علوم المواد وعمليات المعالجة السطحية للقنيات بالمنظار

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

سقف الأداء أقنية بالمنظاريعتمد إلى حد كبير على اختيار المواد وتقنيات{{0}ما بعد المعالجة. تتبنى الشركات المصنعة الرائدة أنظمة مواد مختلفة تعتمد على تحديد موضع المنتج (النهاية العالية - القابلة لإعادة الاستخدام مقابل القابلة لإعادة الاستخدام الاقتصادية).

سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ:​ توفر القنيات القابلة لإعادة الاستخدام الأكثر شيوعًا التي تستخدم ASTM A240 304 أو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 316L . 304 إمكانية تصنيع جيدة ومزايا من حيث التكلفة، ومناسبة للأجزاء المحامل غير -الحمل الأساسي-مثل المقابض والأكمام الخارجية. 316L، التي تحتوي على 2-3% موليبدينوم، وتتميز بمقاومة أفضل بكثير للتآكل والشقوق من 304 ويمكنها تحمل الأوتوكلاف المتكرر التعقيم (132-135 درجة، 18-30 دقيقة، مئات الدورات)، مما يجعله الخيار المفضل لأكمام القنية والسدادات عالية الجودة والقابلة لإعادة الاستخدام. يستخدم بعض المصنعين الأوروبيين الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي 431 لحواف القطع المسدودة، ويتم معالجته بالحرارة-إلى HRC 50–54 للحفاظ على الحواف بشكل ممتاز، ولكنه يتطلب تخميلًا شاملاً لمنع التآكل الحبيبي.

تعد المعالجة السطحية إحدى العمليات-الأساسية ذات القيمة المضافة للقنيات المعدنية القابلة لإعادة الاستخدام. يعمل التلميع الكهربائي على إذابة القمم المجهرية كهروكيميائيًا، مما يؤدي إلى تقليل Ra من الحالة الآلية التي تبلغ 0.8 ميكرومتر إلى أقل من أو يساوي 0.2 ميكرومتر، مما يؤدي إلى إنشاء مظهر نهائي يشبه المرآة-. وهذا يجلب ثلاث فوائد: ① يقلل من مقاومة الاحتكاك عند دخول/خروج الأداة، مما يحسن ردود الفعل اللمسية للجراح؛ ② يقلل من التصاق حطام الدم/الأنسجة والأغشية الحيوية البكتيرية، مما يحسن معدلات نجاح عملية التنظيف في إعادة المعالجة؛ ③ يزيل مصادر التآكل الناتج عن الإجهاد عند أطراف الشقوق الصغيرة-، مما يزيد من عمر الخدمة. تضيف خطوط الإنتاج الراقية - أيضًا تخميل حمض الستريك (وفقًا لمعيار ASTM A967) لإعادة بناء طبقة أكسيد الكروم السلبية، يليها التنظيف بالموجات فوق الصوتية لإزالة بقايا التلميع.

التيتانيوم وسبائك التيتانيوم:​ يتم استخدام Ti-6Al-4V (Gr5) أو التيتانيوم النقي Gr2 تجاريًا في القنيات-الأعلى القابلة لإعادة الاستخدام. تشمل المزايا كثافة تبلغ 4.5 جم/سم مكعب فقط (حوالي 60% من كثافة الفولاذ)، مما يقلل بشكل كبير من وزن القنية وبالتالي تقليل استرخاء جدار البطن والخلع الناجم عن جر المنفذ أثناء العمليات الجراحية الطويلة؛ غير مغناطيسية حديدية، ولا تتداخل مع التصوير بالرنين المغناطيسي أثناء العملية؛ والتوافق الحيوي الممتاز والمقاومة للتآكل. تشمل العيوب صعوبة المعالجة العالية (لزجة، وعرضة للتصلب أثناء العمل)، والاحتفاظ بالحواف بشكل أقل قليلاً مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ المروي، والتكلفة العالية. وبالتالي، فهي تستخدم في الغالب في سلسلة متخصصة عالية الجودة أو منتجات ممتدة الطول للمرضى الذين يعانون من السمنة المفرطة.

البوليمرات الطبية - المادة الرئيسية للقنيات التي يمكن التخلص منها:​ Cannula sleeves mostly use medical-grade polycarbonate (PC, ISO 10993-1 certified), with light transmittance >88%، مما يسمح للجراحين بمراقبة طبقات الثقب بصريًا والتحقق من التشابك الثربي/الأمعائي. يتمتع الكمبيوتر بمقاومة قوية للصدمات، ويتحمل الضغط المحوري أثناء الثقب. تستخدم المقابض والأغطية العلوية بشكل شائع ABS (أكريلونيتريل-بوتادين-كوبوليمر ستايرين)، مما يوازن بين الصلابة والاقتصاد في قولبة الحقن. يفضل أن تستخدم صمامات منع التسرب مطاط السيليكون السائل المعالج بالبلاتينيوم-(LSR) أو المطاط الصناعي البوتيل/الفلور من الدرجة الطبية-، والتي تتطلب مرونة جيدة ومجموعة ضغط<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.

الامتثال للمواد والتتبع:تعمل الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة بموجب أنظمة الجودة ISO 13485. يجب أن تكون المواد الخام مصحوبة بشهادات المواد 3.1/3.2 (رقم دفعة الصهر، التركيب الكيميائي، الخواص الميكانيكية)؛ تتطلب البوليمرات شهادة USP Class VI. تخضع المنتجات النهائية لاختبار المونومرات المتبقية، والترشيح الإضافي، وبقايا EO (أقل من أو تساوي 10 ميكروغرام / جم أو وفقًا للمعيار ISO 10993-7).

تتضمن الاتجاهات الناشئة في السنوات الأخيرة ما يلي: ① طبقات طلاء مضادة للضباب -محببة للماء على الجدران الداخلية لقنية الكمبيوتر الشخصي لتقليل تعفير العدسة؛ ② أيون الفضة المضاد للبكتيريا أو خليط النحاس-البوليمرات المشبعة لمنع المستعمرات البكتيرية السطحية؛ ③ تصميمات المواد الفردية- القابلة لإعادة التدوير (جميع-هياكل الكمبيوتر) استجابة لمبادرات المستشفيات الخضراء. يؤدي تكرار علم المواد إلى دفع القنيات التي تستخدم لمرة واحدة من "المناسبة" إلى "تجاوز ملمس المعدن"، وهو أيضًا مسار رئيسي للعلامات التجارية المحلية الرائدة للحاق بالعمالقة الدوليين.