Успешный случай использования нитиноловой проволоки в медицинских приборах

Нитинол используется в медицинских приборах

Нитинол - это никель-титановый сплав, отличающийся от других материалов памятью формы и сверхэластичными свойствами. Термин "память формы" описывает явление "запоминания" своей первоначальной формы, которая возвращается к своей предварительно деформированной форме при нагревании. Сверхэластичность означает огромную упругость сплавов, которая может быть в 10 раз выше, чем у лучших нержавеющих сталей, используемых сегодня в медицине.

Сверхэластичные свойства нитинола, а также его биосовместимость делают его идеальным материалом для изготовления многих видов медицинских устройств, имплантируемых в организм. Знакомый многим из нас стент - устройство, поддерживающее кровеносные сосуды и сохраняющее их открытыми. Сверхэластичность нитинола позволяет сжимать медицинское устройство, например стент или сердечный клапан, до формы, которая помещается внутри катетера. Катетер устанавливается в нужное место в организме, устройство освобождается и возвращается к своей первоначальной форме.

Дополнительная информация: Сверхэластичность и память формы нитинола

Пример из практики - предыстория

Один из клиентов Stanford Advanced Materials (SAM) разрабатывал медицинское устройство из нитиноловой проволоки. Члены исследовательской группы разрабатывали специальное устройство, которое вводилось в пищевод пациента - устройство должно было включать в себя шарообразный конец, чтобы не поцарапать пищевод, и криволинейную конструкцию, изгибающуюся в одну сторону от сердца для защиты. На другом конце находился пластиковый крючок, служивший ручкой, за которую врач мог держаться.

Поскольку устройство используется в человеческом теле, необходимо избегать загрязнений и свести сварку между деталями к минимуму или вовсе исключить ее (в оригинальной конструкции шарик головки был приварен к одному концу проволоки).

После того как заказчики сформулировали вышеуказанные требования к медицинскому устройству, которое они хотели разработать и внедрить в медицинскую практику, инженеры SAM вскоре составили наше предложение для достижения поставленной цели. Самая сложная задача - позволить проволоке попасть в рот пациента в небольшом размере, но вскоре расшириться до размеров проволоки в теле пациента - была решена благодаря использованию нитинола. Инженеры SAM предложили хранить "проволоку с памятью формы" в ледяной воде для фиксации небольшой формы, а когда проволока попадет в тело человека и встретит тепло в пищеводе (около 37 градусов), она будет медленно восстанавливать свою форму до первоначального дизайна.

К радости нашего клиента, инженеры SAM уделили особое внимание деталям и предложили вплавить проволоку в конец шарика, чтобы избежать случаев падения шарика в тело пациента во время использования. Вот фотография вплавленного шарика в конец проволоки:

Случай из практики - Чалледж

После того как был получен первый образец, у заказчика возникла одна проблема: проволока на рукоятке слишком мягкая, чтобы врач мог поворачивать и манипулировать ею, когда проволока уже входит в тело. Будучи настолько мягкой, она просто перекручивалась и не могла регулировать направление изгиба в теле.

Чтобы решить эту проблему, наши инженеры предложили другое креативное, но надежное решение:

Разделяя прямую (включая петлевой конец) и изогнутую части, мы свариваем две части вместе, но при этом вся деталь выглядит непрерывно. Благодаря этому методу прямая проволока становится намного прочнее, а кривая сохраняет "память формы". Несмотря на то, что стоимость этого метода выше на дополнительные 3,98 долл. за штуку, заказчик принял это предложение, поскольку оно решало проблемы функциональности и делало устройство более удобным для пользователя и пациента.

Пример из практики - решение

Заказчик принял наше предложение о сращивании и использовал его в следующих заказах. В отличие от предыдущих сварных швов с верхним шариком и проволокой, концы швов очень прочные и поэтому не отваливаются, что обеспечивает безопасность при клиническом применении. Несмотря на то, что стоимость устройства возросла, отличные эксплуатационные характеристики и длительный срок службы также увеличились, что позволило сэкономить на 40 % стоимости использования в течение всего срока службы. Самым интересным было то, что благодаря новой инженерной корректировке наш клиент подал заявку на патент изобретения с этой конструкцией - SAM предоставила клиенту наши профессиональные и эффективные предложения.

SAM является надежным производителем нитиноловой проволоки (проволоки из никель-титанового сплава) из различных сортов никель-титанового сплава, широко используемого в медицине, а также для других различных применений. Для компаний, занимающихся медицинскими технологиями и имеющих схожие области применения, пожалуйста, отправьте нам запрос на [email protected] для удовлетворения любых потребностей в нитиноле.