จุดปวด

หลอดเลือดโป่งพองในช่องท้อง (AAA) และการแทรกแซงทางหลอดเลือดถือเป็นสาขาที่ท้าทายที่สุดสองสาขาในเวชศาสตร์แบบหัตถการ การซ่อมแซม AAA จำเป็นต้องมีการนำใส่ขดลวดขนาดใหญ่-ผ่านทางหลอดเลือดแดงอุ้งเชิงกรานที่คดเคี้ยวและมักมีแคลเซียมสูง ในขณะที่การแทรกแซงทางระบบประสาทและหลอดเลือดต้องการการนำทางของสายสวนขนาดเล็ก-ผ่านหลอดเลือดที่บอบบางและเปราะบางของสมอง จุดที่เจ็บปวดคือ.ความท้าทายทางกายวิภาคที่หลากหลายมาก​ และการขาดการออกแบบสายสวนเดียวที่สามารถตอบสนองทั้งสองอย่างได้ ขั้นตอน AAA ต้องการความสามารถในการดันและการต้านทานการหักงอสูงเพื่อส่งอุปกรณ์เจาะขนาดใหญ่- ในขณะที่การแทรกแซงของระบบประสาทต้องการความยืดหยุ่นอย่างมากและความสามารถในการติดตามอะโรมาติกเพื่อป้องกันหลอดเลือดแตก แกนที่แข็งเกินไปสำหรับระบบประสาทจะทำให้เกิดอาการตกเลือด ก้านที่ยืดหยุ่นเกินไปสำหรับ AAA จะโค้งงอและไม่สามารถต่อกราฟต์ได้ อุตสาหกรรมต้องการปรัชญาการออกแบบที่เป็นสากลซึ่งสามารถนำไปปรับใช้ได้ทั้งสองด้าน

หลักการ

การแก้ปัญหาอยู่ที่ลักษณะที่ปรับขนาดได้ของเทคโนโลยีไฮโปทูบตัดด้วยเลเซอร์-. หลักการเดียวกันของการไล่ระดับความแข็ง การส่งผ่านแรงบิด และการควบคุมการงอสามารถนำไปใช้กับทั้งสายสวน AAA และสายสวนประสาท เพียงแค่ปรับขนาดขนาดและรูปแบบ สำหรับ AAA โดยทั่วไปเพลาจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า (สูงสุด 20 มม.) และใช้วัสดุเช่น 17-7PH หรือ 316L พร้อมด้วยเกลียวขัดจังหวะ​ รูปแบบเพื่อให้มีความต้านทานแรงกดและการหักงอที่จำเป็น ส่วนใกล้เคียงนั้นแข็งสำหรับการดัน ในขณะที่ส่วนปลายจะมีเกลียวที่เปิดกว้างกว่าเพื่อเคลื่อนไปตามส่วนโค้งของอุ้งเชิงกราน สำหรับระบบประสาท แกนจะเล็กกว่ามาก (ลดลงเหลือ 0.20 มม.) และใช้นิทินอลร่วมกับเกลียวต่อเนื่อง​หรือเรเดียล​ ตัดเพื่อความยืดหยุ่นสูงสุดและการนำทางแบบอะโรมาติก ที่เส้นตัด 0.012 มม​ ความกว้างเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทั้งสองกรณี ช่วยให้สามารถสร้างรูปแบบที่ละเอียดในสายสวนประสาทขนาดเล็กและการควบคุมที่แม่นยำในเพลา AAA ขนาดใหญ่ ด้วยการทำความเข้าใจกลไกพื้นฐาน วิศวกรจะสามารถสร้าง "ภาษาการออกแบบ" ที่ใช้ได้กับอุปกรณ์การแทรกแซงทุกรูปแบบ

การจำแนกประเภทอุปกรณ์

• เพลาหลัก AAA: เพลาขนาดใหญ่-เส้นผ่านศูนย์กลาง 17-7PH หรือ 316L ที่มีส่วนที่ใกล้เคียงที่เป็นของแข็งและส่วนปลายเกลียวที่ถูกขัดจังหวะสำหรับการนำใส่ขดลวดใส่ขดลวด
• เพลาสาขา AAA: เพลาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า-พร้อมรูปแบบเกลียวที่ยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับการนำทางหลอดเลือดสาขาของเอออร์ตา
• เพลาประสาทส่วนปลาย: เพลาสายสวนขนาดเล็ก-ทำจากนิทินอลที่มีการตัดเป็นเกลียวอย่างต่อเนื่องเพื่อนำทางหลอดเลือดสมอง
• เพลาปลายประสาท: ก้านที่ยืดหยุ่นเป็นพิเศษ-พร้อมการตัดในแนวรัศมีเพื่อการเข้าสู่กิ่งก้านในกะโหลกศีรษะ
• แกน Neuro-AAA ที่สั่งทำพิเศษ: เพลาไฮบริดที่รวมความสามารถในการดันของเพลา AAA เข้ากับความยืดหยุ่นของเพลาประสาท สำหรับขั้นตอนที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้ทั้งสองอย่าง

