ลวดไทเทเนียมแบบมีความจำรูป ซูเปอร์อีลาสติก สำหรับการใช้งานทางการแพทย์

คุณสมบัติของลวด Nitinol ซูเปอร์อีลาสติก

• ซูเปอร์อีลาสติกที่โดดเด่นในลวด Nitinol : สามารถยืดหยุ่นได้ถึง 10-30% โดยไม่เกิดความเสียหายถาวร เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องมือทางการแพทย์ที่ต้องการความยืดหยุ่น เช่น สายสวนและลวดนำทาง
• ผลของการจดจำรูปร่างสำหรับโลหะผสมไทเทเนียมนิกเกิล : คืนกลับสู่รูปร่างที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเมื่อถูกให้ความร้อนเหนืออุณหภูมิการเปลี่ยนแปลง ทำให้สามารถใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ขยายตัวเองได้ เช่น สเตนต์และตัวกรอง
• ลวดไทเทเนียมทางการแพทย์เกรดไบโอคอมพาเทเบิล : มีชั้นออกไซด์ที่มีเสถียรภาพซึ่งช่วยลดการรั่วของนิกเกิล ทำให้มั่นใจในความปลอดภัยสำหรับการฝังร่างกายระยะยาว และลดปฏิกิริยาการแพ้
• ลวด SMA ทนทานต่อการล้าและความกัดกร่อนสูง : ทนต่อการทำงานหลายล้านรอบในสภาพแวดล้อมแบบไดนามิก เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการประยุกต์ใช้งานในด้านออร์โธปิดิกส์และหัวใจและหลอดเลือด
• อุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงที่ปรับแต่งได้ในไนติโนล์ซูเปอร์เอลาสติก : สามารถปรับอุณหภูมิสุดท้ายของออกสเทไนต์ (Af) ตั้งแต่ -20°C ถึง +110°C เพื่อควบคุมอย่างแม่นยำในเครื่องมือทางการแพทย์ที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิร่างกาย
• ลวดโลหะผสมไทเทเนียมน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง : ความหนาแน่น 6.45 กรัม/ซม.³ พร้อมความแข็งแรงครากสูงถึง 690 เมกกะปาสกาล ให้ความทนทานโดยไม่เพิ่มน้ำหนักในอุปกรณ์ผ่าตัดแบบแผลเล็ก

การประยุกต์ใช้ลวดซุปเปอร์เอลาสติกที่มีความจำรูปร่าง: การใช้งานไนตินอลโลหะผสมไทเทเนียม-นิกเกิลในทางการแพทย์

• สเตนต์และตัวกรองหลอดเลือดที่ใช้ลวดไนตินอล : ออกแบบให้ขยายตัวเองได้เพื่อรักษาอาการโป่งพองของหลอดเลือดและป้องกันการอุดตันของหลอดเลือด โดยอาศัยคุณสมบัติซุปเปอร์เอลาสติกเพื่อให้ส่งผ่านสายสวนได้ง่าย
• ลวดจัดฟันและเครื่องมือจัดฟันที่ใช้โลหะผสมที่มีความจำรูปร่าง : ให้แรงคงที่และอ่อนโยนในการจัดเรียงฟัน ลดความถี่ในการปรับแต่งและทำให้ผู้ป่วยรู้สึกไม่สบายตัวน้อยลง
• ลวดนำทางและสายสวนสำหรับขั้นตอนการรักษาแบบแผลเล็ก : ความยืดหยุ่นแบบซุปเปอร์เอลาสติกช่วยให้สามารถเคลื่อนผ่านกายวิภาคที่ซับซ้อนได้ในการรักษาทางหลอดเลือดและระบบทางเดินปัสสาวะ
• เครื่องมือผ่าตัดและเครื่องมือส่องกล้องที่ใช้ลวดไทเทเนียม-นิกเกิล : ทำให้เกิดส่วนประกอบที่แม่นยำและสามารถคืนรูปร่างได้ สำหรับการผ่าตัดผ่านกล้องและการผ่าตัดด้วยหุ่นยนต์
• อุปกรณ์ฝังกระดูกและหมุดยึดกระดูกผ่านลวด SMA ที่เข้ากันได้กับร่างกาย : รองรับการยึดหยุดกระดูกหักและการแก้ไขกระดูกสันหลังด้วยวัสดุที่ทนต่อแรงเหนี่ยวนำและปรับตัวตามร่างกาย
• อุปกรณ์ระบบประสาทหลอดเลือดรวมถึงขดลวดอุดหลอดเลือด : ใช้คุณสมบัติการจดจำรูปร่างเพื่อปล่อยอุปกรณ์อย่างแม่นยำในการรักษาโรคหลอดเลือดสมองและขดลวดอุดโป่งพอง

