玻璃最适合医疗设备的五大原因

在光传输方面，玻璃光纤比塑料光纤具有更多优势。以下是玻璃成为内窥镜和牙科仪器等医疗设备中光传输的最佳选择的五个原因。

1. 照明性能出色

光纤是柔性和刚性导光器的基础，使用玻璃制造的光纤可以提供最高的光传输性能。玻璃具有极高的显色指数，这意味着进出光纤或导光器的光线波长变化非常小。这样可以展示最真实的颜色，使医生如实观察人体组织。玻璃光纤的数值孔径最大可达到1，可以使更多光线进入并沿着光纤传输，从而产生更大的视场，能够通过更小的光纤束照亮更大的区域。相比之下，由于受到材料特性的限制，塑料光纤的数值孔径最大只能达到0.5。

2. 坚固且可弯曲

玻璃非常坚固，但很薄的玻璃会变得非常柔韧。这两种特性相结合意味着用于导光器的玻璃光纤的直径可以达到30微米（小于人类毛发厚度的一半）。这样小的直径可以实现在内窥镜中高度灵活移动所需的严格的弯曲半径。相比之下，非常细的塑料光纤的直径通常为500微米，而大多数情况下是1毫米（1000微米）或更大。在成像应用中，单根玻璃光纤的直径可以小至4微米，能够实现极高的像素分辨率。这意味着，详细、清晰的图像可以从光纤束的一端传输到另一端。

正如使用内窥镜或刚性光纤牙科导光棒时那样，光纤导光器很容易在134摄氏度条件下进行高压灭菌或再处理。

用特种玻璃制成的光纤比塑料光纤更柔韧、更灵活。它们具有明显更高的弹性模量。

3. 高温下仍然稳定

由于玻璃在高达350°C的温度下仍能保持稳定，柔性玻璃光纤束或刚性导光器可轻松承受高达134°C的高压灭菌环境。这使得玻璃非常适合于在牙科器械或内窥镜等需要清洁和消毒的可重复使用器械中进行光传输。包含塑料光纤的器械不能进行高压灭菌，因为这种光纤通常只能承受最高80°C的温度。

4. 更多设计选项

由于玻璃光纤的直径极小，大量单根光纤可以放入相对较小的光纤束中。这样就可以用小光纤束实现复杂的几何形状。用作一次性内窥镜的光源时，小直径光纤可以采用一种特定的形状定位在摄像头周围，从而减少摄像头过饱和度。使用玻璃光纤束还可以将来自单个光源的光线沿着几个较小的分支传输至多个位置。玻璃光纤束可以混合红色、绿色和蓝色 LED 光，在另一端生成均匀的白光。由于玻璃光纤非常细，因此与较厚的聚合物光纤相比，在相同直径的光纤束中可以放入更多的玻璃光纤。光纤数量越多，光输出就越均匀。

5. 优异的耐化学性

由于玻璃具有很高的耐化学性，因此不会与清洁剂、洗涤剂、酸、碱、溶剂或粘接剂发生反应。这使得玻璃组件持久耐用，易于清洁。玻璃还具有惰性，意味着不存在过敏反应的风险，因为它不会引起身体的任何免疫反应。而塑料可以与多种化学物质反应，有时会引起人体免疫反应。许多塑料不能用于医疗设备低温处理过程，例如等离子灭菌，因为它们会与这类过程中使用的过氧化氢发生反应。