Ý tưởng thiết kế cốt lõi của kim gây tê ngoài màng cứng Tuohy nằm ở đầu cong - điểm Huber -, một bề mặt nghiêng hình vòng cung-mở ra hai bên, với góc lệch khoảng 15 độ đến 30 độ so với trục kim và lỗ mở nằm ở phía đối diện của phần cong nhô ra. Đối với kim Tuohy 18G × 90mm thông thường, đầu kim cong này có ba chức năng chính:

1. Nó tạo ra một sự tách biệt rõ ràng chứ không phải là một hành động cắt giữa dây chằng vàng và màng cứng bên dưới;
2. Nó điều khiển đường đi của ống thông ngoài màng cứng theo hướng mở bên (với mặt vát hướng lên trên để hướng ống thông về phía đầu);
3. Nó cung cấp phản hồi xúc giác theo lớp rõ ràng để bác sĩ phẫu thuật xác định LOR.

Khi kích thước giảm xuống kích thước 2,5 (≈ 22G) và chiều dài được nén xuống còn 22mm, các nguyên tắc thiết kế trên cần được cân bằng lại ở thang đo micromet. Đường kính ngoài của ống tiêm 22G xấp xỉ 0,71mm, trong khi đường kính trong chỉ khoảng 0,41mm. Chiều dài vòng cung và diện tích mở của lỗ bên cong được giảm tỷ lệ, nhưng vẫn phải giữ lại các khe hở bên vừa đủ để cho phép rút ống thông siêu nhỏ một cách trơn tru mà không bị uốn cong. Quá trình mài CNC chính xác phải kiểm soát độ cong của hồ quang trong phạm vi dung sai nghiêm ngặt (trong khoảng ±0,01mm); quá nhỏ sẽ làm mất tác dụng dẫn hướng của ống thông, còn quá lớn sẽ làm suy yếu sức mạnh của đầu ống và dễ bị biến dạng khi đi qua dây chằng xương cùng dày đặc.

Những thách thức kỹ thuật do kim ngắn (22mm) mang lại chủ yếu nằm ở chỗ độ cứng của ống kim giảm đáng kể khi tỷ lệ khung hình giảm. Đối với ống thép không gỉ có thành mỏng 22G-trong khoảng 22mm, khả năng chống uốn của nó là có thể chấp nhận được. Tuy nhiên, nếu trang bị cánh cố định (trung tâm có cánh), do tay đòn cực ngắn nên điểm đặt ngón tay gần với đầu kim. Để bù lại mô-men xoắn điều khiển, các vạt cánh cần được mở rộng hoặc sử dụng một ngón tay-giữ đế nhựa có chiều cao thấp hơn. Một số nhà sản xuất đã thiết kế các cánh nhỏ có thể tháo rời hoặc đế có cấu hình -đẩy ngón tay thấp{10}}cho thông số kỹ thuật này để hỗ trợ quá trình{11}một tay ổn định.

Về chất liệu, ống tiêm thường sử dụng thép không gỉ austenit y tế ASTM AISI 304 hoặc 316L. Thông qua nhiều quá trình bao gồm vẽ, định cỡ và ủ, chúng đạt được độ dày thành đồng đều. Đầu tiên, các đầu ống được mài thành các lỗ bên cong bằng cách sử dụng bánh mài kim cương theo hình học Huber, sau đó các cạnh sắc được loại bỏ bằng phương pháp khắc điện hóa hoặc mài mòn cơ học. Thành trong được đánh bóng bằng trục linh hoạt đảm bảo độ nhám Ra < 0,2 μm, ngăn không cho các ống thông siêu nhỏ làm trầy xước buồng kim trong quá trình đi qua.

Xử lý bề mặt là bước giá trị quan trọng-thêm vào kim Tuohy ngắn và mảnh: Đánh bóng bằng điện-loại bỏ các đỉnh và rãnh cực nhỏ trên thành ngoài, làm cho bề mặt kim gần với bề mặt gương phẳng. Điều này làm giảm đáng kể lực cản ma sát khi đi qua da, màng cân và dây chằng cùng cụt. Điều này đặc biệt quan trọng đối với thân kim chỉ dài 22 mm - bất kỳ ma sát bổ sung nào cũng có thể che giấu "cảm giác đột phá" mà người vận hành sẽ trải qua. Sau đó, nó được làm sạch kỹ lưỡng bằng sóng siêu âm 40kHz để loại bỏ các mảnh kim loại và dung dịch đánh bóng còn sót lại. Sau đó, nó được khử trùng bằng tia EO hoặc tia -và được đóng gói riêng trong vỉ.

Tóm lại, kim Tuohy 2,5×22mm không chỉ đơn thuần là “phiên bản thu gọn” của kim gây tê ngoài màng cứng tiêu chuẩn. Thay vào đó, đây là một thiết kế thu nhỏ toàn diện giúp định cấu hình lại tỷ lệ của lỗ bên cong, độ cứng phù hợp và độ mịn bề mặt để tái tạo kênh vi mô. Độ chính xác trong quá trình sản xuất của nó quyết định trực tiếp đến tỷ lệ thành công của việc chèn ống thông vi-lâm sàng và giảm thiểu tổn thương mô.