Gelendong nitinol: daya inovatif dalam bidang peranti perubatan - analisis mendalam menggunakan stent jantung sebagai contoh

Aloi nikel-titanium, juga dikenali sebagai Nitinol, adalah aloi binari yang terdiri daripada nikel (Ni) dan titanium (Ti). Ia dengan cepat menjadi topik penyelidikan dalam bidang sains bahan sejak ia didapati mempunyai kesan ingatan bentuk pada tahun 1960-an. Hotspot. Kesan ingatan bentuk merujuk kepada keupayaan bahan untuk kembali kepada bentuk asalnya selepas ubah bentuk dengan memanaskan, menyejukkan atau menghilangkan tekanan. Ciri ini membolehkan aloi nikel-titanium mengalami ubah bentuk boleh balik yang ketara apabila tertakluk kepada daya luar dan kembali kepada bentuk asalnya di bawah keadaan tertentu, sekali gus memberikan nilai aplikasi kejuruteraan yang unik.

Dalam aloi nikel-titanium , realisasi kesan ingatan bentuk ini bergantung pada struktur mikronya yang unik-transformasi boleh balik antara fasa martensit dan fasa austenit. Pada suhu rendah, aloi nikel-titanium memberikan fasa martensit yang keras dan rapuh; apabila suhu meningkat kepada nilai kritikal tertentu, fasa martensit berubah menjadi fasa austenit yang lembut dan lasak, disertai dengan pemulihan bentuk. . Proses ini bukan sahaja memberikan aloi nikel-titanium keupayaan ingatan bentuk yang unik, tetapi juga menjadikannya mempunyai keanjalan super yang sangat baik, iaitu, ia boleh mengalami pelbagai ubah bentuk elastik di bawah tekanan tanpa ubah bentuk kekal.

Sebagai alat penting untuk rawatan intervensi jantung, fungsi utama stent jantung adalah untuk menyokong arteri koronari yang sempit atau tersumbat dan memulihkan aliran darah normal, dengan itu melegakan angina pectoris dan mencegah penyakit kardiovaskular yang serius seperti infarksi miokardium. Walaupun stent logam tradisional, seperti stent keluli tahan karat, boleh menyokong saluran darah dengan berkesan, ia mempunyai potensi risiko seperti restenosis vaskular dan tindak balas keradangan. Pengenalan stent jantung kili aloi nikel-titanium telah menyelesaikan masalah ini pada tahap tertentu.

Stent jantung aloi nikel-titanium, menggunakan kesan ingatan bentuk dan keanjalan supernya, boleh dihantar dengan mudah ke dalam badan melalui kateter selepas dimampatkan. Sebaik sahaja ia mencapai lokasi sasaran, melalui suhu badan atau rangsangan luaran, stent boleh berkembang dengan cepat kepada bentuk yang telah ditetapkan dan muat dengan ketat. Digabungkan dengan dinding saluran darah. Proses ini bukan sahaja mengurangkan trauma pembedahan, tetapi juga memastikan sentuhan yang baik antara stent dan dinding saluran, mengurangkan risiko penghijrahan stent.

Bahan stent jantung aloi nikel-titanium menjadikannya mempunyai biokompatibiliti dan rintangan kakisan yang sangat baik, mengurangkan risiko tindak balas badan asing dan trombosis. Di samping itu, disebabkan sifat superelastiknya, stent dapat menyesuaikan diri dengan perubahan fisiologi jangka panjang dalam saluran darah, seperti pengecutan dan pengembangan dinding saluran darah, dengan itu mengurangkan kejadian restenosis saluran.

Aplikasi khusus kesan ingatan bentuk dalam stent jantung
Reka bentuk yang diperibadikan: Stent jantung nitinol boleh diperibadikan mengikut anatomi vaskular pesakit dan ciri-ciri lesi, memastikan kesesuaian sempurna antara stent dan dinding saluran darah dan mengurangkan kerosakan pada saluran darah yang sihat.
Tindak balas pintar: Menggunakan kesan ingatan bentuk aloi nikel-titanium, stent boleh melaraskan bentuknya secara automatik mengikut perubahan suhu badan dan halaju aliran darah, mengekalkan sentuhan berterusan dengan dinding saluran darah, dengan berkesan menghalang anjakan stent dan restenosis saluran.
Biokompatibiliti: Biokeserasian yang sangat baik bagi aloi nikel-titanium mengurangkan tindak balas keradangan dan trombosis selepas implantasi stent, dan meningkatkan kualiti hidup dan prognosis pesakit.
Keterdegradasian: Dengan penyelidikan yang mendalam, sesetengah stent jantung aloi nikel-titanium juga mempunyai tahap keterdegradasian tertentu dan boleh merosot secara beransur-ansur selepas menyelesaikan tugas sokongan, mengelakkan masalah badan asing jangka panjang dan menyediakan rawatan intervensi jantung masa hadapan. Arah baharu.