Nitinol spole: en innovativ kraft inden for medicinsk udstyr - en dybdegående analyse ved hjælp af hjertestents som eksempel

Nikkel-titanium legering, også kendt som Nitinol, er en binær legering sammensat af nikkel (Ni) og titanium (Ti). Det er hurtigt blevet et forskningsemne inden for materialevidenskab, siden det blev opdaget at have en formhukommelseseffekt i 1960'erne. Hotspot. Formhukommelseseffekt refererer til et materiales evne til at vende tilbage til sin oprindelige form efter deformation ved opvarmning, afkøling eller fjernelse af stress. Denne egenskab gør det muligt for nikkel-titanium-legeringer at gennemgå betydelig reversibel deformation, når de udsættes for ydre kræfter og vende tilbage til deres oprindelige form under specifikke forhold, hvilket giver den en unik ingeniørmæssig anvendelsesværdi.

I nikkel-titanium legeringer , er realiseringen af ​​denne formhukommelseseffekt afhængig af dens unikke mikrostruktur - den reversible transformation mellem martensitfasen og austenitfasen. Ved lave temperaturer præsenterer nikkel-titanium-legeringer en hård og skør martensitfase; når temperaturen stiger til en vis kritisk værdi, omdannes martensitfasen til en blød og sej austenitfase, ledsaget af formgendannelse. . Denne proces giver ikke kun nikkel-titanium-legeringen en unik formhukommelsesevne, men gør den også har fremragende superelasticitet, det vil sige, at den kan gennemgå en bred vifte af elastisk deformation under stress uden permanent deformation.

Som et vigtigt værktøj til hjerteinterventionel behandling er hjertestents hovedfunktion at støtte indsnævrede eller okkluderede kranspulsårer og genoprette normal blodgennemstrømning, hvorved angina pectoris afhjælpes og alvorlige hjerte-kar-sygdomme såsom myokardieinfarkt forhindres. Selvom traditionelle metalstents, såsom stents i rustfrit stål, effektivt kan understøtte blodkar, har de potentielle risici såsom vaskulær restenose og inflammatoriske reaktioner. Introduktionen af ​​spolehjertestents i nikkel-titaniumlegering har til en vis grad løst disse problemer.

Hjertestenten i nikkel-titanium-legering, ved hjælp af sin formhukommelseseffekt og superelasticitet, kan nemt sendes ind i kroppen gennem et kateter efter at være blevet komprimeret. Når først den når målstedet, gennem kropstemperatur eller ekstern stimulation, kan stenten hurtigt udvide sig til den forudindstillede form og passe tæt. Kombineret med blodkarvæg. Denne proces reducerer ikke kun kirurgisk traume, men sikrer også god kontakt mellem stenten og karvæggen, hvilket reducerer risikoen for stentmigrering.

Materialet i hjertestenten i nikkel-titanium-legering gør, at den har fremragende biokompatibilitet og korrosionsbestandighed, hvilket reducerer risikoen for fremmedlegemereaktion og trombose. På grund af dets superelastiske egenskaber er stents desuden i stand til at tilpasse sig langsigtede fysiologiske ændringer i blodkar, såsom sammentrækning og ekspansion af blodkarvægge, og derved reducere forekomsten af ​​karrestenose.

Specifik anvendelse af formhukommelseseffekt i hjertestents
Personligt design: Nitinol hjertestents kan tilpasses i henhold til patientens vaskulære anatomi og læsionskarakteristika, hvilket sikrer perfekt pasform mellem stenten og blodkarvæggen og reducerer skader på sunde blodkar.
Intelligent respons: Ved at bruge formhukommelseseffekten af ​​nikkel-titanium-legering kan stenten automatisk justere sin form i overensstemmelse med ændringer i kropstemperatur og blodgennemstrømningshastighed, opretholde kontinuerlig kontakt med blodkarvæggen, hvilket effektivt forhindrer stentforskydning og karrestenose.
Biokompatibilitet: Den fremragende biokompatibilitet af nikkel-titanium-legering reducerer den inflammatoriske reaktion og trombose efter stentimplantation og forbedrer patienternes livskvalitet og prognose.
Nedbrydelighed: Med uddybningen af ​​forskningen har nogle hjertestents af nikkel-titanium-legering også en vis grad af nedbrydelighed og kan gradvist nedbrydes efter at have afsluttet støtteopgaven, hvilket undgår problemet med langvarige fremmedlegemer og giver fremtidige hjerteinterventionelle behandlinger. Ny rutevejledning.