בחינת יישומים רפואיים של חוטי ניטינול עדין במיוחד

כפי שהשם מרמז, Nitinol היא סגסוגת ניקל-טיטניום הידועה בזיכרון הצורה שלה ובמאפיינים הסופר אלסטיים. זיכרון צורות מתייחס ליכולתו של ניטינול לעבור דפורמציה בטמפרטורה אחת, ואז לשחזר את צורתו המקורית, תחת צורתו, לאחר חימום מעל טמפרטורת השינוי שלו. גמישות העל מתרחשת בטווח טמפרטורות צר ממש מעל טמפרטורת הטרנספורמציה שלו; במקרה זה, אין צורך בחימום כדי לגרום לצורה התת-צורה להתאושש. החומר מפגין גמישות עצומה, פי 10-30 מזו של מתכת רגילה.

הוא התגלה לראשונה בשנת 1968 בחיפוש אחר חומרי כרייה. ובכל זאת, עברו עשרות שנים עד Nitinol הפך שימושי בשוק בשל הקשיים שנתקלו בעיבוד ובייצור שלו. למעשה, השימושים הרבים של Nitinol התממשו ברובם מאז אמצע שנות ה-90, כאשר השימושיות שלו במגוון רחב של יישומים נובעת מכך שהוא סגסוגת זיכרון צורה ומהתכונות הסופר-אלסטיות שלו. כיום הוא נמצא בשימוש נרחב עבור רכיבים רפואיים רבים, לרבות שזירה ופיתול חיזוקים עבור צינורות צנתר ופירים, סטנטים קלועים ומעוצבים, סלי אחזור מעוצבים ויישומים רבים אחרים. זיכרון הצורה הופך אותו למועמד מצוין עבור יישומים רבים בגוף כגון אכיפה מחדש של צנתר ותומכנים קלועים.

Nitinol משמש גם למכשירים רפואיים אלה מכיוון שהוא תואם ביו, כלומר הוא תואם לגוף האדם ולכן לא יזיק לרקמות אנושיות. חומרים אחרים שאינם תואמים ביו יכולים לגרום לבעיות כגון קרישת דם כאשר משתמשים בהם ליישומים דומים. ניטינול מיוצר בדרך כלל במטילי יציקה גדולים וניתן לעבד אותו כל הדרך עד לחוטים עדינים במיוחד שהם רק חלק קטן מגודל שערה אנושית. השלבים האחרונים של התהליך כולו נקראים שרטוט תיל ודורשים בקרה מדויקת על מנת לשמור על תכונות פיזיקליות ומכאניות.

חוט דק במיוחד הוא חוט קטן מאוד בקוטר (עובי) המוחזק בסובלנות הדוקה להפליא. מוצרי חוט עדין מתוכננים עם מדידה מקוונת חדשנית כדי לספק דיוק ואמינות ממדי יוצאי דופן. Nitinol מיוצר ב- Ulbrich בצורות חוטים עדינים ושטוחים עם קוטר ורוחב בקנה מידה מיקרו, ולאחר מכן מפותל בקפידה כדי להבטיח עקביות סובלנות ולהבטיח ביצועים במורד הזרם. חוט ניטינול בצורה זו הוא בחירה מצוינת עבור מכשירים רפואיים שניתן להחדיר לגוף לביצוע פרוצדורות כירורגיות או לטיפול במחלות, ולתכונות המכניות שלהם יש תפקיד משמעותי בבחירת המתכת לייצורם.

יישומים עבור Nitinol Wire

לקוחות מכשור רפואי צריכים גם להחליט אם צנתרים עם צמה או מפותלים הם הבחירה הטובה ביותר עבור היישום שלהם. לקוחות רבים בוחרים כעת להשתמש ב- Nitinol לצנתרים מפותלים בניתוחים רגישים במיוחד או ביישומים אחרים בהם יש חשיבות עליונה לדיוק, כגון ניתוחים לב וכלי דם או ניתוחים עצביים. היתרון בכך הוא העל-אלסטיות של ניטינול. הוא יפעל כמעט כמו קפיץ בכך שניתן למתוח אותו בצורה משמעותית ואז לחזור לצורתו המקורית. זה מועיל ביותר בתחום הרפואי שכן השימוש כרוך לעתים קרובות בכיפוף ופיתול דרך העורקים.

