毅说医话 | 医疗导管:如何实现最佳海波管(Hypotube)设计
介入导管的设计理念中,性能优异的金属海波管(Hypotube)被越来越多的应用,如瓣膜输送,微导管,以及其它各类耗材。
海波管作为性能优异的金属材料,可以提供包括扛折、推送、扭矩等性能,然而这些性能如何平衡,如抗折的灵活比如推送力减弱,是导管设计的关键。
我们可以从海波管的关键性能入手,同时这些性能如何影响医生在患者体内放置导管时的体验。
扭矩
血管等腔道系统,通常有曲折或高度钙化,重要的是,医生可以在腔道系统内旋转导管以到达目标治疗部位。导管的扭矩能力,可以通过沿其长度方向精确传递的效果测量判断,当扭矩力未准确传递时,可能会导致力叠加,并沿轴向产生不良的效应。好的海波管设计可以确保其沿轴向提供必要的扭矩,并可预测旋转时的运动。
推送
推送一般通过测量从导管近端到远端的纵向力的传递来确定。理想情况下,当医生施加推力时,患者体内的远端尖端应表现出相同的力运动,当传输力较高时,医生一般会自信地进行导航。好的推送力体现是导管设计的另一个重点。
可追踪
用于衡量导管穿过复杂腔道系统并到达治疗部位的整体能力,在医生端可以理解为导管的整体感觉或它对手术操作的响应程度。其中,导管的远端或治疗端在整体可追踪性中起着至关重要的作用。先进的海波管加工技术可以使导管的远端更加灵活,从而有助于可追踪性。
韧性
韧性是沿海波管长度的刚度的度量,是整个导管设计的关键部分,也是可跟踪性或感觉的主要因素。虽然一般导管需要大的可推送性或刚度,但好的海波管设计,需要配合前进的角度或解剖结构。
抗扭结
导管在血管内前进是十分有挑战性的,尤其是需要医生通过锐角半径时。抗扭结性衡量海波管在通过弯曲半径时保持完整的过弓能力,这一特性对于保持内腔的通畅至关重要。一般多采用比一般304L更优异的304V等材料。
另外一些,如润滑等性能对海波管设计也有一定的影响。
一些设计举例
1. 球囊领域:在一些薄壁海波管中产生无毛刺的切削刃,使其在金属轴和远端球囊组件之间形成平滑的过渡区域,从而提高导管的整体可跟踪性和灵活性。
2. 输送系统:将海波切割提供各种切割几何形状,有助于提高灵活性、扭矩和压缩力,尤其在一些高负载导管应用上。
3. 复杂导管:对海波管外层进行去除材料的加工,通过这种工艺,实现海波管的高精度外径、更薄的壁,以满足一些如抽吸等复杂的导管设计。
作者简介
曹刚毅
曹刚毅,CCI四期学员,在介入医疗领域拥有多年研发和销售经验,涵盖结构,电生理,以及血管通路等产品,同时在各类医疗公众号平台累计发表百篇原创文章。
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本期策划:沈雳
本文作者:曹刚毅
后期制作:凌武娟
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