Nickel-titaniumlegeringar: ett stigande stjärnmaterial inom det medicinska området

Nov 11, 2024

Nitinol är en speciell metallegering som består av två element: nickel (Ni) och titan (Ti). Dess namn "Nitinol" är en kombination av dess sammansättning och dess upptäcktsplats, Naval Ordnance Laboratory i Maryland, USA (Ni-Ti-NOL).
Ni-Ti-NOL har två anmärkningsvärda egenskaper: formminneseffekt och superelasticitet. Dessa egenskaper gör den användbar inom en mängd olika tekniska tillämpningar och medicinska områden.
Superelasticitet: Nitinol är superelastisk och kan återgå till sin ursprungliga form även efter stora deformationer. Detta gör den användbar vid tillverkning av medicinsk utrustning och implantat som måste motstå deformation och återgå till sin ursprungliga form, såsom stentar och implantat.
Formminneseffekt: Nitinol har en formminneseffekt, vilket innebär att den kan memorera och återgå till en förutbestämd form vid en viss temperatur. Detta gör det möjligt att anpassa sig till olika temperaturer och former i kroppen och används vid tillverkning av medicinsk utrustning och implantat som kräver anpassningsförmåga, såsom stentar, implantat och katetrar.
Biokompatibilitet: Nitinol har utmärkt biokompatibilitet och kan vara kompatibel med mänsklig vävnad utan att orsaka betydande avstötning eller allergiska reaktioner. Detta gör det säkert att använda vid tillverkning av ett brett utbud av implantat och medicinsk utrustning, såsom implantat, stentar och katetrar.
Korrosionsbeständighet: Nitinol har god korrosionsbeständighet och kan förbli stabil i kroppen under långa perioder utan att korroderas av kroppsvätskor eller vävnader. Detta gör att den kan användas vid tillverkning av långtidsimplantat och medicinsk utrustning såsom hjärtstent, ortopediska implantat, etc.
Hög styrka och lätt: Nitinol är både höghållfast och lätt, vilket ger tillräcklig styrka samtidigt som enheter och implantat är lätta. Detta gör det användbart vid tillverkning av medicintekniska produkter och implantat som kräver både styrka och låg vikt.
Dessa egenskaper hos Nitinol gör att den används i stor utsträckning inom det medicinska området för att tillverka stentar, implantat, katetrar och annan medicinsk utrustning. Den används också i en mängd olika tekniska tillämpningar som flyg-, bil- och glasögonbågar, såväl som specialtillämpningar som temperaturkontroller och smarta material.
Följande är en kort beskrivning av detta materials tillämpning inom det medicinska området
I. Kardiovaskulär
Stentar: Hjärtstentar är metallnätstrukturer som används för att expandera och stödja blodkärl. Nitinol-legeringar, på grund av sin superelasticitet och formminneseffekt, gör att stenten kan komprimeras till en mindre diameter när den sätts in och sedan återgå till sin ursprungliga form när den släpps, vilket säkerställer att det stödjande kärlet är öppet.

Titanium plate Metalthin titanium sheet3mm titanium sheet

o Katetrar och styrtrådar: Vid interventionella hjärtingrepp används katetrar och styrtrådar för att styra och placera andra enheter som stentar och ballonger. Superelasticiteten och formminnet hos Nitinol-legeringar gör att katetrar och styrtrådar kan resa inuti blodkärlen och återgå till sin fördesignade form vid behov.
o Trombextraktorer: Dessa enheter används för att avlägsna blodproppar från blodkärlen. Superelasticiteten och formminnet hos Nitinol-legeringen gör att trombektomianordningarna kan färdas genom blodkärlet och anpassa sig till olika kärlformer, vilket tar bort blodproppar mer effektivt.
o Hjärtklaffar: Vissa hjärtklaffar är gjorda av Nitinol för att stödja och förbättra klafffunktionen. Dessa klaffar kan implanteras genom interventionsprocedurer för att behandla hjärtklaffsjukdom.
o Aneurysmreparation: Nitinol har även tillämpningar vid reparation av aneurysm (lokaliserad svullnad av kärlväggen). Stentar och andra formminnesenheter kan användas för att stödja och reparera blodkärlsväggar.
II. Perifer vaskulär
o Perifera vaskulära stentar: I likhet med hjärtkärlstentar används perifera vaskulära stentar för att behandla perifer artärsjukdom, såsom förträngning eller ocklusion av artärerna i benen. Nitinol-stentarnas superelasticitet och formminneseffekter gör att de kan anpassa sig till blodkärlets form och hålla det öppet.
o Reparation av aneurysm: Reparation av perifera aneurysm, såsom abdominala aortaaneurysm, kräver ofta användning av stentar eller andra anordningar för att stödja och reparera artärväggen. Nitinol-stentar kan ge det stöd som behövs och hjälpa till att förhindra bristning av aneurysmet.
o Katetrar och styrtrådar: Vid perifera vaskulära ingrepp används katetrar och styrtrådar för att styra och placera andra enheter som ballongdilatatorer eller stentar. Nitinols superelasticitet och formminneseffekter gör att katetrar och styrtrådar kan navigera genom smala och slingrande kärl.
o Arteriell ocklusionsbehandling: Enheter som Nitinol-stentar och ballongdilatatorer används vanligtvis vid behandling av perifer arteriell ocklusiv sjukdom för att hjälpa till att återställa blodflödet.
o Endarterektomi: Under perifera vaskulära endarterektomiprocedurer gör Nitinols superelasticitet och formminneseffekter det möjligt för interventionalister att lättare manövrera och placera behandlingsanordningen för att avlägsna plack eller blodproppar från artären.