Szpula Nitinol: innowacyjna siła w dziedzinie wyrobów medycznych – dogłębna analiza na przykładzie stentów kardiologicznych

Stop niklowo-tytanowy, znany również jako Nitinol, jest stopem binarnym składającym się z niklu (Ni) i tytanu (Ti). Szybko stał się tematem badań w dziedzinie inżynierii materiałowej, odkąd w latach sześćdziesiątych XX wieku odkryto, że ma on efekt pamięci kształtu. Hotspot. Efekt pamięci kształtu odnosi się do zdolności materiału do powrotu do pierwotnego kształtu po odkształceniu w wyniku ogrzewania, chłodzenia lub usuwania naprężeń. Ta cecha umożliwia stopom niklowo-tytanowym poddanie się znacznym, odwracalnym odkształceniom pod wpływem sił zewnętrznych i powrót do pierwotnego kształtu w określonych warunkach, co nadaje im wyjątkową wartość w zastosowaniu inżynieryjnym.

W stopy niklowo-tytanowe realizacja tego efektu pamięci kształtu opiera się na jego unikalnej mikrostrukturze – odwracalnej przemianie pomiędzy fazą martenzytu i fazą austenitu. W niskich temperaturach stopy niklowo-tytanowe tworzą twardą i kruchą fazę martenzytyczną; gdy temperatura wzrośnie do określonej wartości krytycznej, faza martenzytu przekształca się w miękką i twardą fazę austenitu, czemu towarzyszy powrót kształtu. . Proces ten nie tylko nadaje stopowi niklowo-tytanowej wyjątkową zdolność pamięci kształtu, ale także sprawia, że ​​posiada on doskonałą supersprężystość, to znaczy może ulegać szerokiemu zakresowi odkształceń sprężystych pod wpływem naprężeń bez trwałego odkształcenia.

Jako ważne narzędzie interwencyjnego leczenia kardiologicznego, główną funkcją stentów sercowych jest wspomaganie zwężonych lub niedrożnych tętnic wieńcowych i przywracanie prawidłowego przepływu krwi, łagodząc w ten sposób dusznicę bolesną i zapobiegając poważnym chorobom sercowo-naczyniowym, takim jak zawał mięśnia sercowego. Chociaż tradycyjne stenty metalowe, takie jak stenty ze stali nierdzewnej, mogą skutecznie podtrzymywać naczynia krwionośne, wiążą się z potencjalnym ryzykiem, takim jak nawrót zwężenia naczyń i reakcje zapalne. Wprowadzenie stentów szpulowych ze stopu niklowo-tytanowego rozwiązało w pewnym stopniu te problemy.

Stent serca ze stopu niklowo-tytanowego, wykorzystujący efekt pamięci kształtu i superelastyczność, po ściśnięciu można łatwo wprowadzić do organizmu przez cewnik. Po dotarciu do miejsca docelowego pod wpływem temperatury ciała lub stymulacji zewnętrznej stent może szybko rozszerzyć się do zadanego kształtu i ściśle przylegać. W połączeniu ze ścianą naczyń krwionośnych. Proces ten nie tylko zmniejsza uraz chirurgiczny, ale także zapewnia dobry kontakt stentu ze ścianą naczynia, zmniejszając ryzyko migracji stentu.

Materiał stentu serca ze stopu niklowo-tytanowego zapewnia doskonałą biokompatybilność i odporność na korozję, zmniejszając ryzyko reakcji na ciało obce i zakrzepicy. Ponadto, dzięki swoim supersprężystym właściwościom, stenty są w stanie dostosować się do długotrwałych zmian fizjologicznych w naczyniach krwionośnych, takich jak obkurczanie i rozszerzanie ścian naczyń krwionośnych, zmniejszając w ten sposób częstość występowania restenozy naczyń.

Specyficzne zastosowanie efektu pamięci kształtu w stentach kardiologicznych
Spersonalizowany projekt: stenty serca Nitinol można personalizować zgodnie z anatomią naczyń pacjenta i charakterystyką zmian, zapewniając idealne dopasowanie stentu do ściany naczynia krwionośnego i ograniczając uszkodzenie zdrowych naczyń krwionośnych.
Inteligentna reakcja: Wykorzystując efekt pamięci kształtu stopu niklowo-tytanowego, stent może automatycznie dostosowywać swój kształt do zmian temperatury ciała i prędkości przepływu krwi, utrzymując ciągły kontakt ze ścianą naczynia krwionośnego, skutecznie zapobiegając przemieszczeniu stentu i ponownemu zwężeniu naczynia.
Biokompatybilność: Doskonała biokompatybilność stopu niklowo-tytanowego zmniejsza reakcję zapalną i zakrzepicę po wszczepieniu stentu, poprawia jakość życia i rokowanie pacjentów.
Degradowalność: Wraz z pogłębianiem się badań, niektóre stenty serca ze stopu niklowo-tytanowego również wykazują pewien stopień degradowalności i mogą stopniowo ulegać degradacji po zakończeniu zadania pomocniczego, unikając problemu długotrwałych ciał obcych i zapewniając przyszłe kardiologiczne zabiegi interwencyjne. Nowe wskazówki.