Anyagtudományi és felületkezelési eljárások laparoszkópos kanülekhez

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

A teljesítményplafon alaparoszkópos kanülnagymértékben függ az anyagválasztástól és az utófeldolgozási technikáktól-. A vezető gyártók a termékpozícionáláson alapuló differenciált anyagrendszereket alkalmaznak (csúcs -újrafelhasználható, illetve gazdaságos eldobható).

Rozsdamentes acél sorozat:​Az újrafelhasználható kanülök leggyakrabban ASTM A240 304 vagy 316L ausztenites rozsdamentes acélt. 304 használnak, jó megmunkálhatóságot és költségelőnyöket kínálnak, alkalmasak nem-magterhelést-hordó alkatrészekhez, mint például fogantyúk és külső hüvelyek. 316L, lényegesen jobb a 2–3%-os korróziós és 3%-os molibdén-3 ellenállása. és ellenáll az ismételt autoklávban történő sterilizálásnak (132–135 fok, 18–30 perc, több száz ciklus), így a kiváló minőségű újrafelhasználható kanülhüvelyek és obturátorok kedvelt választása. Egyes európai gyártók 431-es martenzites rozsdamentes acélt használnak az obturátor vágóéleihez, amelyet HRC 50–54-re hőkezelnek a kiváló éltartás érdekében, de alapos passziválást igényelnek a szemcseközi korrózió elkerülése érdekében.

A felületkezelés kulcsfontosságú értéknövelő folyamat-az újrafelhasználható fémkanüleknél. Az elektropolírozás feloldja a mikroszkopikus csúcsokat elektrokémiai úton, az Ra-t 0,8 μm-es megmunkált állapotról 0,2 μm-re vagy azzal egyenlőre csökkenti, és közel -tükrös felületet hoz létre. Ez három előnnyel jár: ① csökkenti a súrlódási ellenállást a műszer be-/kilépésénél, javítva a sebész tapintható visszajelzését; ② csökkenti a vér/szöveti törmelék és a bakteriális biofilmek tapadását, javítva az újrafeldolgozás tisztítási sebességét; ③ kiküszöböli a feszültségkorróziós forrásokat a mikro-repedéscsúcsoknál, meghosszabbítva az élettartamot. A csúcskategóriás termékcsaládok citromsavas passziválást (ASTM A967 szerint) is alkalmaznak a króm-oxid passzív filmréteg újjáépítéséhez, majd ultrahangos tisztítást alkalmaznak a polírozási maradékok eltávolítására.

Titán és titánötvözetek:​Ti-6Al-4V (Gr5) vagy kereskedelmi tisztaságú Gr2 titánt használnak a felső-szintű újrafelhasználható kanülökben. Az előnyök közé tartozik a mindössze 4,5 g/cm³ sűrűség (az acél kb. 60%-a), ami jelentősen csökkenti a kanül tömegét, és ezáltal csökkenti a hasfal ellazulását és a hosszan tartó műtétek során a port vontatása által okozott elmozdulást; nem-ferromágneses, nem zavarja az intraoperatív MRI képalkotást; valamint kiváló biokompatibilitás és korrózióállóság. A hátrányok közé tartozik a nagy megmunkálási nehézség (ragadós, megmunkálási megkeményedésre hajlamos), az edzett rozsdamentes acélhoz képest kissé gyengébb éltartás és a magas költség. Így többnyire speciális, csúcskategóriás sorozatokban vagy elhízott betegek számára nyújtott hosszúságú termékekben használják őket.

Orvosi polimerek - Az eldobható kanülök fő anyaga:​ Cannula sleeves mostly use medical-grade polycarbonate (PC, ISO 10993-1 certified), with light transmittance >88%, ami lehetővé teszi a sebészek számára, hogy vizuálisan figyeljék a szúrt rétegeket, és ellenőrizzék a omentális/bélrendszeri összefonódást. A PC erős ütésállósággal rendelkezik, ellenáll az axiális nyomásnak a defekt során. A fogantyúk és a felső burkolatok általában ABS-t (akrilnitril-butadién-sztirol kopolimert) használnak, kiegyensúlyozva a merevséget és a fröccsöntési gazdaságosságot. A tömítőszelepek lehetőleg platina -keményített folyékony szilikongumit (LSR) vagy orvosi -minőségű butil/fluorelasztomereket használnak, amelyek jó rugalmasságot és tömörítést igényelnek<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.

Anyagmegfelelőség és nyomon követhetőség:A neves gyártók az ISO 13485 minőségbiztosítási rendszer szerint működnek. A nyersanyagokhoz csatolni kell a 3.1/3.2 anyagtanúsítványokat (olvadási tételszám, kémiai összetétel, mechanikai tulajdonságok); polimerekhez USP Class VI tanúsítvány szükséges. A késztermékeket tesztelik a maradék monomerek, az adalékos kioldódás és az EO-maradékok tekintetében (legfeljebb 10 ug/g vagy az ISO 10993-7 szerint).

Az elmúlt években felmerülő irányok a következők: ① hidrofil páramentesítő-bevonatok a PC-kanül belső falaira a lencse párásodásának csökkentésére; ② antibakteriális ezüstion vagy réz mesterkeverék-adalékolt polimerek a felszíni baktériumkolóniák gátlására; ③ újrahasznosítható egyetlen-anyagból készült minták (minden-PC-szerkezet), amely megfelel a zöld kórházi kezdeményezéseknek. Az anyagtudomány iterációja az eldobható kanülöket a "megfelelő" szintről a "metál érzést felülmúló" felé tereli, ami szintén kulcsfontosságú út a hazai vezető márkák számára a nemzetközi óriásokhoz való felzárkózásban.