w ubiegłym roku w Stanach Zjednoczonych wykonano ponad 50 milionów zabiegów chirurgicznych. W miarę jak liczba ta rośnie z roku na rok, zwiększa się również ilość i preferencje dla minimalnie inwazyjnych zabiegów chirurgicznych. Kluczowe czynniki napędzające ten trend, w porównaniu z tradycyjną operacją otwartą, obejmują niższe koszty związane zarówno z lekarzem, jak i pacjentem, zwiększoną liczbę osób ubezpieczonych w kraju i za granicą, poprawę infrastruktury opieki zdrowotnej w krajach rozwijających się, krótszy czas rekonwalescencji i mniejszy ogólny wpływ na pacjenta.
pojawienie się specjalistycznego urządzenia—medical guidewire—umożliwia tę zmianę procedur. Chociaż Guidewire jest historycznie stosowany w procedurach wieńcowych, stał się integralną częścią rosnącej liczby procedur medycznych, a jego stosowanie stale rośnie i rozszerza się na coraz więcej specjalności medycznych. 1)
o przewodach
prowadnica to cienki, elastyczny przewód Medyczny wprowadzony do ciała w celu prowadzenia większego instrumentu, takiego jak cewnik, Centralna linia żylna lub rurka do karmienia. Proces cewnikowania odnotowano już w XVIII wieku. Pierwsze nowoczesne zastosowania zostały zastosowane już w 1844 r.do cewnikowania serca zwierząt, a następnie w 1929 r. na ludziach, kiedy proces ten został przetestowany przez niemieckiego lekarza dr Wernera Forssmanna. Udowodnił swoim wątpliwym kolegom, że możliwe jest uzyskanie dostępu do serca za pomocą drutu, wykonując ten zabieg na sobie, i w tym procesie otrzymał w 1956 Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny za opracowanie tej techniki cewnikowania serca. Z biegiem lat guidewire stał się bardziej wyrafinowany, mniejszy i wykonany z różnych materiałów, co stwarza szereg wyzwań w produkcji prowadnic.
rynek prowadnic jest obecnie globalny i rośnie. Według raportu z badań opublikowanego w 2014 r. przez Grand View Research, ” oczekuje się, że globalny rynek guidewires osiągnie 2,19 mld USD do 2020 r. Oczekuje się, że rosnąca częstość występowania chorób docelowych w połączeniu z rosnącą bazą populacji geriatrycznej zwiększy popyt na guidewire w ciągu najbliższych sześciu lat.”
wymagania dotyczące Guidewire
materiały użyte do wykonania Guidewire różniły się na przestrzeni lat, ale obecnie składają się głównie ze stali nierdzewnej i nitinolu (niklowo-tytanowego). Niektóre druty są również pokryte teflonem® lub parylenem.
konsekwentna zmiana materiałów stwarza wyzwania w produkcji prowadnic, które są zwykle wytwarzane na szlifierkach. Szlifierki te muszą być w stanie nadążyć za regularnymi zmianami materiałów i związanymi z nimi wymaganiami technicznymi. Różne materiały ścierne, takie jak sześcienny azotek boru (CBN), diament i różne gatunki zeszklonych materiałów ściernych są stosowane w ściernicach i kołach regulacyjnych, aby zapewnić większą elastyczność materiałów, dzięki czemu szlifierki są bardziej odpowiednie przez dłuższy czas i chronią inwestycję producenta.
produkcja Guidewire opiera się również na rozwiązaniach do transportu materiałów, aby zautomatyzować proces i zmaksymalizować wydajność maszyny. Jeden z takich systemów szlifowania wykorzystuje podwójny wózek, silnik liniowy, system podawania części, który umożliwia ciągłe podawanie przewodów do szlifierki bez utraty liniowej rozdzielczości pozycyjnej, znacznie zwiększając precyzję przewodu uziemiającego. Zamiast stosowania tradycyjnych czujników, które mogą ulegać degradacji w czasie i ograniczać prędkość procesu, silnik liniowy z podwójnym wózkiem umożliwia maszynie regulację i reakcję w czasie rzeczywistym. Pozwala to na krótsze czasy szlifowania i wyższe poziomy dokładności w średnicy i długości drutu na nieograniczonych długościach.