คู่มือการปฏิบัติ

• การสร้างแบบจำลองทางกายวิภาค: สำหรับ AAA ให้จำลองหลอดเลือดแดงเอออร์ตาและอุ้งเชิงกรานทั้งหมด สำหรับระบบประสาท ให้จำลองกาลักน้ำคาโรติดและหลอดเลือดสมอง
• การเลือกใช้วัสดุ: ใช้ 17-7PH สำหรับการกด AAA และ Nitinol เพื่อความยืดหยุ่นของระบบประสาท
• การออกแบบลวดลาย: สำหรับ AAA ให้ใช้เกลียวเกลียวหยาบในการดัน และใช้เกลียวเกลียวละเอียดเพื่อความยืดหยุ่น สำหรับระบบประสาท ให้ใช้การตัดแบบเกลียวหรือแนวรัศมีอย่างต่อเนื่อง
• Kerf และพื้นผิวเสร็จสิ้น: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระยะห่าง 0.012 มม. สม่ำเสมอ และเพลาขัดเงาด้วยไฟฟ้าจนกลายเป็นกระจกเงา เพื่อลดแรงเสียดทานและการเกิดลิ่มเลือด
• การทดสอบและการตรวจสอบความถูกต้อง: สำหรับ AAA ให้ทดสอบความสามารถของเพลาในการส่งขดลวด-กราฟต์ภายใต้แรงผลักสูง สำหรับระบบประสาท ให้ทดสอบความสามารถในการติดตามและความต้านทานการงอของเพลาในกายวิภาคศาสตร์สมองจำลอง
• การประกันคุณภาพ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระบวนการผลิตได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 13485 และตรวจสอบเพลาแต่ละอันเพื่อความถูกต้องของรูปแบบและความสมบูรณ์ของวัสดุ

ประสบการณ์จริง-ระดับโลก

บริษัทแห่งหนึ่งกำลังพัฒนาระบบการปลูกถ่ายขดลวด-ใหม่สำหรับ AAA การออกแบบเริ่มแรกใช้ก้านแข็งซึ่งแข็งเกินกว่าจะเคลื่อนไปตามหลอดเลือดแดงอุ้งเชิงกรานได้ ด้วยการเปลี่ยนไปใช้ไฮโปทิวบ์ 316L ที่ตัดด้วยเลเซอร์-ที่มีรูปแบบเกลียวเป็นเกลียว พวกเขาจึงสามารถสร้างเพลาที่ให้แรงกดที่จำเป็นในขณะเดียวกันก็มีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะเคลื่อนตัวไปตามโค้งได้ ในโครงการอีกโครงการหนึ่ง ทีมงาน-การแทรกแซงระบบประสาทประสบปัญหากับสายสวนขนาดเล็ก-ที่งอในกาลักน้ำคาโรติด การใช้เลเซอร์-ตัดท่อไนทินอลที่มีรูปแบบการตัดแนวรัศมี- พวกเขาสามารถสร้างก้านที่ทั้งมีความยืดหยุ่นสูงและ-ต้านทานการหักงอได้ ในทั้งสองกรณี เทคโนโลยีพื้นฐานแบบเดียวกัน-เลเซอร์-ไฮโปทิวบ์ตัดด้วยเลเซอร์- ได้ให้วิธีแก้ปัญหาสำหรับความท้าทายทางคลินิกที่แตกต่างกันอย่างมากมาย

บทสรุป

การแทรกแซงของ AAA และระบบประสาทอยู่คนละปลายของสเปกตรัมของการแทรกแซง แต่สิ่งเหล่านั้นรวมกันเป็นหนึ่งเดียวด้วยความท้าทายทางวิศวกรรมพื้นฐานที่เหมือนกัน นั่นคือ วิธีสร้างก้านที่มีทั้งแข็งแรงและยืดหยุ่น เทคโนโลยีไฮโปทูบที่ตัดด้วยเลเซอร์-ให้คำตอบ โดยนำเสนอโซลูชันที่สามารถปรับขนาดได้และตั้งโปรแกรมได้ ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับความต้องการทางคลินิกได้ ถือเป็นข้อพิสูจน์ถึงพลังของวิศวกรรมที่มีความแม่นยำและความเป็นไปได้อันไม่มีที่สิ้นสุดของการออกแบบอุปกรณ์ทางการแพทย์

มุมมองและข้อเสนอแนะ

อนาคตจะได้เห็นการบรรจบกันของเทคโนโลยี AAA และระบบประสาทด้วยการพัฒนาของอุปกรณ์ไฮบริด​ ที่สามารถนำไปใช้ได้ทั้งสองสาขา เราก็จะได้เห็นการเพิ่มขึ้นของhypotubes ที่ดูดซับได้ทางชีวภาพ​ ที่สามารถให้การพยุงชั่วคราวแล้วสลายไป ทำให้ไม่จำเป็นต้องปลูกถ่ายแบบถาวร เพื่อให้บรรลุความก้าวหน้าเหล่านี้ อุตสาหกรรมจะต้องลงทุนในการวิจัยและพัฒนาต่อไป โดยผลักดันขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้ด้วยเทคโนโลยี-การตัดด้วยเลเซอร์ hypotube