Nitinol-Spule: eine Innovationskraft im Bereich Medizinprodukte – eine ausführliche Analyse am Beispiel von Herzstents

Eine Nickel-Titan-Legierung, auch Nitinol genannt, ist eine binäre Legierung aus Nickel (Ni) und Titan (Ti). Seit in den 1960er Jahren entdeckt wurde, dass es einen Formgedächtniseffekt hat, hat es sich schnell zu einem Forschungsthema im Bereich der Materialwissenschaften entwickelt. Hotspot. Der Formgedächtniseffekt bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, nach einer Verformung durch Erhitzen, Abkühlen oder Entfernen von Spannungen in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Diese Eigenschaft ermöglicht es Nickel-Titan-Legierungen, bei Einwirkung äußerer Kräfte eine erhebliche reversible Verformung zu erfahren und unter bestimmten Bedingungen in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren, was ihr einen einzigartigen technischen Anwendungswert verleiht.

In Nickel-Titan-Legierungen Die Realisierung dieses Formgedächtniseffekts beruht auf seiner einzigartigen Mikrostruktur – der reversiblen Umwandlung zwischen der Martensitphase und der Austenitphase. Bei niedrigen Temperaturen weisen Nickel-Titan-Legierungen eine harte und spröde Martensitphase auf; Wenn die Temperatur auf einen bestimmten kritischen Wert ansteigt, wandelt sich die Martensitphase in eine weiche und zähe Austenitphase um, begleitet von einer Formwiederherstellung. . Dieser Prozess verleiht der Nickel-Titan-Legierung nicht nur ein einzigartiges Formgedächtnis, sondern verleiht ihr auch eine hervorragende Superelastizität, das heißt, sie kann unter Belastung ein breites Spektrum an elastischer Verformung ohne bleibende Verformung erfahren.

Als wichtiges Instrument zur Herzinterventionsbehandlung besteht die Hauptfunktion von Herzstents darin, verengte oder verschlossene Koronararterien zu unterstützen und den normalen Blutfluss wiederherzustellen, wodurch Angina pectoris gelindert und schwere Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Myokardinfarkt verhindert werden. Obwohl herkömmliche Metallstents, wie zum Beispiel Edelstahlstents, Blutgefäße wirksam unterstützen können, bergen sie potenzielle Risiken wie Gefäßrestenose und entzündliche Reaktionen. Die Einführung von Spulenherzstents aus einer Nickel-Titan-Legierung hat diese Probleme bis zu einem gewissen Grad gelöst.

Der Herzstent aus einer Nickel-Titan-Legierung nutzt seinen Formgedächtniseffekt und seine Superelastizität und kann nach dem Komprimieren einfach durch einen Katheter in den Körper eingeführt werden. Sobald der Stent durch Körpertemperatur oder externe Stimulation am Zielort angekommen ist, kann er sich schnell in die voreingestellte Form ausdehnen und fest sitzen. Kombiniert mit der Blutgefäßwand. Dieser Prozess reduziert nicht nur das chirurgische Trauma, sondern gewährleistet auch einen guten Kontakt zwischen dem Stent und der Gefäßwand, wodurch das Risiko einer Stentmigration verringert wird.

Das Material des Herzstents aus einer Nickel-Titan-Legierung sorgt für eine hervorragende Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit, wodurch das Risiko von Fremdkörperreaktionen und Thrombosen verringert wird. Darüber hinaus sind Stents aufgrund ihrer superelastischen Eigenschaften in der Lage, sich an langfristige physiologische Veränderungen in Blutgefäßen wie Kontraktion und Ausdehnung von Blutgefäßwänden anzupassen und so das Auftreten von Gefäßrestenosen zu reduzieren.

Spezifische Anwendung des Formgedächtniseffekts bei Herzstents
Personalisiertes Design: Nitinol-Herzstents können entsprechend der Gefäßanatomie und den Läsionsmerkmalen des Patienten personalisiert werden, wodurch eine perfekte Passform zwischen dem Stent und der Blutgefäßwand gewährleistet und Schäden an gesunden Blutgefäßen reduziert werden.
Intelligente Reaktion: Mithilfe des Formgedächtniseffekts einer Nickel-Titan-Legierung kann der Stent seine Form automatisch an Veränderungen der Körpertemperatur und der Blutflussgeschwindigkeit anpassen und so einen kontinuierlichen Kontakt mit der Blutgefäßwand aufrechterhalten, wodurch eine Stentverschiebung und Gefäßrestenose wirksam verhindert werden.
Biokompatibilität: Die hervorragende Biokompatibilität der Nickel-Titan-Legierung reduziert Entzündungsreaktionen und Thrombosen nach Stentimplantation und verbessert die Lebensqualität und Prognose der Patienten.
Abbaubarkeit: Mit der Vertiefung der Forschung weisen einige Herzstents aus Nickel-Titan-Legierung auch einen gewissen Grad an Abbaubarkeit auf und können sich nach Abschluss der Unterstützungsaufgabe allmählich abbauen, wodurch das Problem langfristiger Fremdkörper vermieden wird und künftige kardiale Interventionsbehandlungen möglich sind. Neue Richtungen.