การเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการ-ระหว่างเหล็กกล้าไร้สนิม โลหะผสมไทเทเนียม และโพลีเมอร์ทางการแพทย์

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

การเลือกใช้วัสดุสำหรับr cannulas ส่องกล้อง pมีอิทธิพลต่อการวางตำแหน่งผลิตภัณฑ์ อายุการใช้งาน ต้นทุนการผลิต และ-ความต้องการในการจัดซื้อจัดจ้างของผู้ใช้ปลายทางอย่างลึกซึ้ง ตลาดปัจจุบันแสดงรูปแบบคู่ขนาน-รางของระบบ "ที่ใช้โลหะที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้-" และ "ที่ใช้โพลีเมอร์แบบใช้แล้วทิ้ง-" ตัวแคนนูลาที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ส่วนใหญ่ใช้เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 316L ทางการแพทย์ ASTM F138 (เกรดคาร์บอนออสเทนนิติกต่ำ- เป็นหลัก ซึ่งให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและ-ความแข็งแกร่งที่อุณหภูมิสูง ทนต่อการนึ่งฆ่าเชื้อด้วยความร้อน (SIP 134 องศา 2–3 บาร์ มากกว่าหรือเท่ากับ 200 รอบโดยไม่มีการย่อยสลาย) พื้นผิวมักถูกขัดด้วยไฟฟ้าเพื่อลดการยึดเกาะของเนื้อเยื่อ โรงพยาบาลเพื่อการสอนระดับสูง-และศูนย์การแพทย์ขนาดใหญ่ในยุโรปบางแห่งมักจะเลือกใช้ท่อโลหะผสมไทเทเนียม Ti-6Al-4V ที่มีความหนาแน่นเพียง 4.43 กรัม/ซม.³ (ประมาณ 60% ของท่อสแตนเลส) ช่วยลดความเมื่อยล้าของมือได้อย่างมากในระหว่างการผ่าตัดที่ยืดเยื้อ และไม่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้า จึงเข้ากันได้กับสภาพแวดล้อม MRI อย่างไรก็ตาม มีราคาสูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 316L ถึง 2-3 เท่า และมีส่วนแบ่งทั่วโลกน้อยกว่า 8%

แคนนูลาแบบใช้แล้วทิ้งใช้ประโยชน์จากเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์เกรด-ทางการแพทย์อย่างเต็มที่: ตัวแคนนูลาส่วนใหญ่ใช้โพลีคาร์บอเนต (PC มีความโปร่งใสสูงสำหรับการสังเกตชั้นของการเจาะและแรงกระแทกที่ดี) วาล์วซีลและปะเก็นปากเป็ดใช้ยางซิลิโคนเหลวทางการแพทย์ (LSR) หรือเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ (TPE/TPU) และด้ามจับโทรคาร์มักใช้ ABS (อะคริโลไนไตรล์-บิวทาไดอีน-สไตรีน) ท่อส่งแสงแบบไม่มีใบมีดปลายสูง-ใช้ PEEK (โพลีอีเทอร์อีเทอร์คีโตน) บางส่วนสำหรับส่วนปลายโทรคาร์แบบโปร่งใส ซึ่งผสมผสานการส่งผ่านแสงสูงเข้ากับความแข็งแกร่งที่เพียงพอ วัสดุดังกล่าวจะต้องผ่านการทดสอบความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ISO 10993 (ความเป็นพิษต่อเซลล์ การแพ้ การสลายของเม็ดเลือดแดง) และการตรวจสอบความถูกต้องของการฆ่าเชื้อ ISO 11135/11137 ในโครงสร้างต้นทุนวัตถุดิบต้นน้ำ โพลีเมอร์ทางการแพทย์คิดเป็นสัดส่วนประมาณ 35%–40% ของ BOM ของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป พีซีระดับไฮเอนด์-และ PEEK ยังคงพึ่งพาการนำเข้าบางส่วน (เช่น Covestro, SABIC, Victrex) ซึ่งเป็นจุดสนใจหลักสำหรับผู้ผลิตในประเทศที่มุ่งลดต้นทุนและรับประกันความปลอดภัยของห่วงโซ่อุปทาน

