Tube Plastique dans les Dispositifs Médicaux Modernes

Les Mythes du Tube Plastique vs Métallique pour Dispositifs Médicaux

Alors que la technologie médicale avance et que de nouvelles procédures mini-invasives se développent, les concepteurs de dispositifs médicaux doivent créer des produits de tubulure médicale :

• Diamètres toujours plus petits
• Plus sophistiqués et pourtant rentables

Bien que le tube médical métallique soit un pilier de l'industrie depuis des années (et pour de bonnes raisons), l'usage du tube médical plastique croît. Des milliers de composés résine ont été développés pour produire des caractéristiques physiques spécifiques : résistance, flexibilité, poussabilité, lubrification — élargissant les options de conception pour tubulures dans nouveaux dispositifs.

Ex: tubes plastiques fins dans cathéters pour applications cardiovasculaires, urologiques, gastro-intestinales, neurovasculaires, ophtalmiques. Tubes plastiques à rigidité variable (selon application) couramment utilisés pour drainage, administration fluides/gaz, accès instruments chirurgicaux, autres tâches.

Pourtant, si le plastique est perçu comme flexible (au sens figuré) et bon marché pour beaucoup d'applications de tubulure médicale, il existe plusieurs mythes sur le plastique et raisons pour lesquelles il n'est pas forcément meilleur que le tube métallique.

Examinons six mythes sur le tube médical plastique.

Mythe 1 : Le tube médical plastique est biocompatible et non toxique.

Parfois. Considérez le polymère chlorure de polyvinyle (PVC), longue histoire en tubulure médicale et industrie du dispositif grâce à la polyvalence et au coût du PVC.

La FDA et autres organisations de santé ont identifié des risques liés au phtalate de di(2-éthylhexyle) (DEHP), plastifiant (assouplissant) courant ajouté au PVC. Comme le PVC est dur et cassant à température ambiante, le DEHP est ajouté pour augmenter sa flexibilité pour usages comme tubulure médicale.

Le problème : le DEHP peut migrer dans les solutions en contact avec le tube plastique, dans applications comme :

• Perfusion IV et sang
• Nutrition entérale
• Dialyse péritonéale
• Circulation extra-corporelle (CEC)
• Oxygénation par membrane extra-corporelle (ECMO)
• Hémodialyse

Nous sommes tous exposés à de faibles niveaux de DEHP au quotidien. Mais individus en contact plus fréquent — patients chroniques exposés par multiples procédures — peuvent subir effets indésirables : perturbation endocrinienne, toxicité hépatique, autres.

S'il existe alternatives au DEHP, son usage en PVC médical reste courant. Les fabricants peuvent aller vers plastiques sans DEHP, mais ces matériaux sont typiquement plus chers que le PVC.

Donc, si beaucoup de plastiques peuvent être biocompatibles et non toxiques, on doit se demander : quels risques encore inconnus seront découverts avec nouveaux plastiques développés et autres utilisés long terme ?

Mythe 2 : Le tube médical plastique jetable est la voie à suivre.

Vrai que les plastiques sont pratiques pour applications de tubulure médicale à usage unique, comme cathéters PVC ou silicone conçus pour usage unique. L'usage de dispositifs jetables aide aussi à limiter la propagation d'infections, préoccupation sécurité et coût pour hôpitaux, centres chirurgicaux, autres prestataires.

Mais selon le Healthcare Plastics Recycling Council, les établissements de santé US génèrent ~14 000 tonnes de déchets/jour — dont 20-25% imputables aux emballages et produits plastiques.

Il est vital de considérer le coût d'ajouter encore plus de « jetable » dans le mélange, sous forme de tubulures et dispositifs médicaux plastiques.

Outre le coût et l'impact de l'élimination de tonnes de matière/an, l'empreinte environnementale s'étend à la fabrication. Ex: pour chaque livre de produit fabriqué aux US, 32 livres de déchets sont créés pendant la fabrication.

Le transport de tous les produits qu'un hôpital achète s'ajoute à l'empreinte carbone du plastique. (En savoir plus sur la durabilité hospitalière ici.)

Clairement, la quantité de déchets de tubulure médicale et autres plastiques générés par les établissements de santé est une préoccupation environnementale et de durabilité. L'incinération du plastique ajoute polluants à l'air ; même éliminé correctement, le plastique reste dans l'environnement très longtemps.

Alors, quelle sagesse d'ajouter plus de plastique — matériau conçu pour NE PAS se dégrader — sous forme de tubulure médicale jetable ?

Mythe 3 : Le tube médical plastique peut être réutilisé aussi facilement que le tube métallique.

Certains contre-argumentent les préoccupations d'élimination en proposant que le tube plastique, comme le métal, peut être restérilisé et réutilisé. Mais rappelez-vous : quand un tube médical est réutilisé, le matériau doit maintenir ses caractéristiques désirées — rigidité, résistance, compatibilité, résistance biologique/chimique — sous expositions répétées aux désinfectants, stérilisation, nettoyages de routine.

Selon caractéristiques matérielles, le tube métallique peut être restérilisé par plusieurs méthodes :

• Autoclavage
• Chaleur sèche
• Irradiation gamma
• Désinfectant chimique

Cependant, le tube plastique peut ne pas supporter ces mêmes méthodes en maintenant ses caractéristiques.

