Vairāk nekā 30 gadus poliimīdi ir izmantoti visdažādākajos mikropiametra cauruļu lietojumos. Tomēr dažus no novatoriskiem veidiem, kā šo ārkārtīgi spēcīgo un izturīgo polimēru var izmantot, it īpaši katetros un citās medicīniskajās ierīcēs, kuras izmanto minimāli invazīvās procedūrās-var pārsteigt medicīnisko ierīču inženierus. Šajā rakstā tiks apskatīti 6 inovatīvi lietojumi mikropiametra poliimīda caurulēm medicīnas ierīcēs, un to visu var padarīt iespējamu, izmantojot filmu liešanas ražošanas procesu.
Parastie pielietojumi poliimīda caurulēm
· Saglabāšanas apvalki pašpietiekamiem stentiem
· Balonu inflācijas lūmeni
· Atherectomy ierīču aspirācijas lūmeni
· Oderas materiāli lūmeniem, kas satur katetru vadotnes
· Neliela diametra vadotnes dizainparaugi vai virzošais ārējais apvalks
· Augstas temperatūras vai gamma staru izturīgas caurules lietojumprogrammas
· Lietojumprogrammas, kurām nepieciešama augsta stiepes izturība, griezes momenta pārnešana vai kolonnu stingrība
Plēves liešanas process sākas ar plānu šķidru poliimīdu sveķu slāņa pielietošanu cietai mandaļai. Augstas temperatūras polimerizāciju izmanto, lai izārstētu sveķus cietā stāvoklī. Pēc tam procesu atkārto, pievienojot materiāla slāņus, līdz tiek sasniegts vēlamais caurules sienas biezums.
Šis liešanas process ļauj ļoti viegli pielāgot caurulīti. Diferenciāli polimēri, kvēldiega pastiprinājumi un daļiņu materiālu piedevas var novietot uz caurules šķērsgriezuma. Plēves liešanas process arī ļauj ražot plānākas sienas caurules ar mazāku ārējo diametru (OD) (līdz 0 0 003. Sienu un 0,0055. Od) un {3}} 003. stabilitāte nekā caurules, kas izgatavotas ar ekstrūziju.
1. Kā Poliimīda pārklāta caurules diskrēts garums
Lietojumprogrammām, kurām ir nepieciešams diskrēts cauruļveida poliimīda pārklājuma garums, speciāli izstrādāta poliimīda caurules piedāvā iespējamu risinājumu. Šo nepilnīgi polimerizēto cauruļu izmēru var samazināt, sildot.
Piemēram, apsveriet hipotubu, kas daļēji jāpārklāj ar poliimīdu. Termoset poliimīda caurules garumu var izveidot tā, lai ietilptu pārklātas hipotubes daļā. Pēc tam šo termoformējamo poliimīdu var slīdēt virs hipotubes kā piedurkne. Saskaroties ar mainīgu temperatūras profilu, caurule nedaudz izārstē un nedaudz saraujas, efektīvi pārklājot šo hipotubes daļu ar poliimīdu.
Poliimīda pārklāta piedurkne, kas sarūk ar 0. 0 {0} 3 līdz 0,005 collas gan ID, gan OD-ir ideāli piemērotas tādām lietojumprogrammām kā pakļauta pīta pārklāšana vai savienojums starp diviem gabaliem. To var izmantot arī, lai pievienotu padomu produktam, kas ir apstrādāts, lai būtu nekonsekvents profils. Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka ir galvenais ierobežojums: sienai jābūt vismaz 0,002 collu biezai.
2. Mikro-diametra hidrauliskā šķidruma vai šķidruma piegādes līnijās
Poliimīds ir termosettējošs polimērs. Tas nozīmē, ka pēc izveidošanas tas ir ciets-tas neatjaunos un neatstāj, ja to pakļauts augstas temperatūras videi. Tas ir arī ļoti stabils un var izturēt kodīgas un skābas ķīmiskas vielas, kas parasti sacietē vai pasliktina citas termoplastikas. Turklāt poliimīda caurules, kas pastiprinātas ar nerūsējošā tērauda pinumu, var izturēt lielu spiedienu.
Šīs vēlamās īpašības padara poliimīda caurules par piemērotu izvēli lietošanai līnijās, kas transportē hidrauliskos šķidrumus vai citus šķidrumus. Materiālus, piemēram, minerāleļļas, aromātiskos ogļūdeņražus un polialkilēnglikolus, var droši pārvadāt caur caurulēm, kas izgatavotas no poliimīda, neizdodas augstā temperatūrā vai pat kodolieritūdās. Piemēram, daudzi mikro-robotiski medicīniskie rīki paļaujas uz hidrauliskām sistēmām.
