Kumparan Nitinol: kekuatan inovatif di bidang peralatan medis - analisis mendalam menggunakan stent jantung sebagai contoh

Paduan nikel-titanium, juga dikenal sebagai Nitinol, adalah paduan biner yang terdiri dari nikel (Ni) dan titanium (Ti). Di dalami dengan cepat menjadi topik penelitian di bidang ilmu material sejak ditemukan memiliki efek memori bentuk pada tahun 1960an. titik panas. Efek memori bentuk mengacu pada kemampuan suatu material untuk kembali ke bentuk aslinya setelah mengalami deformasi dengan pemanasan, pendinginan, atau penghilangan tegangan. Karakteristik ini memungkinkan paduan nikel-titanium mengalami deformasi reversibel yang signifikan ketika terkena gaya eksternal dan kembali ke bentuk aslinya dalam kondisi tertentu, sehingga memberikan nilai aplikasi teknik yang unik.

In paduan nikel-titanium , realisasi efek memori bentuk ini bergantung pada struktur mikro uniknya—transformasi reversibel antara fase martensit dan fase austenit. Pada suhu rendah, paduan nikel-titanium menghasilkan fase martensit yang keras dan rapuh; ketika suhu naik hingga nilai kritis tertentu, fase martensit berubah menjadi fase austenit lunak dan keras, disertai pemulihan bentuk. . Proses ini tidak hanya memberikan paduan nikel-titanium kemampuan memori bentuk yang unik, tetapi juga membuatnya memiliki superelastisitas yang sangat baik, yaitu dapat mengalami berbagai macam deformasi elastis di bawah tekanan tanpa deformasi permanen.

Sebagai alat penting untuk pengobatan intervensi jantung, fungsi utama stent jantung adalah untuk mendukung arteri koroner yang menyempit atau tersumbat dan memulihkan aliran darah normal, sehingga meredakan angina pektoris dan mencegah penyakit kardiovaskular serius seperti infark miokard. Meskipun stent logam tradisional, seperti stent baja tahan karat, dapat secara efektif menopang pembuluh darah, namun memiliki potensi risiko seperti restenosis vaskular dan reaksi inflamasi. Pengenalan stent jantung spool paduan nikel-titanium telah memecahkan masalah ini sampai batas tertentu.

Stent jantung paduan nikel-titanium, menggunakan efek memori bentuk dan superelastisitasnya, dapat dengan mudah dikirim ke dalam tubuh melalui kateter setelah dikompresi. Setelah mencapai lokasi target, melalui suhu tubuh atau rangsangan eksternal, stent dapat dengan cepat mengembang ke bentuk yang telah ditentukan dan terpasang erat. Dikombinasikan dengan dinding pembuluh darah. Proses ini tidak hanya mengurangi trauma bedah, namun juga memastikan kontak yang baik antara stent dan dinding pembuluh darah, sehingga mengurangi risiko migrasi stent.

Bahan stent jantung paduan nikel-titanium membuatnya memiliki biokompatibilitas dan ketahanan korosi yang sangat baik, sehingga mengurangi risiko reaksi benda asing dan trombosis. Selain itu, karena sifat superelastisnya, stent mampu beradaptasi dengan perubahan fisiologis jangka panjang pada pembuluh darah, seperti kontraksi dan perluasan dinding pembuluh darah, sehingga mengurangi kejadian restenosis pembuluh darah.

Penerapan khusus efek memori bentuk pada stent jantung
Desain yang dipersonalisasi: Stent jantung Nitinol dapat dipersonalisasi sesuai dengan anatomi pembuluh darah pasien dan karakteristik lesi, memastikan kesesuaian sempurna antara stent dan dinding pembuluh darah dan mengurangi kerusakan pada pembuluh darah yang sehat.
Respons cerdas: Memanfaatkan efek memori bentuk paduan nikel-titanium, stent dapat secara otomatis menyesuaikan bentuknya sesuai dengan perubahan suhu tubuh dan kecepatan aliran darah, menjaga kontak terus menerus dengan dinding pembuluh darah, secara efektif mencegah perpindahan stent dan restenosis pembuluh darah.
Biokompatibilitas: Biokompatibilitas yang sangat baik dari paduan nikel-titanium mengurangi reaksi inflamasi dan trombosis setelah implantasi stent, dan meningkatkan kualitas hidup dan prognosis pasien.
Degradabilitas: Dengan pendalaman penelitian, beberapa stent jantung paduan nikel-titanium juga memiliki tingkat degradabilitas tertentu dan secara bertahap dapat terdegradasi setelah menyelesaikan tugas pendukung, menghindari masalah benda asing jangka panjang dan menyediakan perawatan intervensi jantung di masa depan. Arah baru.