نقطه درد

آنوریسم آئورت شکمی (AAA) و مداخلات عصبی عروقی دو مورد از چالش برانگیزترین زمینه ها را در پزشکی مداخله ای نشان می دهند. ترمیم AAA مستلزم انتقال استنت‌های بزرگ-از طریق شریان‌های ایلیاک پرپیچ‌پیچ و اغلب به شدت کلسیفیه شده است، در حالی که مداخلات عصبی عروقی نیازمند هدایت کاتترهای میکرو-از طریق عروق ظریف و شکننده مغز است. نقطه درد این استتنوع شدید چالش های تشریحیو فقدان طراحی کاتتر واحد که بتواند هر دو را برطرف کند. روش‌های AAA به قابلیت فشار بالا و مقاومت در برابر پیچ خوردگی برای ارائه دستگاه حفره بزرگ نیاز دارند، در حالی که مداخلات عصبی به انعطاف‌پذیری شدید و قابلیت ردیابی اتروماتیک برای جلوگیری از پارگی عروق نیاز دارند. شفتی که برای نورون خیلی سفت است باعث خونریزی می شود. شفتی که برای AAA بیش از حد انعطاف‌پذیر است، کمانش می‌کند و نمی‌تواند پیوند را تحویل دهد. این صنعت به یک فلسفه طراحی جهانی نیاز دارد که بتواند با هر دو افراط سازگار شود.

اصل

راه حل در این استماهیت مقیاس پذیر-تکنولوژی هیپولوله برش لیزری. همان اصول گرادیان سفتی، انتقال گشتاور و کنترل پیچ خوردگی را می توان برای هر دو کاتتر AAA و نورو به سادگی با مقیاس گذاری ابعاد و الگوها اعمال کرد. برای AAA، شفت معمولاً از نظر قطر بزرگتر است (تا 20 میلی متر) و از موادی مانند 17-7PH یا 316L بامارپیچ قطع شدهالگوهایی برای ایجاد مقاومت در برابر فشار و پیچ خوردگی لازم. بخش پروگزیمال برای فشار جامد است، در حالی که بخش دیستال دارای مارپیچ بازتری برای حرکت در منحنی های ایلیاک است. برای نورو، شفت بسیار کوچکتر است (تا 0.20 میلی متر) و از Nitinol با استفاده می شودمارپیچ پیوستهیاشعاعیبرش‌ها برای حداکثر انعطاف‌پذیری و ناوبری بدون آسیب. را0.012 میلی متر کرفعرض برای هر دو بسیار مهم است و امکان ایجاد الگوهای ظریف در کاتترهای عصبی کوچک و کنترل دقیق در شفت های بزرگ AAA را فراهم می کند. با درک مکانیک زیربنایی، مهندسان می توانند یک "زبان طراحی" ایجاد کنند که در کل طیف دستگاه های مداخله ای قابل اجرا باشد.

طبقه بندی تجهیزات

• شفت بدنه اصلی AAA: یک شفت بزرگ با قطر 17-7PH یا 316L با یک بخش پروگزیمال جامد و یک بخش دیستال مارپیچی منقطع برای انتقال استنت.
• شفت شعبه AAA: یک شفت با قطر کمتر- با الگوی مارپیچی انعطاف‌پذیرتر برای حرکت در رگ‌های شاخه آئورت.
• شفت دیستال عصبی: یک میکرو-شفت کاتتر ساخته شده از نیتینول با یک برش مارپیچ پیوسته برای حرکت در عروق مغزی.
• شفت نوک عصبی: یک محور فوق-منعطف با برش های شعاعی برای ورود اتروماتیک به شاخه های داخل جمجمه.
• Neuro سفارشی-شفت AAA: یک شفت ترکیبی که قابلیت هل دادن یک شفت AAA را با انعطاف‌پذیری یک شفت عصبی ترکیب می‌کند، برای رویه‌های پیچیده که به هر دو نیاز دارند.