ในแง่ของกระบวนการผลิต ท่อโลหะที่นำกลับมาใช้ซ้ำได้นั้นผลิตขึ้นผ่านการกลึงและการกัดด้วยความแม่นยำของ CNC การเจียรรูภายใน การทำฟิล์ม และการมาร์กด้วยเลเซอร์ ความท้าทายหลักอยู่ที่ความแม่นยำพอดีระหว่างวาล์วซีลและแคนนูลาโลหะ (โดยทั่วไปคือเกรดพิกัดความเผื่อ IT7–IT8) เพื่อให้มั่นใจในสุญญากาศ แคนนูลาแบบใช้แล้วทิ้งอาศัยการฉีดขึ้นรูปที่มีความแม่นยำเป็นกระบวนการหลัก โดยมีแม่พิมพ์หลาย-โพรง (32–64 โพรง) รวมกับการประกอบอัตโนมัติและการตรวจจับการรั่วไหลแบบออนไลน์ (วิธีการสลายตัวแบบสุญญากาศ ความไวน้อยกว่าหรือเท่ากับ 10⁻³ mbar·L/s) ส่งผลให้-อัตราการผ่านครั้งแรกทะลุ 99% บริษัทชั้นนำบางแห่งได้นำเชื้อรา-ในการประกอบ-มาใช้เพื่อลดการสัมผัสด้วยมือและลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนของอนุภาค เทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวยังกลายเป็นทิศทางสำหรับการสร้างความแตกต่างอีกด้วย การเคลือบที่ชอบน้ำ (เช่น แบบ PVP หรือ PEG-) สามารถลดการลากของเนื้อเยื่อในระหว่างการถอนสายแคนนูลา การเคลือบคาร์บอน-คล้ายเพชร (DLC) ใช้กับแคนนูลาส-ปลายสูงที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้เพื่อลดการเปรอะเปื้อน ซิลเวอร์ไอออนต้านเชื้อแบคทีเรีย-โพลีเมอร์เจืออยู่ในขั้นเริ่มต้นของการวิจัยและพัฒนา

แนวโน้มวิวัฒนาการของวัสดุกำลังขยายไปในทิศทางที่ "เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม" และ "ฉลาด" ประการแรก โพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ- (ส่วนผสม PLA/PBAT ที่ดัดแปลง) กำลังได้รับการวิจัยสำหรับแบบจำลองการฝึกอบรมขั้นต่ำ- หรือตัวเรือนแคนนูลาแบบใช้แล้วทิ้งโดยเฉพาะ โดยมีเป้าหมายเพื่อลดของเสียทางการแพทย์จากพลาสติกปิโตรเคมี ประการที่สอง วัสดุการตรวจจับแบบฝัง-ฟิล์มเพียโซอิเล็กทริกหรือตะแกรงไฟเบอร์ Bragg ที่ผสานเข้ากับผนังแคนนูลาเพื่อตรวจสอบความต้านทานการเจาะและป้องกันการเจาะเข้าไปในอวัยวะมากเกินไป-เทคโนโลยีนี้เมื่อรวมกับหุ่นยนต์ผ่าตัดจะเป็นคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์-ระดับไฮเอนด์-รุ่นถัดไป การประเมินโดยรวม: ตลาดที่เติบโตเต็มที่ในยุโรปและอเมริกายังคงรักษาสต็อก cannulas สเตนเลส/ไทเทเนียมที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้จำนวนมาก (โดยเฉพาะในโรงพยาบาลสำหรับการสอนในเยอรมันและญี่ปุ่น) แต่ท่ามกลางความต้องการใหม่ทั่วโลก cannulas โพลีเมอร์ทางการแพทย์แบบใช้แล้วทิ้งมีสัดส่วนมากกว่า 70% แล้ว ผู้ผลิตในจีนที่ใช้ประโยชน์จากความสามารถในการฉีดขึ้นรูปที่มีความแม่นยำและสูตรวัสดุที่ได้รับการปรับปรุง กำลังตามทันมาตรฐานเทคโนโลยีการปิดผนึกระดับแรก-ระดับสากลอย่างรวดเร็ว