Điểm đau

Các can thiệp về cấu trúc tim, chẳng hạn như thay van động mạch chủ qua ống thông (TAVR) hoặc cắt van hai lá, đòi hỏi hệ thống ống thông có thể chịu được lực cao trong khi di chuyển qua các mạch lớn bị vôi hóa. Các ống dẫn truyền phải đủ linh hoạt để đi qua quai động mạch chủ nhưng đủ cứng để đẩy bộ phận cấy ghép cồng kềnh vào đúng vị trí. Vỏ bọc thông thường thường bị "sụp cột" hoặc bị xoắn dưới tải trọng cao gặp phải trong các quy trình này. Ngoài ra, nhu cầu về đường kính lumen lớn (lên đến 20 mm) trong một số thiết bị cấu trúc tim đặt ra những thách thức đáng kể trong sản xuất. Vỏ bọc bện truyền thống trở nên cồng kềnh và cứng khi mở rộng quy mô, hạn chế tiện ích lâm sàng của chúng. Rõ ràng cần có một công nghệ vỏ bọc có thể mang lại khả năng đẩy cao, khả năng chống xoắn và tính linh hoạt trong một cấu trúc-có thành mỏng.

Giới thiệu nguyên tắc

Ống hạ áp cắt bằng laser xoắn ốc cung cấp một giải pháp hấp dẫn cho các hệ thống phân phối tim cấu trúc. Bằng cách cắt mô hình xoắn ốc thành một ống thép không gỉ có đường kính{1}}lớn, các kỹ sư có thể tạo ra một lớp vỏ vừa linh hoạt vừa chắc chắn. Các vết cắt xoắn ốc cho phép vỏ bọc uốn cong trơn tru xung quanh vòm động mạch chủ, trong khi các phần không cắt cung cấp độ bền cột cần thiết để phân phối thiết bị. Cao độ của hình xoắn ốc có thể được điều chỉnh để tạo ra độ dốc linh hoạt, với hình xoắn ốc chặt hơn ở đầu xa để điều hướng và hình xoắn ốc lỏng hơn ở gần để có khả năng đẩy. Khả năng hoạt động với các ống có đường kính lên tới 20 mm mở ra những khả năng mới cho các thiết bị tim có cấu trúc lỗ-lớn. Cắt laser với chiều rộng rãnh cắt 0,012 mm đảm bảo sao chép mẫu chính xác ngay cả trên các ống lớn, duy trì các đặc tính cơ học nhất quán.

Phân loại thiết bị

Laser sợi quang công suất cao-​ (500W đến 1000W) thường được sử dụng để cắt các ống hạ áp có đường kính-lớn.Hệ thống laser kiểu giàn-​với phạm vi làm việc lớn phù hợp với chiều dài và đường kính của vỏ cấu trúc tim.Phụ kiện cắt ống quay​cho phép tạo các mẫu xoắn ốc trên ống lên đến 20 mm.Lập cấu hình chùm tia thời gian thực​đảm bảo chất lượng cắt trên toàn bộ chiều dài.Hệ thống tải tự động​ xử lý các ống nặng một cách an toàn. Quá trình-hậu kỳ bao gồmbể đánh bóng điện có công suất lớn-vàdòng thụ độngĐể đảm bảo tính tương thích sinh học.

Hướng dẫn thực hành

Chọn ống thép không gỉ 316L có độ dày thành 0,2–0,5 mm cho các ứng dụng kết cấu tim. Thiết kế mô hình xoắn ốc bằng cách sử dụng phân tích phần tử hữu hạn để dự đoán hành vi uốn và oằn. Lập trình tia laser với công suất cao và khí hỗ trợ (nitơ) để đạt được các vết cắt sạch. Cố định ống vào một-mâm cặp quay hạng nặng và thực hiện cắt thử. Sau khi cắt, đánh bóng bằng điện để loại bỏ các gờ và cải thiện độ bóng bề mặt. Tiến hành các thử nghiệm cơ học, bao gồm cả độ mỏi do nén và uốn, để xác nhận hiệu suất. Đóng gói trong hệ thống bảo vệ vô trùng để sử dụng trong lâm sàng.

Trải nghiệm thế giới-thực tế

Ống hạ áp cắt bằng laser xoắn ốc đã được triển khai thành công trong vỏ bọc phân phối TAVR, giúp cải thiện khả năng theo dõi và giảm hiện tượng xoắn so với các phương án bện. Tuy nhiên, các kỹ sư đã lưu ý rằng các vỏ bọc xoắn ốc có đường kính{1}}lớn có thể xuất hiện hiện tượng "đàn hồi" sau khi uốn, điều này có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của vị trí đặt thiết bị. Để giải quyết vấn đề này, một số thiết kế kết hợp bước cài đặt nhiệt-để-định hình trước vỏ bọc thành một đường cong khớp với vòm động mạch chủ. Ngoài ra, một lớp phủ polymer mỏng thường được áp dụng để giảm ma sát và cải thiện kết quả của bệnh nhân.

Tổng kết & thăng hoa

Việc áp dụng ống hạ áp cắt bằng tia laser xoắn ốc trong các thiết bị cấu trúc tim làm nổi bật khả năng mở rộng của công nghệ này từ ống thông siêu nhỏ đến-vỏ bọc có lỗ khoan lớn. Nó chứng minh cách sản xuất tia laze có độ chính xác có thể giải quyết các vấn đề kỹ thuật phức tạp trong các biện pháp can thiệp-cứu sống. Bằng cách cho phép cấy ghép cấu trúc tim an toàn và hiệu quả hơn, công nghệ này đang giúp thay đổi phương pháp điều trị bệnh van tim.

Triển vọng & Đề xuất

Những đổi mới trong tương lai có thể bao gồmống huyền xoắn ốc có gắn hợp kim nhớ-hình dạng​ chủ động thay đổi độ cong trong quá trình thực hiện.Lớp phủ polymer phân hủy sinh học​ có thể được áp dụng để giảm-các biến chứng lâu dài. Các nhà sản xuất nên tập trung vàogiảm chi phí sản xuất​ để làm cho những vỏ bọc tiên tiến này dễ tiếp cận hơn. Việc cộng tác với các nhóm cấu trúc cốt lõi sẽ là điều cần thiết để tinh chỉnh thiết kế cho-các thiết bị thế hệ tiếp theo.