Ex: méthode préférée pour stérilisation cathéters = faisceau d'électrons (e-beam) ou irradiation gamma. Ces méthodes haute énergie éliminent l'usage de certains fluoropolymères populaires dans assemblages cathéters, comme éthylène propylène fluoré (FEP) ou polytétrafluoroéthylène (PTFE).

Cela peut compromettre la performance des dispositifs finis, car il n'y a pas encore de bon substitut plastique avec tous les attributs de performance du FEP ou PTFE.

Mythe 4 : Le tube médical plastique est aussi fort que le métal.

Certains polymères haute performance peuvent donner des niveaux de résistance et rigidité comparables au métal à température ambiante. Mais comparé aux autres types de tubulure médicale, le métal reste plus fort et plus robuste, le rendant bien adapté aux applications nécessitant :

• Degré élevé de structure
• Module de traction élevé (rigidité)
• Écoulement fluide haute pression

Donc, malgré l'usage répandu des plastiques, certaines applications de dispositifs médicaux peuvent requérir du tube métallique. Ex: tube métallique tient généralement sa forme et est supérieur pour une aiguille de biopsie traversant l'os.

Tubes inox haute qualité ou alliage titane utilisés dans large gamme d'instruments chirurgicaux/dentaires, où le tube métallique excelle pour ratios résistance/poids, résistance corrosion microbiologique, vie à la fatigue.

Pour plus de résistance, le tube métallique peut être construit en formes diverses — circulaire, ovale, rectangulaire, carré, personnalisé — ou en couches concentriques multiples.

Le tube plastique peut être renforcé par une couche de fil métallique tressé pour résistance et transmission de couple. Mais le processus est assez intensif en main-d'œuvre et ajoute au coût.

De plus, la performance peut varier selon la qualité du collage entre couches du tube plastique. Et il peut être plus difficile de maintenir une coupe d'extrémité propre, non déformée, en coupant des longueurs de tube plastique tressé.

Mythe 5 : Le tube médical plastique est plus rentable que le métal.

Avec les économies comme moteur majeur en santé, les plastiques offrent la capacité de faire tubulures et dispositifs jetables à usage unique, éliminant le coût de restérilisation.

De plus, les plastiques peuvent être moins chers à traiter que les métaux. Cela permet des designs avec géométries longues, fines via moulage par injection, comme tubes pour cathéters, tubes ventilateur, autres dispositifs où flexibilité est indispensable.

Cependant, si les pièces plastiques peuvent être bon marché une fois la fabrication à grande échelle lancée, le coût du moule peut être des milliers, voire dizaines de milliers de dollars en mise de fonds initiale, selon le type. Cela rend prototypage et petites séries prohibitivement chers.

Le tube médical métallique reste un choix rentable dans de nombreux dispositifs nécessitant tolérance précise, résistance à certains solvants/fluides, autres caractéristiques fonctionnelles.

Et si le plastique peut parfois être une bonne option pour certaines tubulures, il est important de se rappeler que le plastique ne peut pas être coupé aussi exactement que le métal — considération importante où des vies peuvent dépendre de la précision d'un tube.

Mythe 6 : Les plastiques sont l'avenir.

Pardonnez à M. McGuire du Lauréat, le plastique n'a pas le monopole de l'innovation en dispositifs médicaux.

Par exemple, stents plastiques promis depuis des années, incluant un « échafaudage vasculaire entièrement biorésorbable » en plastique implantable puis réabsorbé par le corps quand plus nécessaire. Mais cette idée n'a pas encore tenu sa promesse et reste en cours.

Pendant ce temps, l'usage du tube médical métallique continue d'évoluer. Ex:

• Dans stents vasculaires, l'inox est remplacé par alliage cobalt-chrome ou platine-chrome et métaux du groupe platine (PGM), hautement compatibles avec le corps humain, résistants haute température et corrosion.
• Métaux tungstène sous diverses formes utilisés en tubulure médicale pour dispositifs de chirurgie laparoscopique et endoscopique mini-invasive.

Même avec la croissance du tube plastique, les propriétés du tube métallique en font une alternative viable pour la fabrication de nombreux dispositifs médicaux. À mesure que les dispositifs rapetissent et les procédures se sophistiquent, de nouvelles applications innovantes pour le tube médical métallique continueront d'émerger aux côtés des développements plastiques.

Pesez le Pour et le Contre Avant de Choisir

Bien sûr, chaque matériau de tubulure a avantages et inconvénients à peser contre l'usage final et les objectifs de production pour votre application spécifique. Avec les nombreuses options de tubulure médicale aujourd'hui — métal et plastique — le bon fournisseur matériaux peut vous aider à choisir la meilleure option selon votre application et budget.

Alors que la technologie médicale avance, Metal Cutting continuera à fournir tubulures et autres pièces répondant aux besoins de l'industrie du dispositif médical. En tant qu'entreprise de fabrication métallique de précision, nos capacités expertes incluent coupe à tolérances très serrées, rectification, rodage, polissage de tous métaux pour applications dispositifs médicaux.

Nous offrons aussi opérations secondaires : pliage, coupe d'angle, pointage et rainurage de petits tubes, fils, tiges. En plus, produits tungstène et molybdène (fil, ruban, tige) disponibles.

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