راهنمای عملی

• مدلسازی تشریحی: برای AAA، کل آئورت و شریان ایلیاک را مدل کنید. برای نورون، سیفون کاروتید و عروق مغزی را مدل کنید.
• انتخاب مواد: از 17-7PH برای فشار AAA و از Nitinol برای انعطاف پذیری عصبی استفاده کنید.
• طراحی الگو: برای AAA، از یک مارپیچ درشت منقطع برای فشار و یک مارپیچ قطع شده خوب برای انعطاف پذیری استفاده کنید. برای نورون، از برش های مارپیچی یا شعاعی مداوم استفاده کنید.
• فینیش کرف و سطح: برای کاهش اصطکاک و ترومبوژنیسیته، اطمینان حاصل کنید که قله 0.012 میلی‌متری یکدست است و شفت به صورت آینه‌ای برقی شده است.
• تست و اعتبارسنجی: برای AAA، توانایی شفت را برای انتقال استنت- تحت نیروهای فشار زیاد آزمایش کنید. برای نورون، قابلیت ردیابی شفت و مقاومت به پیچ خوردگی را در آناتومی شبیه سازی شده مغزی آزمایش کنید.
• تضمین کیفیت: اطمینان حاصل کنید که فرآیند تولید دارای گواهی ISO 13485 است و هر شفت از نظر دقت الگو و یکپارچگی مواد بازرسی شده است.

تجربه واقعی-جهانی

یک شرکت در حال توسعه یک سیستم استنت- جدید برای AAA بود. طراحی اولیه آنها از یک شفت جامد استفاده می کرد که برای حرکت در شریان های ایلیاک خیلی سفت بود. با تغییر به یک هیپولوله 316 لیتری برش لیزری با الگوی مارپیچی منقطع، آنها توانستند شفتی ایجاد کنند که فشار لازم را فراهم کند و در عین حال به اندازه کافی برای حرکت در منحنی ها انعطاف پذیر باشد. در یک پروژه جداگانه، یک تیم مداخله عصبی-در حال مبارزه با یک میکرو-کاتتر بود که همچنان در سیفون کاروتید پیچ ​​خورده بود. آنها با استفاده از یک{9}}هیپولوله برش لیزری Nitinol با الگوی برش شعاعی، توانستند شافتی ایجاد کنند که هم بسیار انعطاف‌پذیر و هم در برابر پیچ خوردگی مقاوم باشد. در هر دو مورد، همان فناوری زیربنایی-لیزر{14}}هیپولوله‌های برش داده شده{15}}راه‌حلی برای چالش‌های بالینی بسیار متفاوت ارائه کرد.

نتیجه گیری

مداخلات AAA و عصبی در انتهای مخالف طیف مداخله ای قرار دارند، اما آنها توسط همان چالش مهندسی اساسی متحد می شوند: چگونه می توان شفتی ایجاد کرد که هم قوی و هم انعطاف پذیر باشد. فناوری هیپولوله برش لیزری پاسخ را ارائه می دهد و راه حلی قابل برنامه ریزی و مقیاس پذیر را ارائه می دهد که می تواند با هر نیاز بالینی سازگار شود. این گواهی بر قدرت مهندسی دقیق و امکانات بی پایان طراحی تجهیزات پزشکی است.

چشم انداز و توصیه ها

در آینده شاهد همگرایی فناوری‌های AAA و عصبی با توسعه آن خواهیم بوددستگاه های هیبریدیکه در هر دو زمینه قابل استفاده است. همچنین شاهد ظهور خواهیم بودهیپولوله های قابل جذب زیستیکه می تواند پشتیبانی موقت را فراهم کند و سپس حل شود و نیاز به ایمپلنت دائمی را از بین ببرد. برای دستیابی به این پیشرفت‌ها، صنعت باید به سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه ادامه دهد و مرزهای آنچه را که با فناوری برش لیزری-تکنولوژی هیپولوله ممکن می‌شود، جابه‌جا کند.