Caso bem-sucedido de fio de nitinol usado em dispositivos médicos

Nitinol usado em dispositivos médicos

O nitinol é uma liga de níquel-titânio que se distingue de outros materiais por suas características de memória de forma e superelástica. O termo "memória de forma" descreve o fenômeno de "lembrar" sua forma original e que retorna à sua forma pré-deformada quando aquecido. A superelasticidade refere-se à enorme elasticidade das ligas, que pode ser 10 vezes maior do que a dos melhores aços inoxidáveis usados na medicina atualmente.

A qualidade superelástica do nitinol, juntamente com sua biocompatibilidade, torna-o ideal para a fabricação de muitos tipos de dispositivos médicos que são implantados no corpo. Uma aplicação conhecida por muitos de nós é o stent, um dispositivo que sustenta os vasos sanguíneos e os mantém abertos. A superelasticidade do nitinol permite que um dispositivo médico, como um stent ou uma válvula cardíaca, seja comprimido em um formato que caiba dentro de um cateter. O cateter é posicionado no local correto do corpo, o dispositivo é liberado e retorna à sua forma original.

Leitura adicional: Superelasticidade e memória de forma do nitinol

Estudo de caso - o histórico

Um cliente da Stanford Advanced Materials (SAM) estava desenvolvendo um dispositivo médico feito de fio de nitinol. Os membros da equipe de pesquisa estavam desenvolvendo um dispositivo especial que entrava no esôfago dos pacientes - o dispositivo incluía uma extremidade esférica para evitar arranhões no esôfago e um design em forma de curva que se curvava para um lado, longe do coração, para fins de proteção. Na outra extremidade, havia um gancho de plástico que servia de alça para o médico segurar.

Como o dispositivo é usado no corpo humano, as impurezas devem ser evitadas e a soldagem entre cada peça deve ser reduzida ao mínimo, inexistente ou evitada (o design original da esfera da cabeça era soldado a uma extremidade do fio).

Depois que os clientes apresentaram os requisitos acima do dispositivo médico que estavam tentando projetar e colocar em prática, os engenheiros da SAM logo elaboraram nossa proposta para atingir o objetivo. O maior desafio - permitir que o fio entrasse na boca do paciente em um tamanho pequeno, mas logo se expandisse para o corpo do paciente - foi resolvido com o uso de materiais de nitinol. Os engenheiros da SAM propuseram armazenar o "fio com memória de forma" em água gelada para bloquear a forma pequena. Assim que o fio entrar no corpo humano e encontrar calor no esôfago (cerca de 37 graus), ele restaurará lentamente a expansão de sua forma de volta ao design original.

Para a satisfação de nosso cliente, os engenheiros da SAM prestaram atenção especial aos detalhes e propuseram derreter o fio na extremidade da esfera para evitar incidentes de queda da esfera no corpo do paciente durante o uso:

Estudo de caso: o chalé

Depois que a primeira amostra chegou, o cliente teve um problema: o fio na alça é muito macio para o profissional do dispositivo girar e manipular quando o fio já entra no corpo. Por ser tão macio, ele simplesmente se torceria e não seria capaz de ajustar a direção da curva no corpo.

Para combater esse problema, nossos engenheiros criaram outra solução criativa e confiável:

Separar as seções retas (incluindo a extremidade em loop) e as seções curvas. Ao soldar duas partes juntas, a peça inteira ainda parece contínua. Com esse método, o fio reto se torna muito mais forte e a curva permanece com "memória de forma". Embora o custo dessa solução seja mais alto, com um adicional de US$ 3,98 por unidade, o cliente aceitou a proposta porque ela resolveu os problemas de funcionalidade e tornou o dispositivo mais amigável para o usuário e o paciente.

Estudo de caso - A solução

O cliente aceitou nossa proposta de emenda e a utilizou nos pedidos seguintes. Ao contrário das soldas anteriores com bola superior e arame, as extremidades das soldas são muito fortes e, portanto, não caem, o que proporciona segurança para a aplicação clínica. Embora o custo do dispositivo tenha aumentado, o excelente desempenho e a longa vida útil do dispositivo também aumentaram, economizando 40% do custo de uso durante toda a vida útil. A parte mais empolgante foi que, com o novo ajuste de engenharia, nosso cliente solicitou a patente de invenção com esse design - a SAM forneceu ao cliente nossas sugestões profissionais e eficazes.

A SAM é um fabricante confiável de fio de nitinol (fio de liga de níquel-titânio) de vários graus de liga de níquel-titânio comumente usados em aplicações médicas, bem como em outras aplicações diversas. Para empresas de tecnologia médica com aplicações semelhantes, envie-nos sua solicitação para [email protected] para quaisquer necessidades em nitinol.