https://litfl.com/intraosseous-access/

Abstrakts

No materiālzinātnes viedokļa šajā rakstā ir sistemātiski apskatītas dažādu zemādas adatu izejmateriālu fizikāli ķīmiskās īpašības, piemērojamie scenāriji un attīstības vēsture, tostarp nerūsējošais tērauds, īpašie sakausējumi un lielmolekulāri polimēri. Tas atklāj, kā materiālu izvēle tieši nosaka adatas veiktspēju, klīnisko drošību un pacienta pieredzi.

Atslēgvārdi: Hipodermiskā adata;Medicīnisko ierīču materiāls; Nerūsējošais tērauds; Bioloģiskā saderība; Materiālzinātne

Galvenais teksts

Zemādas adatas, kas darbojas kā miniatūra vide, kas savieno injicējamos medikamentus ar cilvēka iekšējiem audiem, nekad netiek izgatavotas no nejauši izvēlētiem materiāliem. Katra perkutāna punkcija un zāļu ievadīšana balstās uz uzgaļu materiālu izsmalcinātām raksturīgajām īpašībām. Katrs materiālu zinātnes sasniegums nodrošina šīm mazajām kanulām uzlabotu veiktspēju un izcilu klīnisko drošību.

1. Dominējošais pamatmateriāls: optimizēta visaptveroša austenīta nerūsējošā tērauda veiktspēja

Austenīta nerūsējošais tērauds (galvenokārt medicīniskais -304. un 316. L) ir galvenais cauruļu materiāls lielākajai daļai komerciāli pieejamo zemādas adatu, un, pateicoties tā labi-līdzsvarotajām visaptverošajām īpašībām, tas jau sen ir atzīts par nozares zelta standartu. Pirmkārt, izcilā stiepes izturība un lokanība ļauj novilkt caurules līdz īpaši smalkiem izmēriem, piemēram, 34- insulīna adatām, nesaliecoties vai nesalaužot, iekļūstot ādā un mīkstajos audos. Otrkārt, izcilā izturība pret koroziju novērš rūsas veidošanos un bīstamu metālu jonu izskalošanos, nonākot saskarē ar dažādiem medikamentiem, asinīm un fizioloģiskiem šķidrumiem, nodrošinot zāļu tīrību un bioloģisko drošību. Treškārt, labvēlīga apstrādājamība atvieglo īpaši asu slīpu uzgaļu precīzu slīpēšanu ar minimālu iespiešanās pretestību, kas ir galvenais priekšnoteikums caurduršanas sāpju mazināšanai.

2. Speciālie sakausējumi: stabila veiktspēja skarbos klīniskos apstākļos

Tradicionālais nerūsējošais tērauds īpašos klīniskos apstākļos neatbilst stingrām prasībām. Dažām hiperosmotiskām, stipri skābām vai sārmainām preparātiem, kā arī ilgstoši implantētām zāļu ievadīšanas ierīcēm ir nepieciešama izcila ķīmiskā inerce un izturība pret koroziju. Šādos apstākļos tiek izmantoti īpaši sakausējumi uz niķeļa-hroma{3}, tostarp Hastelloy un Inconel. Šie sakausējumi paliek ķīmiski inerti pat agresīvā ķīmiskā vidē ar nenozīmīgām ķīmiskām reakcijām, un tos galvenokārt izmanto augstākās kvalitātes bioloģisko aģentu injekcijām un ilgtermiņa implantējamiem piekļuves portiem, lai garantētu pilnīgu -cikla terapeitisko drošību.

3. Polimēru materiālu pētniecība un attīstība

Vienreiz lietojamo-adatu ražošana no medicīniskiem-inženieriskiem polimēriem, piemēram, PEEK (poliēterketons) un pielāgotiem augstas veiktspējas{2}}polimēriem, pēdējos gados ir kļuvusi par būtisku pētniecības centru. Polimēru adatu galvenās priekšrocības ir pielāgojamas konstrukcijas, kas paredzētas in-pasīvai apslāpēšanai vai in-in vivo šķīdināšanai, krasi samazinot neatļautas adatas atkārtotas izmantošanas un nejaušas adatas ieduršanas risku. To raksturīgā elektriskā izolācija padara tos piemērotus īpašiem elektrisko signālu uzraudzības lietojumiem. Tomēr esošie polimēru preparāti vēl nevar līdzināties metāliskiem līdziniekiem pēc asuma, strukturālās stingrības un minimālā sieniņu biezuma, tādējādi ierobežojot tradicionālo metāla adatu pilnīgu aizstāšanu ar -mērogu. Pašlaik polimēru adatas galvenokārt tiek izmantotas epidermas un gļotādas zāļu ievadīšanai, kam nepieciešama sekla iespiešanās un mazs caurduršanas spēks.

4. Virsmu inženierija: nanomēroga optimizācija no augstas berzes līdz zemas{1}}berzes eļļošanai

Materiālu izstrāde aptver ne tikai lielapjoma substrāta izvēli, bet arī uzlabotas virsmas modifikācijas. Silikona pārklājums ir pavērsiena virsmas apdares tehnoloģija adatu ražošanā. Īpaši plāns medicīniskās- kvalitātes silikona eļļas slānis ir kovalenti saistīts ar kanulu ārējo virsmu, lai krasi samazinātu berzes koeficientu, iekļūstot ādā. Šī eļļošana nodrošina divas galvenās klīniskās priekšrocības: ievērojami pazemināta ievietošanas pretestība vienmērīgākai injekcijai un samazinātas punkcijas sāpes; samazināta audu trauma un šūnu adhēzija, lai līdz minimumam samazinātu pēc-procedūras asiņošanu un paātrinātu brūču dzīšanu. Šāda attīstība maina adatu tehnoloģiju no ģeometriski{7}}orientētas asuma optimizācijas uz virsmas-fizikas-vadītu zemas berzes{10}}pilnveidošanu.

Secinājums

Hipodermisko adatu materiālu evolucionārais laika grafiks, sākot no daudzpusīga nerūsējošā tērauda, ​​ārkārtēji -kondīcijā-izturīgiem speciālajiem sakausējumiem līdz tālredzīgiem-bioloģiski noārdāmiem polimēriem, atspoguļo precīzu medicīnas ierīču inženierijas miniatūru attīstības vēsturi. Katra materiāla inovācija ir vērsta uz konkrētām neapmierinātām klīniskām vajadzībām: uzlabota drošība, uzlabota ķīmiskā savietojamība vai mazināts pacienta diskomforts. Bioloģiski noārdāmajiem polimēriem un super{5}smērvielu pārklājumu tehnoloģijām nobriest, nākotnes adatu substrāti turpinās attīstīties, veidojot viedākus un vairāk pacientam{6}}centrētus dizainus, maksimāli palielinot klīnisko terapeitisko vērtību mikromērogā.