Nitinolspoel: een innovatieve kracht op het gebied van medische hulpmiddelen - een diepgaande analyse met hartstents als voorbeeld

Nikkel-titaanlegering, ook bekend als Nitinol, is een binaire legering bestaande uit nikkel (Ni) en titanium (Ti). Sinds in de jaren zestig werd ontdekt dat het een vormgeheugeneffect heeft, is het snel een onderzoeksonderwerp geworden op het gebied van de materiaalkunde. Hotspot. Vormgeheugeneffect verwijst naar het vermogen van een materiaal om terug te keren naar zijn oorspronkelijke vorm na vervorming door verwarming, afkoeling of het wegnemen van spanning. Dankzij deze eigenschap kunnen nikkel-titaniumlegeringen aanzienlijke omkeerbare vervormingen ondergaan wanneer ze worden blootgesteld aan externe krachten en onder specifieke omstandigheden terugkeren naar hun oorspronkelijke vorm, waardoor het een unieke technische toepassingswaarde krijgt.

In nikkel-titaanlegeringen De realisatie van dit vormgeheugeneffect is afhankelijk van de unieke microstructuur: de omkeerbare transformatie tussen de martensietfase en de austenietfase. Bij lage temperaturen vertonen nikkel-titaanlegeringen een harde en brosse martensietfase; wanneer de temperatuur tot een bepaalde kritische waarde stijgt, transformeert de martensietfase in een zachte en taaie austenietfase, vergezeld van vormherstel. . Dit proces geeft de nikkel-titaniumlegering niet alleen een uniek vormgeheugenvermogen, maar zorgt er ook voor dat deze een uitstekende superelasticiteit heeft, dat wil zeggen dat ze onder spanning een breed scala aan elastische vervormingen kan ondergaan zonder permanente vervorming.

Als belangrijk hulpmiddel voor cardiale interventionele behandeling is de belangrijkste functie van cardiale stents het ondersteunen van vernauwde of afgesloten kransslagaders en het herstellen van de normale bloedstroom, waardoor angina pectoris wordt verlicht en ernstige hart- en vaatziekten zoals een hartinfarct worden voorkomen. Hoewel traditionele metalen stents, zoals roestvrijstalen stents, bloedvaten effectief kunnen ondersteunen, brengen ze potentiële risico's met zich mee, zoals vasculaire restenose en ontstekingsreacties. De introductie van spoelhartstents uit een nikkel-titaniumlegering heeft deze problemen tot op zekere hoogte opgelost.

De hartstent van een nikkel-titaniumlegering kan, dankzij het vormgeheugeneffect en de superelasticiteit, gemakkelijk via een katheter het lichaam in worden gestuurd nadat hij is samengedrukt. Zodra de stent de doellocatie heeft bereikt, door lichaamstemperatuur of externe stimulatie, kan hij snel uitzetten tot de vooraf ingestelde vorm en goed passen. Gecombineerd met bloedvatwand. Dit proces vermindert niet alleen het chirurgische trauma, maar zorgt ook voor een goed contact tussen de stent en de vaatwand, waardoor het risico op stentmigratie wordt verminderd.

Het materiaal van de hartstent van een nikkel-titaniumlegering zorgt ervoor dat deze een uitstekende biocompatibiliteit en corrosieweerstand heeft, waardoor het risico op reacties op vreemde voorwerpen en trombose wordt verminderd. Bovendien kunnen stents zich dankzij hun superelastische eigenschappen aanpassen aan fysiologische veranderingen in de bloedvaten op lange termijn, zoals samentrekking en uitzetting van bloedvatwanden, waardoor de incidentie van vaatrestenose wordt verminderd.

Specifieke toepassing van vormgeheugeneffect in hartstents
Gepersonaliseerd ontwerp: Nitinol-hartstents kunnen worden gepersonaliseerd op basis van de vasculaire anatomie en laesiekenmerken van de patiënt, waardoor een perfecte pasvorm tussen de stent en de bloedvatwand wordt gegarandeerd en schade aan gezonde bloedvaten wordt verminderd.
Intelligente respons: Door gebruik te maken van het vormgeheugeneffect van een nikkel-titaniumlegering kan de stent zijn vorm automatisch aanpassen aan veranderingen in de lichaamstemperatuur en de bloedstroomsnelheid, waardoor continu contact met de bloedvatwand behouden blijft, waardoor verplaatsing van de stent en vaatrestenose effectief wordt voorkomen.
Biocompatibiliteit: De uitstekende biocompatibiliteit van de nikkel-titaniumlegering vermindert de ontstekingsreactie en trombose na stentimplantatie en verbetert de kwaliteit van leven en de prognose van patiënten.
Afbreekbaarheid: Met de verdieping van het onderzoek hebben sommige hartstents van nikkel-titaniumlegeringen ook een zekere mate van afbreekbaarheid en kunnen ze geleidelijk afbreken na voltooiing van de ondersteunende taak, waardoor het probleem van vreemde lichamen op de lange termijn wordt vermeden en toekomstige cardiale interventionele behandelingen kunnen worden geboden. Nieuwe richtingen.