wymagania dotyczące średnicy prowadnic są coraz mniejsze, ponieważ prowadnice są wprowadzane do większej liczby specjalności medycznych, takich jak operacje neurologiczne. To dodatkowo popycha producentów precyzyjnych systemów szlifowania do wprowadzania innowacji w celu obsługi mniejszych i dokładniejszych specyfikacji drutu. Niektóre maszyny dostępne obecnie na rynku są w stanie szlifować prowadnice o rozdzielczości do 0,1 mikrona lub 0,000004 cala, jednocześnie szlifując wymagane kształty w drucie.
wprowadzenie szlifowania
w produkcji prowadnic, kształty takie jak stożki, kąty i łuki muszą być formowane w drut, który decyduje o jego zwrotności i Momencie obrotowym. Cechy te zależą od tego, jakie inne elementy zostaną podłączone do przewodu, który działa jako pojazd transportowy tych elementów do obszaru leczenia. Początkowo kształty formowano w drut za pomocą trawienia chemicznego, bardzo powolnego procesu, który, jak sama nazwa wskazuje, wymagał użycia chemikaliów do utworzenia drutu. W 1966 roku po raz pierwszy zastosowano proces szlifowania bezśrodkowego w celu utworzenia prostego stożka w drut ze stali nierdzewnej, zapewniając szybsze rozwiązanie i eliminując potrzebę stosowania chemikaliów.
szlifowanie Bezśrodkowe wykorzystuje ściernicę i koło sterujące. Koło sterujące obraca obrabiany przedmiot, gdy Ściernica wcina go. Część nie jest utrzymywana przez centra, stąd termin centerless. Proces ten zapewnia doskonałą kontrolę okrągłości i średnicy i może być zautomatyzowany w celu produkcji drutów w jeszcze większym tempie. Proces ten szybko zastąpił trawienie chemiczne jako najbardziej wydajny i dokładny sposób formowania prowadnic. Szlifierki bezśrodkowe pomogły producentom guidewire odzyskać większą kontrolę nad ich wymaganiami produkcyjnymi.
„wcześniej zleciliśmy Na Zewnątrz rodzaj pracy, jaką te maszyny są w stanie wykonać” – powiedział Jim Boldig, inżynier projektu Custom Wire Technologies, Port Washington, WI, producent kontraktowy drobnych i mikro cienkich drutów dla producentów OEM medycznych. „Dodając te maszyny, mamy teraz integrację pionową, aby umożliwić niestandardowe technologie drutu do produkcji kompletnych zespołów i być konkurencyjnym na rynku. Dodatkowo daje nam to możliwość skrócenia ogólnego czasu realizacji zamówień dla naszych klientów.”(Patrz rysunek 2)
Zaawansowane opcje i dodatkowe funkcje
od czasu wprowadzenia pierwszej Szlifierki bezśrodkowej do prowadnic ich konstrukcja ewoluowała, oferując coraz większą gamę kształtów i stożków dla rosnącej liczby specjalności medycznych. Wymagane są dłuższe i bardziej złożone kształty, w tym wielowarstwowe, paraboliczne, płaskie i wątki (patrz schemat). Osiągnięcie tak złożonej różnorodności kształtów wymaga jeszcze bardziej wyrafinowanych systemów szlifowania.
oprócz tradycyjnych systemów szlifowania bezśrodkowego dostępne są również maszyny z technologią średnicy zewnętrznej (OD). Systemy OD wykorzystują węższe koło, a drut jest podawany przez tuleję hydrostatyczną, co umożliwia jeszcze bardziej złożone kształty drutu. Niektóre z tych maszyn są również wyposażone w tryb bezśrodkowy, który zawiera najlepsze cechy obu światów, zachowując absolutną kontrolę długości i średnicy, ale pozwalając na większą prędkość i usuwanie materiału za pomocą szerszego koła. Oferując tryby OD i centerless w jednej maszynie, producenci otrzymują jeszcze więcej możliwości i możliwości.
Szlifierki są w stanie spełnić surowe wymagania branży medycznej w zakresie dokładności, wykończenia powierzchni i złożonych funkcji konstrukcyjnych. Pozwalają one producentom guidewire produkować druty 30 razy dokładniejsze i z większą elastycznością w tworzeniu funkcji drutu, a wszystko to w szybszym tempie niż tradycyjne metody.
aby uczynić te Maszyny jeszcze bardziej wydajnymi, zaawansowane systemy szlifierskie oferują również różne poziomy automatyzacji, „najbardziej atrakcyjną cechą szlifierek bezśrodkowych”, powiedział Boldig. „Maszyny te zostały dobrze zaprojektowane i zbudowane, aby niemal całkowicie wyeliminować operatora. Dało nam to możliwość posiadania jednego operatora nadzorującego trzy maszyny. To zwalnia dodatkową siłę roboczą dla innych projektów.”
