Khoa học vật liệu và quy trình xử lý bề mặt ống nội soi

https://www.laparoscopyhospital.com/v5.htm

Mức trần hiệu suất của mộtống nội soiphần lớn phụ thuộc vào việc lựa chọn vật liệu và kỹ thuật xử lý hậu kỳ. Các nhà sản xuất hàng đầu áp dụng hệ thống vật liệu khác biệt dựa trên định vị sản phẩm (-cao cấp có thể tái sử dụng so với sản phẩm dùng một lần tiết kiệm).

Dòng thép không gỉ:​ Các ống thông có thể tái sử dụng thường sử dụng thép không gỉ austenit ASTM A240 304 hoặc 316L. 304 mang lại khả năng gia công tốt và lợi thế về chi phí, phù hợp với các bộ phận không có-lõi tải-chẳng hạn như tay cầm và ống bọc ngoài. 316L, chứa 2–3% molypden, có khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở tốt hơn đáng kể so với 304 và có thể chịu được khử trùng trong nồi hấp nhiều lần (132–135 độ) , 18–30 phút, hàng trăm chu kỳ), khiến nó trở thành lựa chọn ưu tiên cho-ống bọc và dụng cụ bịt ống thông có thể tái sử dụng cao cấp. Một số nhà sản xuất Châu Âu sử dụng thép không gỉ martensitic 431 cho các cạnh cắt bịt, được xử lý nhiệt-đến HRC 50–54 để giữ cạnh tuyệt vời nhưng yêu cầu thụ động hóa triệt để để ngăn chặn sự ăn mòn giữa các hạt.

Xử lý bề mặt là một quy trình-tăng thêm giá trị quan trọng cho các ống kim loại có thể tái sử dụng. Đánh bóng bằng điện hòa tan các đỉnh cực nhỏ bằng phương pháp điện hóa, giảm Ra từ trạng thái gia công 0,8 μm xuống Nhỏ hơn hoặc bằng 0,2 μm, tạo ra lớp hoàn thiện gần như{4}}gương. Điều này mang lại ba lợi ích: ① giảm lực cản ma sát khi vào/ra dụng cụ, cải thiện phản hồi xúc giác của bác sĩ phẫu thuật; ② làm giảm độ bám dính của các mảnh vụn máu/mô và màng sinh học vi khuẩn, cải thiện tỷ lệ vượt qua quá trình làm sạch tái xử lý; ③ loại bỏ các nguồn ăn mòn do ứng suất tại các vết nứt vi-, kéo dài tuổi thọ sử dụng. Các dòng sản phẩm cao cấp-cũng bổ sung chất thụ động axit xitric (theo ASTM A967) để tái tạo màng thụ động crom oxit, sau đó làm sạch bằng sóng siêu âm để loại bỏ cặn đánh bóng.

Hợp kim Titan và Titan:​ Ti-6Al-4V (Gr5) hoặc titan Gr2 tinh khiết về mặt thương mại được sử dụng trong các ống thông tái sử dụng cấp cao nhất. Ưu điểm bao gồm mật độ chỉ 4,5 g/cm³ (khoảng 60% so với thép), giảm đáng kể trọng lượng ống thông và do đó làm giảm độ giãn và trật khớp thành bụng do lực kéo của cổng trong các ca phẫu thuật kéo dài; không{12}}sắt từ tính, không cản trở việc chụp ảnh MRI trong khi phẫu thuật; và khả năng tương thích sinh học tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn. Nhược điểm bao gồm độ khó gia công cao (dính, dễ bị cứng khi gia công), khả năng giữ cạnh kém hơn một chút so với thép không gỉ đã được tôi và giá thành cao. Vì vậy, chúng chủ yếu được sử dụng trong các dòng sản phẩm chuyên biệt cao cấp hoặc kéo dài dành cho bệnh nhân béo phì.

Polyme y tế - Vật liệu chính cho ống thông dùng một lần:​ Cannula sleeves mostly use medical-grade polycarbonate (PC, ISO 10993-1 certified), with light transmittance >88%, cho phép bác sĩ phẫu thuật theo dõi trực quan các lớp thủng và kiểm tra sự vướng víu của mạc nối/ruột. PC có khả năng chống va đập mạnh, chịu được áp lực dọc trục khi đâm thủng. Tay cầm và nắp trên thường sử dụng nhựa ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolyme), cân bằng độ cứng và tiết kiệm chi phí đúc phun. Tốt nhất, các van bịt kín nên sử dụng cao su silicon lỏng (LSR) được xử lý bằng bạch kim-hoặc loại butyl/fluoroelastomer y tế{7}}, yêu cầu khả năng đàn hồi và bộ nén tốt<20% (tested at 70°C × 22h) to ensure tight closure after frequent instrument changes. Insufflation stopcocks often use POM (polyoxymethylene) or HDPE. All polymers must pass biocompatibility evaluations including cytotoxicity, sensitization, hemolysis, intracutaneous reactivity, and acute systemic toxicity.

Tuân thủ nguyên liệu và truy xuất nguồn gốc:​ Nhà sản xuất uy tín hoạt động theo hệ thống chất lượng ISO 13485. Nguyên liệu thô phải có Giấy chứng nhận chất liệu 3.1/3.2 (số lô nấu chảy, thành phần hóa học, tính chất cơ lý); polyme yêu cầu chứng nhận USP Loại VI. Thành phẩm trải qua quá trình kiểm tra dư lượng monome, quá trình lọc phụ gia và dư lượng EO (Nhỏ hơn hoặc bằng 10 ug/g hoặc theo ISO 10993-7).

Các hướng mới nổi trong những năm gần đây bao gồm: ① lớp phủ chống-sương mù ưa nước trên thành bên trong ống thông PC để giảm sương mù ống kính; ② polyme pha tạp ion bạc hoặc đồng{1}} kháng khuẩn để ức chế các khuẩn lạc vi khuẩn trên bề mặt; ③ thiết kế vật liệu đơn-có thể tái chế (tất cả-cấu trúc PC) đáp ứng các sáng kiến ​​bệnh viện xanh. Sự lặp lại của khoa học vật liệu đang đưa ống thông dùng một lần từ mức "đầy đủ" đến "vượt qua cảm giác của kim loại", đây cũng là con đường then chốt để các thương hiệu hàng đầu trong nước bắt kịp các gã khổng lồ quốc tế.