מדעי החומרים ותהליכי טיפול פני השטח עבור קנולות לפרוסקופיות

https://www.laparoscopyhospital.com/v5.htm

תקרת הביצועים של אצינורית לפרוסקופיתתלוי במידה רבה בבחירת החומר ובטכניקות שלאחר-עיבוד. יצרנים מובילים מאמצים מערכות חומרים מובחנות המבוססות על מיצוב המוצר (אפשרי לשימוש חוזר-יוקרתי לעומת חד פעמי חסכוני).

סדרת נירוסטה:​ צינורות לשימוש חוזר משתמשות לרוב ב-ASTM A240 304 או 316L נירוסטה אוסטניטית. 304 מציעה יכולת עיבוד טובה ויתרונות עלות, מתאימות לחלקים שאינם נושאים-עומס ליבה-כגון ידיות ושרוולים חיצוניים. 316L, המכילות 2-3% התנגדות ל-crub-depertion ו-crvice טובה יותר. 304 ויכול לעמוד בסטריליזציה חוזרת של חיטוי (132-135 מעלות, 18-30 דקות, מאות מחזורים), מה שהופך אותו לבחירה המועדפת עבור-שרוולי קנולה וחוזרים לשימוש חוזר בדרגה גבוהה. חלק מהיצרנים האירופיים משתמשים בפלדת אל-חלד 431 מרטנסיטית לקצוות חיתוך של אובטורטור, מטופלת בחום- עד HRC 50–54 לשמירה מעולה על הקצוות, אך דורשות פסיביות יסודית כדי למנוע קורוזיה בין-גרגירית.

טיפול פני השטח הוא תהליך הוספת ערך-מפתח עבור קנולות מתכת לשימוש חוזר. ליטוש אלקטרו ממיס פסגות מיקרוסקופיות באופן אלקטרוכימי, מפחית את Ra ממצב מעובד של 0.8 מיקרומטר לפחות מ-0.2 מיקרומטר או שווה ל-0.2 מיקרומטר, יוצר גימור כמעט -במראה. זה מביא שלושה יתרונות: ① מפחית את התנגדות החיכוך לכניסה/יציאה מהמכשיר, משפר את המשוב המישוש של המנתח; ② מפחית הידבקות של פסולת דם/רקמות וביופילם של חיידקים, משפר את שיעורי מעבר הניקוי בעיבוד מחדש; ③ מבטל מקורות קורוזיה במתח בקצות מיקרו-, ומאריך את חיי השירות. קווי מוצרים-מתקדמים מוסיפים גם פסיבציה של חומצת לימון (לפי ASTM A967) כדי לבנות מחדש את הסרט הפסיבי של תחמוצת כרום, ולאחר מכן ניקוי קולי להסרת שאריות ליטוש.

טיטניום וסגסוגות טיטניום:​ Ti-6Al-4V (Gr5) או טיטניום Gr2 טהור מסחרית משמשים בצינורות-למעלה לשימוש חוזר. היתרונות כוללים צפיפות של 4.5 גרם/ס"מ בלבד (כ-60% מזה של פלדה), הפחתה משמעותית במשקל הצינורית ובכך מפחיתה את הרפיית דופן הבטן ועקירה הנגרמת על ידי מתיחה ביציאות במהלך ניתוחים ממושכים; לא-פרומגנטי, לא מפריע להדמיית MRI תוך ניתוחית; ותאימות ביולוגית מעולה ועמידות בפני קורוזיה. החסרונות כוללים קושי בעיבוד שבבי (דביק, נוטה להתקשות בעבודה), שימור קצה נחות במקצת בהשוואה לנירוסטה מרווה ועלות גבוהה. לפיכך, הם משמשים בעיקר בסדרות מתמחות ברמה גבוהה או מוצרים באורך מורחב עבור חולים שמנים.

פולימרים רפואיים - החומר העיקרי לקנולות חד פעמיות:​ Cannula sleeves mostly use medical-grade polycarbonate (PC, ISO 10993-1 certified), with light transmittance >88%, מה שמאפשר למנתחים לפקח חזותית על שכבות ניקוב ולבדוק הסתבכות אומנטלית/מעיים. למחשב יש עמידות חזקה בפני פגיעה, עמידה בלחץ צירי במהלך ניקוב. ידיות וכיסויים עליונים משתמשים בדרך כלל ב-ABS (אקרילוניטריל-בוטדיאן-קופולימר סטירן), מאזן קשיחות וחסכון בהזרקה. שסתומי איטום עדיף להשתמש בפלטינה-גומי סיליקון נוזלי (LSR) או בוטיל/פלואורו-אלסטומרים- רפואיים, הדורשים גמישות ומערכת דחיסה טובה<20% (tested at 70°C × 22h) to ensure tight closure after frequent instrument changes. Insufflation stopcocks often use POM (polyoxymethylene) or HDPE. All polymers must pass biocompatibility evaluations including cytotoxicity, sensitization, hemolysis, intracutaneous reactivity, and acute systemic toxicity.

תאימות חומרים ויכולת מעקב:יצרנים בעלי מוניטין פועלים תחת מערכות איכות ISO 13485. חומרי גלם חייבים להיות מלווים בתעודות חומר 3.1/3.2 (מספר אצווה התכה, הרכב כימי, תכונות מכניות); פולימרים דורשים אישור USP Class VI. מוצרים מוגמרים עוברים בדיקה לאיתור מונומרים שאריות, שטיפת תוספים ושאריות EO (פחות או שווה ל-10 ug/g או לפי ISO 10993-7).

הכיוונים המתפתחים בשנים האחרונות כוללים: ① ציפוי אנטי-הידרופילי על הקירות הפנימיים של צינורית המחשב כדי להפחית את ערפול העדשה; ② פולימרים מסוממים ביוני כסף אנטיבקטריאליים או נחושת- כדי לעכב מושבות חיידקים על פני השטח; ③ עיצובי חומר יחיד-למיחזור (כל-מבני המחשב) המגיבים ליוזמות ירוקות של בתי חולים. האיטרציה של מדעי החומרים מניעה את הקנולות החד-פעמיות מ"מסוימות" ל"עולות על תחושת המתכת", שהיא גם מסלול מפתח עבור מותגים מובילים מקומיים להדביק את הפער עם ענקיות בינלאומיות.