نقطه درد

پیچ خوردگی همچنان یک عارضه خطرناک و پرهزینه مربوط به شفت کاتتر لوله زیرپوستی است. هنگام حرکت در خم های آناتومیکی محکم، لوله های معمولی ممکن است به صورت موضعی فرو بریزند و عبور دستگاه را مسدود کرده و جراحی را متوقف کند. لوله صلب در برابر پیچ خوردگی مقاومت می کند اما نمی تواند از طریق لومن های منحنی خم شود. لوله‌های برش لیزری بسیار انعطاف‌پذیر به راحتی خم می‌شوند، اما در اثر نیروی فشار محوری کمانش می‌شوند. بسیاری از نمونه‌های اولیه لوله زیرپوستی دچار فروپاشی موضعی می‌شوند، زیرا طرح الگوی توزیع تنش خمشی را نادیده می‌گیرد. کیفیت ضعیف برش لیزری با عرض بیش از حد لبه، یکپارچگی دیواره لوله را ضعیف می کند و مقاومت در برابر پیچ خوردگی را کاهش می دهد. تأمین‌کنندگان با قابلیت محدود نمی‌توانند لوله‌های-خوب Ø0.20 میلی‌متری را بدون تغییر شکل پردازش کنند. مهندسان همچنین فاقد قوانین روشنی برای تطبیق ضخامت دیوار، مواد و الگوی برش با حداقل شعاع خمش هستند. طرح‌های ضد پیچ ​​خوردگی تأیید نشده{10}میزان شکست آزمایش‌های بالینی قبل از{11}را افزایش می‌دهند و زمان‌بندی توسعه محصولات پزشکی را افزایش می‌دهند.

اصل مقدمه

عملکرد ضد پیچ ​​خوردگی، توانایی لوله زیرپوستی را برای مقاومت در برابر خمش و فشار محوری بدون ریزش مقطع{1} دائمی توصیف می کند. الگوهای برش لیزری مناطق انعطاف پذیر تقسیم شده ایجاد می کنند و در عین حال تقویت ساختاری مداوم را برای مقاومت در برابر کمانش حفظ می کنند. لوله فلزی پایه استحکام حلقه را حفظ می کند که از فروریختن دیوار جلوگیری می کند و شکاف های بریده تغییر شکل خمشی کنترل شده را ایجاد می کند. کنترل عرض کرف تا 0.012 میلی متر حذف مواد را به حداقل می رساند و در عین حال انعطاف پذیری را افزایش می دهد. تولید کنندگان لوله های زیرپوستی از Ø0.20 میلی متر تا قطر خارجی 20 میلی متر تولید می کنند. طراحان چگالی الگو و جهت شیار را تنظیم می کنند تا تنش خمشی را به طور یکنواخت در امتداد شفت توزیع کند و از تمرکز تنش در یک نقطه که باعث پیچ خوردگی می شود جلوگیری می کند. طراحی سفتی درجه‌بندی شده به نوک دیستال اجازه می‌دهد به آرامی خم شود در حالی که بخش پروگزیمال صلب می‌ماند و از کمانش تحت بار فشار در طول عبور از ضایعه جلوگیری می‌کند.

طبقه بندی مواد و الگو

عملکرد ضد پیچ ​​خوردگی با مواد لوله و الگوی برش لیزری متفاوت است. 316فولاد ضد زنگ L به طور گسترده برای کاتترهای کرونر به دلیل استحکام حلقه متعادل و مقاومت در برابر خوردگی استفاده می‌شود. 17-7PH استحکام کششی بالاتری را برای کاربردهای بار{{3} بالا ارائه می‌دهد. نیتینول بازیابی الاستیک عالی را پس از خم شدن ارائه می دهد و خطر تغییر شکل دائمی در عروق محیطی را کاهش می دهد. آلیاژ کبالت L605 در برابر خستگی و پیچ خوردگی فوق العاده ای برای تعمیرات بزرگ-کشتی ایجاد می کند. انواع الگوها در قابلیت ضد پیچ ​​خوردگی متفاوت هستند. برش مارپیچی قطع شده تنش خمشی را به یکنواخت‌ترین حالت توزیع می‌کند و بهترین عملکرد ضد پیچ ​​خوردگی را برای سیستم‌های زایمان قلبی عروقی ارائه می‌کند. برش مارپیچی پیوسته حداکثر انعطاف را به ارمغان می آورد اما برای جلوگیری از کمانش نیاز به انتخاب دقیق ضخامت دیوار دارد. برش شعاعی یکپارچگی ساختاری بالا اما ظرفیت خمشی محدود را حفظ می کند. الگوهای برش سفارشی می‌توانند بخش‌های{15}تقویت‌کننده ضد پیچ ​​خوردگی را که از نقاشی‌های مشتری یا نمونه‌های فیزیکی طراحی شده‌اند، ترکیب کنند.