proste platformy interfejsu, takie jak łatwe do naśladowania ekrany dotykowe, umożliwiają również mniej wykwalifikowanym operatorom uruchamianie maszyn. Konfigurowalne przez użytkownika profile kształtów przechowywane w bibliotekach pozwalają użytkownikom wybierać spośród szeregu kształtów drutu, z możliwością dodawania niestandardowych kształtów. Systemy są dostępne w różnych językach, z certyfikatem CE, aby zapewnić globalną bazę klientów. (Patrz rysunek 3)
wraz ze wzrostem możliwości szlifierek do prowadnic medycznych zwiększają się również dodatkowe funkcje dostępne dla tych maszyn, umożliwiając jeszcze większą elastyczność w różnych specjalnościach i rosnącą gamę opcji dla producentów prowadnic. Integracja elementów peryferyjnych, takich jak podajniki szpuli, Frezy i zwijacze, pomiar liniowy i piaskarki, zwiększa możliwości maszyn i eliminuje potrzebę stosowania procesów wtórnych.
podajniki szpuli, Noże i zwijacze umożliwiają pociągnięcie drutu bezpośrednio ze szpuli na żądaną długość, gdzie jest on następnie cięty i automatycznie podawany do maszyny. Niektóre Noże do drutu umożliwiają nawet cięcie drutu po szlifowaniu, co zapewnia możliwość szlifowania wielu krótkich części z jednego długiego drutu w jednej operacji podawania, skracając czas cyklu.
wyciągarki drutu wyciągają gotowe prowadnice ze strefy szlifowania za pomocą mechanizmów chwytakowych, które następnie umieszczają przewody w tacy odbiorczej. Istnieją nawet programowalne wyciągarki części o dużej prędkości, które oferują programowalne pozycjonowanie i umożliwiają szybkie szlifowanie szlifów dwustronnych i szybsze odciąganie części, co jeszcze bardziej skraca czas cyklu.
za pomocą piaskarki piaskowej części można piaskować zgodnie z procesem szlifowania, eliminując dodatkową obsługę i operację wtórną. Te dodatkowe funkcje pozwalają producentom zasadniczo stworzyć maszynę, która działa specjalnie dla ich procesu, w zależności od końcowej aplikacji guidewire.
aby zapewnić jeszcze większą elastyczność w zastosowaniach, niektóre Szlifierki mogą produkować inne narzędzia chirurgiczne, takie jak cewniki i szpilki ortopedyczne, oprócz prowadnic.
” znaleźliśmy Szpilki ortopedyczne, które dobrze pasują do naszych zdolności produkcyjnych na zamówienie. Obecnie jesteśmy w stanie produkować szeroką gamę urządzeń, nie tylko prowadnice, a to dlatego, że maszyny te można dostosować” – powiedział Boldig. „Maszyny te są wyjątkowe w swoich możliwościach. Byliśmy w stanie wyprodukować części, których nigdy wcześniej nie próbowaliśmy.”
ponieważ branża medyczna przesuwa granice procedur chirurgicznych i wzrasta zapotrzebowanie na operacje minimalnie inwazyjne, produkcja guidewire musi dotrzymywać kroku, aby sprostać tym potrzebom. Wymaga to procesów, które mogą obsługiwać najbardziej pożądane materiały, o niezbędnych kształtach, w tempie produkcji, które ma najbardziej ekonomiczny sens. Dzisiejsze Szlifierki bezśrodkowe i OD, w połączeniu z dostępnymi akcesoriami, dostarczają tej stale rozwijającej się branży niezawodne i precyzyjne rozwiązanie.
ten artykuł został napisany przez Mark Bannayan, wiceprezes, Glebar Company, Ramsey, NJ. Więcej informacji na temat firmy Glebar można znaleźć pod adresem http://info.hotims.com/55596-164 . Aby uzyskać informacje na temat niestandardowych technologii drutu, Port Washington, WI, odwiedź http://info.hotims.com/55596-191.
Medical Design Briefs Magazine
ten artykuł pojawił się po raz pierwszy w grudniowym wydaniu magazynu Medical Design Briefs Magazine.
Czytaj więcej artykułów z tego numeru.
Czytaj więcej artykułów z archiwum tutaj.
zapisz się