https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4115763/

Pēcvakuums-krūšu biopsijas adata tiek pakļauta mehāniskai apstrādei, tai ir jāveic virkne virsmas apstrādes, lai tā atbilstu medicīniskās -pakāpes prasībām. Trīs pasivēšanas, elektro-pulēšanas un ultraskaņas tīrīšanas procesi kopā veido virsmas kvalitātes "zelta trīsstūri". Šajā rakstā tiks analizēti katra procesa principi un funkcijas pa vienam.

1. Pasivēšana: neredzamu rūsu{1}}necaurlaidīgu bruņu konstruēšana

Pasivācija ir process, kurā izmanto ķīmiskas metodes, lai uz metālu virsmas izveidotu blīvu oksīda plēvi. SS316 nerūsējošajam tēraudam ir ierasts to iegremdēt citronskābes šķīdumā (ar koncentrāciju 10–20% un temperatūru 50–60 grādi) uz 20–30 minūtēm. Citronskābe helātus veido brīvos dzelzs jonus un vienlaikus veicina Cr2O3 pasivācijas plēves veidošanos. Šī plēve ir tikai 2–5 nm bieza, taču tā var efektīvi novērst hlorīda jonu iekļūšanu un palielināt korozijas potenciālu par 200–300 mV. Pēc pasivēšanas ir nepieciešams zilās vietas tests (izmantojot kālija fericianīda šķīdumu, lai noteiktu brīvo dzelzi). Kvalificēts standarts ir tāds, ka 30 sekunžu laikā neparādās zili plankumi. Šis solis nodrošina adatas korpusa izturību pret koroziju gan korpusa iekšpusē, gan ārpusē, izvairoties no iekaisuma reakcijām, ko izraisa metāla jonu izdalīšanās.

II. Elektro-pulēšana: spogulis-līdzīgs spīdumam un zemas berzes virsma

Elektro{0}}pulēšanā tiek izmantots elektroķīmiskās anoda šķīdināšanas princips. Apstrādājamo priekšmetu iegremdē jauktā fosforskābes un sērskābes elektrolītā. Pēc līdzstrāvas pieslēgšanas vietām ar augstākiem virsmas izvirzījumiem ir lielāks strāvas blīvums un ātrāks šķīšanas ātrums, tādējādi iegūstot gludu un spīdīgu virsmu. Elektro-pulēšana var noņemt mehāniskās apstrādes rezultātā radušās mikro-plaisas, urbumus un spriedzes slāņus, samazinot virsmas raupjumu no Ra 0,8 μm līdz Ra Mazākam vai vienādam ar 0,2 μm. VABB adatām gludā virsma sniedz divas galvenās priekšrocības: pirmkārt, tā samazina izturību pret caurduršanu un samazina audu plīsumu; otrkārt, tas samazina baktēriju adhēziju, atvieglojot tīrīšanu. Pēc elektro{10}}pulēšanas apstrādājamā detaļa ir rūpīgi jāizskalo ar dejonizētu ūdeni, lai noņemtu elektrolīta atlikumus, un jāveic sāls izsmidzināšanas tests saskaņā ar ASTM B912, lai pārbaudītu izturību pret koroziju.

III. Ultraskaņas tīrīšana: labākā metode nanomēroga tīrības sasniegšanai

Pat pēc elektro-pulēšanas adatas korpusa virsma joprojām var adsorbēt eļļas traipus, putekļus vai metāla gružus. Ultraskaņas tīrīšanā tiek izmantotas 20–40 kHz augstas-frekvences vibrācijas, lai radītu kavitācijas efektu tīrīšanas šķīdumā - burbuļi veidojas negatīvā spiediena zonā un ātri sabrūk pozitīvā spiediena zonā, izdalot lokālu augstu temperatūru un augstu spiedienu (apmēram 5000 K, 1000 atm) un piesārņotājus. Tīrīšanas process parasti ietver: sārmainu attaukošanu → dejonizēta ūdens skalošanu → spirta dehidratāciju → žāvēšanu karstā gaisā. Pēc tīrīšanas daļiņu koncentrācija tīrīšanas šķīdumā (lielāka vai vienāda ar 10 μm daļiņas, mazāka par vai vienāda ar 100 uz ml), ir jānosaka, izmantojot daļiņu skaitītāju, lai nodrošinātu atbilstību ISO 14644 tīrās telpas standartiem. Tādiem instrumentiem kā VABB adatas, kas nonāk tiešā saskarē ar dzīviem audiem, ultraskaņas tīrīšana ir neaizstājama pēdējā aizsardzības līnija.

IV. Trīspakāpju-pakāpju sadarbības vērtība

Pasivēšana, elektro-pulēšana un ultraskaņas tīrīšana nav neatkarīgas darbības, bet gan papildina viena otru. Pasivācija nodrošina ķīmisko aizsardzību, elektro-pulēšana uzlabo fizisko virsmu, un ultraskaņas tīrīšana noņem atlikumus. Lietojot šos trīs kopā, VABB adatai vienlaikus ir augsta izturība pret koroziju, zema berze un īpaši -augsta tīrība, kas atbilst stingrajām ISO 13485 prasībām medicīnas ierīču tīrīšanas verifikācijai.

Secinājums

Virsmas apstrāde var šķist vienkārša, taču tā faktiski ietver vairākas starpdisciplināras jomas, piemēram, elektroķīmiju, šķidruma mehāniku un akustisko ķīmiju. Šie trīs "neredzamie" procesi nodrošina krūšu biopsijas adatas vakuuma palīdzību, kas spēj droši un efektīvi darboties organismā, kļūstot par svarīgu minimāli invazīvās biopsijas tehnoloģijas uzticamības pīlāru.