راهنمای عملیات عملی

طراحی ضد-پیچیدگی از روند توسعه گام به گام پیروی می کند. ابتدا حداقل شعاع خمش و حداکثر نیروی فشاری را که در آناتومی جراحی هدف مشاهده می شود، تعریف کنید. قطر بیرونی لوله را از Ø0.20 تا 20 میلی متر، ضخامت دیواره و مواد زیرلایه انتخاب کنید. سپس الگوی برش لیزری را انتخاب کنید. مارپیچ قطع شده خط پایه ترجیحی برای بهینه سازی ضد پیچ ​​خوردگی است. طرح شیار را طراحی کنید و عرض قفل را تا 0.012 میلی متر ببندید تا از برش بیش از حد دیواره لوله جلوگیری کنید. نمونه اولیه لوله های زیرپوستی را به دنبال نقشه ها یا نمونه های 2 بعدی/3 بعدی بسازید. برای از بین بردن عیوب میکرو{14}}که باعث خرابی کمانش می‌شوند،{14}}فرآیند را با سوراخ‌زدایی و پولیش الکتریکی ارسال کنید. آزمایش حداقل شعاع خم روی نیمکت و آزمایش انحراف فشاری{17}}را انجام دهید. اگر در شعاع خمیدگی هدف انقباض رخ دهد، فاصله الگو را تغییر دهید. ثبات دسته ای را تأیید کنید، سپس محصولات را در کارتن های استاندارد یا بسته بندی های سفارشی بسته بندی کنید. اسناد مربوط به انطباق ISO9001:2015 و ISO13485 را حفظ کنید.

تجربه صنعتی عملی

آزمایش واقعی دستگاه{0}}نشان می‌دهد که خرابی پیچ خوردگی معمولاً از نقاط پایانی شکاف شروع می‌شود. افزودن شعاع های کوچک در انتهای شکاف به طور موثر تنش خمشی را پراکنده می کند و مقاومت کمانشی را تا حد زیادی بهبود می بخشد. بسیاری از توسعه دهندگان ضخامت دیواره بسیار نازک را هنگام دنبال کردن انعطاف پذیری بالا، فدا کردن استحکام حلقه و قابلیت ضد پیچ ​​خوردگی- انتخاب می کنند. لوله‌های زیرپوستی مارپیچ پیوسته باید از دیواره‌های ضخیم‌تری استفاده کنند تا از فروپاشی تحت فشار جلوگیری کنند. لوله های زیرپوستی نیتینول در برابر پیچ خوردگی دائمی بهتر از فولاد ضد زنگ مقاومت می کنند، اما آسیب حرارتی لیزر باعث کاهش بازیابی الاستیک و کاهش خواص ضد پیچ ​​خوردگی می شود. کنترل کرف 0.012 میلی متر بسیار مهم است. برش‌های عریض‌تر، مواد دیواره زیادی را از بین می‌برند و مقطع{9}}را ضعیف می‌کنند. آزمایش فانتوم با استفاده از مدل‌های رگ تشریحی برای تأیید عملکرد ضد پیچ ​​خوردگی فراتر از آزمایش‌های ساده{12}}روی نیمکت لوله الزامی است.

خلاصه

طراحی ضد پیچ ​​خوردگی برای استقرار ایمن کاتتر لوله زیرپوستی در لومن منحنی انسان ضروری است. انتخاب مواد، ضخامت دیوار و الگوی برش لیزری با هم کار می کنند تا انعطاف پذیری و مقاومت در برابر سقوط را متعادل کنند. الگوهای مارپیچی منقطع بهترین عملکرد کلی ضد پیچ ​​خوردگی را برای مداخلات کم تهاجمی قلبی عروقی ارائه می دهند. ماشینکاری لیزری فوق‌{5}دقیق با 0.012 میلی‌متر از حذف بیش از حد مواد جلوگیری می‌کند. پردازش پست، عیوب-ریزی را که باعث کمانش می شوند، حذف می کند. طراحی سفارشی از نقاشی‌ها یا نمونه‌ها، لوله‌های زیرپوستی ضد پیچ ​​خوردگی{11}را ایجاد می‌کند که برای چالش‌های تشریحی منحصربه‌فرد طراحی شده‌اند. مدیریت کیفیت ISO9001:2015 و ISO13485 عملکرد ثابت ضد پیچ ​​خوردگی را در سرتاسر دسته‌های تولید تضمین می‌کنند.

چشم انداز و پیشنهاد

طراحی ضد پیچ ​​خوردگی لوله های زیرپوستی آینده از الگوهای تقویت شده چند ناحیه ای استفاده می کند که بخش های تقویت کننده صلب و مناطق خمشی انعطاف پذیر را ترکیب می کند. تیم‌های تحقیق و توسعه باید از شبیه‌سازی کمانش المان محدود در مراحل اولیه طراحی برای پیش‌بینی خطر چرخش و کاهش هزینه‌های نمونه اولیه استفاده کنند. سازندگان دستگاه باید با سازندگان تایید شده که قادر به پردازش لوله فوق{5} Ø0.20 میلی متر هستند، همکاری کنند. تامین‌کنندگان می‌توانند پایداری پوسته لیزر را برای حفظ دقت 0.012 میلی‌متری در توان عملیاتی بالا اصلاح کنند. ساختارهای جدید لوله لایه‌ای کامپوزیتی، عملکرد ضد پیچ ​​خوردگی را برای کاتترهای جراحی مداخله‌ای و روباتیک نسل بعدی-بهبود خواهد داد.