1. ลวดไนตินอลคืออะไร และเอฟเฟกต์การจดจำรูปร่างทำงานอย่างไรในงานทางการแพทย์?

ลวดไนตินอลเป็นโลหะผสมนิกเกิล-ไทเทเนียม (SMA) ที่มีคุณสมบัติการจดจำรูปร่าง ซึ่งทำให้สามารถเปลี่ยนรูปร่างได้ที่อุณหภูมิต่ำ และกลับคืนสู่รูปร่างเดิมเมื่อถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิเปลี่ยนเฟส (เช่น ความร้อนจากร่างกาย) ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ คุณสมบัตินี้ช่วยให้สามารถผลิตสแตนต์แบบขยายตัวเองได้ โดยจะถูกบีบอัดเพื่อใส่เข้าไปและขยายตัวภายในร่างกายเพื่อให้พอดีอย่างเหมาะสม

2. อะไรทำให้ลวดไนตินอลซูเปอร์เอลาสติกเหมาะสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่เข้ากันได้กับร่างกาย?

ซูเปอร์อีลาสติกของไนทินอลช่วยให้เกิดการเปลี่ยนรูปร่างได้มาก (สูงกว่าโลหะทั่วไปถึง 10-30 เท่า) โดยสามารถคืนตัวได้ทันที ร่วมกับคุณสมบัติความเข้ากันได้ทางชีวภาพจากชั้นออกไซด์ของไทเทเนียม ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์ฝังร่างกาย เช่น ไกด์ไวร์ และเครื่องมือจัดฟัน โดยไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียง

3. อุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสส่งผลต่อการใช้งานลวดโลหะผสมนิกเกิล-ไทเทเนียมที่มีคุณสมบัติทรงจำรูปร่างในงานด้านสุขภาพอย่างไร

อุณหภูมิการเปลี่ยนเฟส (เช่น อุณหภูมิเริ่มต้นและสิ้นสุดของการเกิดออสเทนไนต์ As และ Af) สามารถปรับแต่งได้ตั้งแต่ -20°C ถึง +110°C สำหรับการใช้งานทางการแพทย์ มักตั้งค่าใกล้กับอุณหภูมิร่างกาย (37°C) เพื่อกระตุ้นการคืนรูปร่างภายในร่างกาย ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการรักษาทางหลอดเลือดและกระดูก

4. ข้อได้เปรียบหลักของการใช้ลวดโลหะผสมซูเปอร์อีลาสติกที่มีคุณสมบัติทรงจำรูปร่างแทนวัสดุทั่วไปในเครื่องมือแพทย์คืออะไร

ไนติโนล์มีความต้านทานการเหนื่อยล้าได้ดีกว่า เสริมการป้องกันการกัดกร่อน และมีคุณสมบัติแบบพสิวโดอลาสติก (pseudoelasticity) เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิม ช่วยลดความเสี่ยงในการหักของเครื่องมือที่ใช้งานแบบไดนามิก เช่น แคโทเดอร์ และทำให้ออกแบบเครื่องมือที่รุกรานน้อยลงได้ ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการฟื้นตัวของผู้ป่วย