علم مواد و فرآیندهای درمان سطحی برای کانول های لاپاراسکوپی

https://www.laparoscopyhospital.com/v5.htm

سقف عملکرد الفکانول لاپاراسکوپیتا حد زیادی به تکنیک‌های انتخاب مواد و{0}}پست پردازش بستگی دارد. تولیدکنندگان پیشرو، سیستم‌های مواد متمایز را بر اساس موقعیت‌یابی محصول (-قابل استفاده مجدد در مقابل یکبارمصرف اقتصادی) اتخاذ می‌کنند.

سری فولاد ضد زنگ:​کانول‌های قابل استفاده مجدد که معمولاً از فولاد ضد زنگ آستنیتی ASTM A240 304 یا 316L استفاده می‌کنند. 304 قابلیت ماشینکاری و مزیت‌های مقرون به صرفه‌ای را ارائه می‌کنند، مناسب برای قطعات بدون بار هسته- مانند دستگیره‌ها و آستین‌های بیرونی. 316 L، دارای مقاومت بسیار بهتری از خوردگی 2–3 درصد بیش از 304 است و می‌تواند در برابر استریل‌سازی مکرر اتوکلاو (132 تا 135 درجه، 18 تا 30 دقیقه، صدها چرخه) مقاومت کند، که آن را به انتخاب ترجیحی برای آستین‌های کانولا و مسدودکننده‌های قابل استفاده مجدد با درجه بالا تبدیل می‌کند. برخی از تولیدکنندگان اروپایی از فولاد ضد زنگ مارتنزیتی 431 برای لبه‌های برش پرکننده استفاده می‌کنند،{16}}برای نگهداری عالی لبه‌ها از HRC 50-54 عملیات حرارتی می‌کنند، اما برای جلوگیری از خوردگی بین دانه‌ای نیاز به غیرفعال کردن کامل دارند.

تصفیه سطح یک فرآیند ارزش افزوده{0} کلیدی برای کانول های فلزی قابل استفاده مجدد است. الکتروشیمیایی پیک های میکروسکوپی را به صورت الکتروشیمیایی حل می کند و Ra را از حالت ماشین کاری 0.8 میکرومتر به کمتر یا مساوی 0.2 میکرومتر کاهش می دهد و یک روکش آینه ای نزدیک به- ایجاد می کند. این سه مزیت دارد: ① کاهش مقاومت در برابر اصطکاک برای ورود/خروج ابزار، بهبود بازخورد لمسی جراح. ② چسبندگی بقایای خون/بافت و بیوفیلم‌های باکتریایی را کاهش می‌دهد و نرخ عبور تمیز کردن مجدد را بهبود می‌بخشد. ③ منابع خوردگی تنش را در نوک ترک‌های میکرو{6}}از بین می‌برد و عمر مفید را افزایش می‌دهد. خطوط تولید نهایی بالا همچنین غیرفعال کردن اسید سیتریک (به ازای ASTM A967) را برای بازسازی فیلم غیرفعال اکسید کروم و به دنبال آن تمیز کردن اولتراسونیک برای حذف بقایای پولیش اضافه می‌کنند.

تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم:​ Ti-6Al-4V (Gr5) یا تیتانیوم خالص تجاری Gr2 در کانول‌های قابل استفاده مجدد در سطح بالا استفاده می‌شود. از مزایا می توان به چگالی تنها 4.5 گرم بر سانتی متر مکعب (حدود 60 درصد فولاد)، کاهش قابل توجه وزن کانول و در نتیجه کاهش شل شدن دیواره شکم و جابجایی ناشی از کشش پورت در طول جراحی های طولانی مدت اشاره کرد. غیر{12}}فرومغناطیسی، بدون تداخل با تصویربرداری MRI حین عمل؛ و زیست سازگاری عالی و مقاومت در برابر خوردگی. معایب آن عبارتند از سختی ماشینکاری بالا (چسبنده، مستعد سخت شدن کار)، حفظ لبه کمی در مقایسه با فولاد ضد زنگ خاموش شده و هزینه بالا. بنابراین، آنها بیشتر در سری های تخصصی پیشرفته یا محصولات با طول طولانی برای بیماران چاق استفاده می شوند.

پلیمرهای پزشکی - مواد اصلی برای کانول های یکبار مصرف:​ Cannula sleeves mostly use medical-grade polycarbonate (PC, ISO 10993-1 certified), with light transmittance >88٪ به جراحان اجازه می دهد تا لایه های سوراخ شده را به صورت بصری بررسی کنند و درهم تنیدگی ذهنی/روده ای را بررسی کنند. PC دارای مقاومت در برابر ضربه قوی است و فشار محوری را در هنگام سوراخ شدن تحمل می کند. دسته ها و روکش های بالایی معمولاً از ABS (اکریلونیتریل{3}}بوتادین-کوپلیمر استایرن)، متعادل کننده سختی و اقتصاد قالب گیری تزریقی استفاده می کنند. دریچه های آب بندی ترجیحاً از لاستیک سیلیکون مایع پخته شده از پلاتین (LSR) یا بوتیل/فلورالاستومرهای درجه پزشکی- استفاده می کنند که به انعطاف پذیری و مجموعه فشرده سازی خوبی نیاز دارند.<20% (tested at 70°C × 22h) to ensure tight closure after frequent instrument changes. Insufflation stopcocks often use POM (polyoxymethylene) or HDPE. All polymers must pass biocompatibility evaluations including cytotoxicity, sensitization, hemolysis, intracutaneous reactivity, and acute systemic toxicity.

انطباق مواد و قابلیت ردیابی:تولید کنندگان معتبر تحت سیستم های کیفیت ISO 13485 کار می کنند. مواد خام باید با گواهی مواد 3.1/3.2 (شماره دسته ذوب، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی) همراه باشد. پلیمرها نیاز به گواهینامه USP کلاس VI دارند. محصولات نهایی تحت آزمایش برای مونومرهای باقیمانده، شستشوی افزودنی، و باقیمانده های EO (کمتر یا مساوی 10 ug/g یا به ازای ISO 10993-7) قرار می گیرند.

جهت‌های نوظهور در سال‌های اخیر عبارتند از: ① پوشش‌های ضد مه آبدوست بر روی دیواره‌های داخلی کانول کامپیوتر برای کاهش مه‌آلودگی لنز. ② یون نقره یا مستربچ مس ضد باکتری-پلیمرهای دوپ شده برای مهار کلنی های باکتریایی سطحی. ③ طرح‌های منفرد{2}}مواد قابل بازیافت (همه-ساختارهای رایانه شخصی) که به طرح‌های بیمارستان سبز پاسخ می‌دهند. تکرار علم مواد، کانول‌های یکبار مصرف را از «کافی» به «برتر از حس فلز» هدایت می‌کند، که همچنین مسیری کلیدی برای برندهای پیشرو داخلی برای رسیدن به غول‌های بین‌المللی است.