Polímeros radiopaco
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Material radiopaco
Los polímeros utilizados para producir catéteres y otros dispositivos que se insertan en el cuerpo para procedimientos de diagnóstico o intervención generalmente se llenan de sustancias opacas a los rayos X, lo que hace que los dispositivos sean visibles bajo fluoroscopia o imágenes de rayos X. Estos rellenos, o radiopacificadores, típicamente polvos metálicos densos, afectan la atenuación de energía de los fotones en un haz de rayos X a medida que pasa a través de la materia, reduciendo la intensidad de los fotones al absorberlos o desviarlos. Debido a que estos materiales exhiben un coeficiente de atenuación más alto que el tejido blando o el hueso, aparecen más livianos en un fluoroscopio o película de rayos X. Esta visibilidad proporciona el contraste necesario para colocar con precisión el dispositivo en el área afectada. El contraste y la nitidez de la imagen pueden variar según el tipo y la cantidad de radiopacificador utilizado. Mezclar varios materiales radioopacos puede producir mejores resultados que usar solo un tipo en una formulación. Entre los radiopacificadores más utilizados para dispositivos médicos se encuentran el sulfato de bario, los compuestos de bismuto y el tungsteno, metales que son excelentes absorbentes de rayos X.
Sulfato de bario
El sulfato de bario (BaSO4) fue el primer material radiopaco que se compuso ampliamente en las formulaciones médicas y es la carga más común utilizada con polímeros de grado médico. Es un material económico que cuesta aproximadamente 0.5 €/Kg su color blanco se puede cambiar con la adición de colorantes. Con un peso específico de 4.5 gr/cm3 , el sulfato de bario se usa generalmente en cargas de 20 a 40% en peso. Si bien un compuesto de sulfato de bario al 20% es típico para aplicaciones de dispositivos médicos de uso general, algunos profesionales prefieren un mayor grado de radiopacidad que el que puede proporcionar esa carga. Con tubos rayados, por ejemplo, un compuesto del 40% es estándar.
Bismuto
Considerablemente más caros que el bario de 12 - 18 €/Kg es de color amarillo, tiene una gravedad específica de 8,9 gr/cm3; el subcarbonato de bismuto tiene una graveda d específica de 8.0 gr/cm3; y el oxicloruro de bismuto (BiOCl) tiene una gravedad específica de 7.7 gr/cm3. Debido a la densidad, un compuesto de bismuto al 40% contiene solo aproximadamente la mitad de la relación de volumen que un compuesto de sulfato de bario al 40%. Dado que el bismuto produce una imagen más brillante, más nítida y de mayor contraste en una película de rayos X o fluoroscopio que el bario, se usa comúnmente cuando se requiere un alto nivel de radiopacidad. En comparación con el bario, también son posibles cargas más altas: incluso un compuesto de bismuto al 60% puede mantener las mismas propiedades mecánicas del polímero base que un compuesto de sulfato de bario al 40%. El bismuto es sensible a la composición y debe tratarse suavemente, con una mezcla de bajo cizallamiento recomendada para obtener resultados óptimos. Debido a sus altos niveles de radiopacidad, los rellenos de bismuto han crecido en popularidad.
Tungsteno
Un polvo de metal fino con una gravedad específica de 19.35 gr/cm3 , el tungsteno (W) es más del doble de denso que el bismuto y puede proporcionar un alto coeficiente de atenuación a un costo de aproximadamente de 18 €/Kg Una carga de 60% de tungsteno tiene aproximadamente la misma relación de volumen que un compuesto de bismuto al 40%. Los dispositivos se pueden hacer altamente radiopacos con cargas relativamente bajas de tungsteno, lo que permite mantener buenas propiedades mecánicas. Debido a su densidad, el tungsteno generalmente se selecciona como relleno para dispositivos de paredes muy delgadas. El tungsteno es de color negro, que no se puede cambiar con colorantes. Es abrasivo y puede causar un desgaste acelerado en extrusoras y otros equipos de procesamiento. Los dispositivos llenos de altas cargas de tungsteno exhibirán aspereza superficial. Debido a que el material invita a la oxidación en presencia de oxígeno y calor y es altamente inflamable, se debe tener cuidado al secarlo. Con los elastómeros, el sulfato de bario se mezcla mejor que los compuestos de tungsteno o bismuto.