3. Kā kanāli siltuma apmaiņas vai dzesēšanas sistēmām
Siltumvadītspēja ir kritiska cauruļu materiāliem, ko izmanto siltuma apmaiņas vai dzesēšanas sistēmās. Kā blīvs materiāls, kas veic siltumu ar ātrumu 0. 471 w\/m · k, poliimīds ir ideāla izvēle šādām lietojumprogrammām. Tas ir arī ļoti piemērots savienošanai ar daļiņām un šķiedrām, kas nozīmē, ka cauruļu siltumvadītspēju var paplašināt ārpus poliimīda standarta ietilpības.
Ja poliimīds atrodas šķidrā, viskozā stāvoklī, funkcionalitātes uzlabošanai ir viegli pievienot daļiņu materiālus. Šajā gadījumā polimēra matricai var pievienot tādus materiālus kā keramikas vai grafīta pulveri, lai palielinātu caurules siltumvadītspējas līmeni par 70% līdz 90%.
Piemēram, šis poliimīda kompozīts ir labi piemērots ķirurģiskiem instrumentiem, ko izmanto ablācijas procedūrās, kur siltums jāveic prom no audiem, kas nav jāārstē. Tā kā poliimīdu var ražot ar plānām sienām un maziem iekšējiem diametriem, to var izmantot arī, lai izveidotu mikro diametra caurules, kuras var salikt kopā specializētās dzesēšanas sistēmās.
4. Elektromagnētiski ekranētos koaksiālajos kabeļos
Katetru bāzes ultraskaņas attēlveidošanas lietojumprogrammas bieži paļaujas uz mikropiametra koaksiālajiem kabeļiem. Tā kā poliimīdu ir viegli salabot, šie kabeļi var gūt labumu no poliimīda lietošanas, lai nodrošinātu elektromagnētisko ekranējumu.
Tādā pašā veidā, kā grafīta pulveris tiek pievienots polimēra matricai, lai uzlabotu siltumvadītspēju, materiālu, kas nodrošina elektromagnētisku ekranējumu, piemēram, sudraba vai vara pulveri, var sajaukt ar poliimīdu šķidrumā, viskozā stāvoklī. Pēc sacietēšanas saliktā caurule darbosies kā iekšējā vadītāja elektromagnētiskais vairogs.
5. Vairāku vārpstu izveidošana
Apvienojot vairākas mikropiametra caurules komplektētā daudzfunkcionālā vārpstā, var izmantot dažādu poliimīda iespēju priekšrocības. Piemēram, vairāku lūmenu vārpstā var ietilpt elektromagnētiski ekranēta caurule un caurule, kas ir kompozīcija ar metālisku volfrentu, lai kļūtu par radiopaque, lai skatītos pēc rentgena vai fluoroskopijas, padarot vārpstas divfunkcionālu.
Vairākas mikro diametra caurules, kas izgatavotas no plēves liešanas procesa, var arī salikt kopā, lai izveidotu vienu vārpstu ar vairākiem lūmeniem.
Pievienotajām caurulēm var uzklāt neilona vai Pebax® ārējos pārklājumus; Pēc tam šie ārējie pārklājumi tiek sakausēti kopā, lai caurules savstarpēji savienotu. Daudzos katetru lietojumos vairāku lumena vārpstas, kas viegli apvieno vairākas poliimīda caurules, var izmantot tipisku ekstrudētu daudzgaismu vārpstu vietā.
6. kā polimēru adatas vai caurduršanas instruments
Ar stiepes izturību no 2 0 līdz 4 0 KPSI un elastības moduli no 300 līdz 500 kPSI, poliimīds ir tik spēcīgs un stīvs, ka to faktiski var izmantot, lai izveidotu caurules, kuras var izmantot kā asmenim līdzīgiem griešanas vai caurduršanas instrumentiem. Caurules ar sienas biezumu no 0,002 līdz 0,004 collām var sagriezt dažādu veidu audus, kas kalpo kā polimēra alternatīva Connordsonal metāla asmeņiem.
Kopsavilkums
Poliimīds ir daudzpusīgs polimērs ar plašu vēlamo īpašību klāstu, kas labi darbojas daudzos dažādos mikrolidietra caurules lietojumos. Pateicoties jaunam plēves liešanas caurules procesam, medicīnas ierīču inženieri var izmantot šo stabilo, izturīgo polimēru tādā veidā, kas no pirmā acu uzmetiena varētu nebūt acīmredzams.