אפליקציה נוספת לחוטי Nitinol בתעשיית הרפואה היא Braided Stents. סטנטים Nitinol הופכים להיות יותר ויותר בשימוש נרחב בניתוחים, במיוחד לטיפול בבעיות היצרות ובעיות מתחת לברך. תומכי Nitinol ישמשו יותר עבור האחרונים ולעתים קרובות הם בחירה מתאימה למחלות כלי דם היקפיות, המכונה PAD. זה נובע מהכוח שסגסוגת הניקל-טיטניום יכולה לספק בכל הנוגע להחזקת כלים פתוחים, תוך כדי גמישות מספקת לנשימה.

שני היישומים לעיל הם השימוש העיקרי בחוט עגול Nitinol, אך יישומים אחרים כוללים:

• מנועי חום
• מסגרות זכוכית גמישות
• חוט קשת אורתודונטי
• מכשירים רפואיים
• מפעילים
• צימודים בעלי אמינות גבוהה
• חיבורי מערכת בקרת טמפרטורה

מאפיינים המשפיעים על הביצועים של ניטינול

ישנם מספר מאפיינים כאשר מדובר בייצור וייצור חוט זה שישפיעו על היישום הסופי: מאפיינים פיזיים, כגון גודל וסובלנות, ותכונות מכניות לרבות חוזק מתיחה, התארכות ומצב פני השטח.

מאפיינים פיזיים – גודל וסובלנות

מטלורג בדיקת מתכת עדינה במיוחד

גודל: Nitinol שוחק מאוד על קוביות שרטוט חוט וצריך לעבור דרך קוביות אלה מספר פעמים כדי להשיג את הקטרים הקטנים הנדרשים בתעשייה הרפואית.

סובלנות: יש להקפיד על סובלנות הדוקה בכל הנוגע לקוטר, אך לא פחות חשוב, צריכות להיות עקביות לכל אורך החוט. זה מועיל לא רק לשימוש הסופי אלא גם לבלאי על תבנית הציור.

מאפיינים מכניים – חוזק מתיחה, התארכות ומצב פני השטח

שני התנאים האופייניים עבור Nitinol Ultra-Fine Wire הם עיבוד קר וחישול ישר. ההעדפה תלויה כולה בתהליכי הלקוח ובפעולות הייצור שלו. רוב החוטים יוגדרו בחום למצב סופר-אלסטי בשכבת הייצור הבאה.

שליטה בכל המאפיינים הללו לאורך החוט והבטחת מידות אחידות יהיו חיוניות להפקת מוצר טוב ולחסכון בכסף בייצור. נדרש ציוד מדויק כדי לשמור על מאפיינים אלה, מכיוון שאפילו חוסר עקביות קטן יביא לבעיות בשלב הייצור הבא בחיזוק סליל, כגון חלקים בלתי שמישים או עודף גרוטאות.

שיקולים אחרונים של חוט ניטינול עדין במיוחד

מכיוון שלניטינול יש גם יכולת ייחודית להסתגל לזנים יוצאי דופן והוא תואם לגוף האדם, הוא מוצא יישומים רבים בתחום הרפואי. מה שמתחיל כחוט דק במיוחד בסופו של דבר משמש למוצרי צמה כגון סטנטים, חוט אורתודונטי, צנתרים ומכשירי שתלים כירורגיים אחרים. עם שימושים סופיים כמו אלה, חיוני ליצרני מכשור רפואי לבחור סגסוגת וספק המספק חומרים בעלי תכונות מכניות בלתי מסויגות ועקביות, כדי להבטיח שתכונות אלו מתאימות לעיבוד תיל רפואי. הן שיטות הייצור והן מקורות הייצור חשובים באותה מידה בשרשרת האספקה בתעשיית המכשור הרפואי ההייטק. לכל שאלה נוספת על Nitinol Fine Wire, אנא צור קשר עם מומחה מ-Be-Cu.com, ואנו נשמח לענות על כל שאלה.