https://litfl.com/intraosseous-access/

Abstraktus

Žvelgiant iš medžiagų mokslo perspektyvos, šiame straipsnyje sistemingai nagrinėjamos fizikinės ir cheminės savybės, taikomi scenarijai ir įvairių poodinėms adatoms skirtų žaliavų, įskaitant nerūdijantį plieną, specialius lydinius ir didelės{0}} molekulinės masės polimerus, vystymosi istorija. Tai atskleidžia, kaip medžiagos pasirinkimas tiesiogiai lemia adatos veikimą, klinikinį saugumą ir paciento patirtį.

Raktažodžiai: Hipoderminė adata;Medicinos prietaiso medžiaga; Nerūdijantis plienas; Biologinis suderinamumas; Medžiagų mokslas

Pagrindinis tekstas

Veikiančios kaip miniatiūrinė terpė, jungianti injekcinius vaistus su žmogaus vidiniais audiniais, poodinės adatos niekada nėra gaminamos iš atsitiktinai parinktų medžiagų. Kiekviena perkutaninė punkcija ir vaistų tiekimas priklauso nuo sudėtingų vidinių antgalių medžiagų savybių. Kiekvienas medžiagų mokslo laimėjimas suteikia šioms mažytėms kaniulėms didesnį našumą ir puikią klinikinę saugą.

1. Dominuojanti pagrindinė medžiaga: optimizuotas visapusiškas austenitinio nerūdijančio plieno veikimas

Austenitinis nerūdijantis plienas (daugiausia medicininis-304 ir 316L) naudojamas kaip pagrindinė vamzdelių medžiaga daugumoje parduodamų poodinių adatų ir dėl gerai-subalansuotų visapusiškų savybių jau seniai buvo pripažintas auksiniu pramonės standartu. Pirma, dėl išskirtinio atsparumo tempimui ir lankstumo vamzdelius galima ištempti iki itin smulkių matmenų, pvz., 34- insulino adatų, nesulenkiant ir nesulaužant prasiskverbiant į odą ir minkštuosius audinius. Antra, išskirtinis atsparumas korozijai apsaugo nuo rūdžių susidarymo ir pavojingų metalų jonų išplovimo kontaktuojant su įvairiais vaistais, krauju ir fiziologiniais skysčiais, taip užtikrinant vaistų grynumą ir biologinį saugumą. Trečia, palankus apdirbamumas leidžia tiksliai šlifuoti itin aštrius nuožulnius antgalius su minimaliu atsparumu prasiskverbimui, o tai yra pagrindinė sąlyga norint sumažinti pradūrimo skausmą.

2. Specialūs lydiniai: stabilus veikimas atšiaurioje klinikinėje aplinkoje

Įprastas nerūdijantis plienas ypatingomis klinikinėmis aplinkybėmis neatitinka griežtų reikalavimų. Tam tikroms hiperosmosinėms, stipriai rūgštinėms ar šarminėms kompozicijoms, taip pat ilgalaikiam-implantuotiems vaistų įvedimo įtaisams reikalingas didesnis cheminis inertiškumas ir atsparumas korozijai. Tokiomis sąlygomis naudojami specialūs lydiniai nikelio-chromo{3}} pagrindu, įskaitant Hastelloy ir Inconel. Šie lydiniai išlieka chemiškai inertiški net agresyvioje cheminėje aplinkoje, kurioje vyksta nereikšmingos cheminės reakcijos, ir dažniausiai naudojami aukščiausios kokybės biologinio agento įpurškimui ir ilgalaikiams implantuojamiesiems prieigos prievadams, siekiant užtikrinti visišką-ciklo terapinį saugumą.

3. Polimerinių medžiagų MTTP trikdymas

Vienkartinių{0}}adatų gamyba iš medicininių-rūšinių polimerų, pvz., PEEK (poliethereterketono) ir pritaikytų didelio našumo{2}} polimerų, pastaraisiais metais tapo gyvybiškai svarbiu mokslinių tyrimų centru. Pagrindiniai polimerinių adatų pranašumai yra tinkinami dizainai, skirti pasyviam atbukinimui in-situ arba in-in vivo ištirpinimui, o tai drastiškai sumažina neteisėto adatos pakartotinio naudojimo ir atsitiktinių sužalojimų adatą riziką. Dėl savo elektrinės izoliacijos jie taip pat tinka tam tikroms elektros signalų stebėjimo programoms. Nepaisant to, esamos polimerinės kompozicijos dar negali prilygti metalo atitikmenims savo aštrumu, struktūriniu standumu ir minimaliu sienelės storiu, o tai riboja visišką tradicinių metalinių adatų pakeitimą{8}}. Šiuo metu polimerinės adatos pirmiausia naudojamos vaistams tiekti į epidermį ir gleivinę, kai reikalingas negilus įsiskverbimas ir maža pradūrimo jėga.

4. Paviršiaus inžinerija: nanoskalės optimizavimas nuo didelės trinties iki mažos trinties tepimo{1}}

Medžiagų kūrimas apima ne tik masinio substrato pasirinkimą, bet ir pažangų paviršiaus modifikavimą. Silikono danga yra svarbi paviršiaus apdailos technologija adatų gamyboje. Itin plonas medicininės-silikono alyvos sluoksnis yra kovalentiškai surištas su išoriniu kaniulės paviršiumi, kad būtų smarkiai sumažintas trinties koeficientas prasiskverbiant į odą. Šis tepimas suteikia du pagrindinius klinikinius privalumus: žymiai sumažintą atsparumą įterpimui, kad injekcija būtų sklandesnė ir sumažintas pradūrimo skausmas; sumažėjusios audinių traumos ir ląstelių sukibimas, siekiant sumažinti kraujavimą po{5}}procedūros ir pagreitinti žaizdų gijimą. Tokia pažanga perkelia adatų technologiją, o ne geometriją{7}}orientuotą ryškumo optimizavimą, o paviršiaus-fizikos-pagrįstą mažos{10}}trinties tobulinimą.

Išvada

Evoliucinis poodinių adatų medžiagų, pradedant nuo universalaus įprasto nerūdijančio plieno, ekstremalioms -būklei-atsparių specialių lydinių iki pažangių-biologiškai skaidžių polimerų, laiko juosta atspindi miniatiūrinę tiksliųjų medicinos prietaisų kūrimo istoriją. Kiekviena medžiagų naujovė skirta tam tikriems nepatenkintiems klinikiniams poreikiams: geresnei saugai, geresniam cheminiam suderinamumui arba paciento diskomforto mažinimui. Brendus biologiškai skaidomiems polimerams ir super{5}}tepalų dangų technologijoms, būsimi adatų substratai ir toliau vystysis link pažangesnių ir labiau į pacientus orientuotų{6}} dizainų, maksimaliai padidindami klinikinę terapinę vertę mikroskalėje.