Повече от 30 години полимидите се използват в голямо разнообразие от приложения за микродиаметър тръби. Въпреки това, някои от иновативните начини този изключително силен и издръжлив полимер може да се използва особено в катетри и други медицински изделия, използвани при минимално инвазивни процедури, може да изненада инженерите по медицински изделия. Тази статия ще изследва 6 иновативни приложения за полиимидни тръби на микродиаметър в медицински изделия, всички от които могат да станат възможни чрез процеса на производство на филмови кастинг.
Общи приложения за полиимидни тръби
· Задържане на обвивки за самостоятелни стентове
· Балона инфлация лумени
· Аспирационни лумени за атеректомични устройства
· Лигавични материали за лумени, съдържащи катетър ръководства
· Дизайн на ръководството с малък диаметър или външни обвивки на водача
· Висока температура или устойчиви на гама-лъчи приложения за тръби
· Приложения, изискващи висока якост на опън, пренос на въртящ момент или скованост на колоната
Процесът на леене на филми започва с прилагане на тънък слой течна полиимидна смола към твърда дорница. Високата температурна полимеризация се използва за излекуване на смолата до твърдо състояние. След това процесът се повтаря, добавяйки слоеве от материал, докато се постигне желаната дебелина на стената на тръбата.
Този процес на леене прави много лесно персонализиране на тръбата. Различните полимери, арматурата на нишките и добавките на материалните частици могат да бъдат слоени върху напречното сечение на тръбата. Процесът на леене на филми също позволява производството на по-тънки стени тръби с по-малки външни диаметри (OD) (до 0. отколкото тръби, направени чрез екструзия.
1. Като дискретни дължини на тръбата с полиимидно покритие
За приложения, които изискват дискретни дължини на тръбното полиимидно покритие, специално проектираната полиимидна тръба предлага възможен разтвор. Тази непълно полимеризирана тръба може да бъде намалена по размер чрез нагряване.
Например, помислете за хипотуба, която трябва да бъде частично покрита с полиимид. Дължина на термореактивни полиимидни тръби може да бъде проектирана така, че да се побере върху частта от хипотуба, която ще бъде покрита. Този термоформен полиимид след това може да се плъзне по хипотуба като ръкав. Когато се излага на различен температурен профил, тръбата лекува и се свива леко, като ефективно покрива тази част от хипотуба с полиимид.
Полимидният покрив ръкав--който се свива от 0. 0 0 3 до 0,005 инча както в ID, така и в OD-е идеален за приложения, като покриване на открита плитка или покриване на фуга между две парчета. Може да се използва и за добавяне на бакшиш към продукт, който е обработен, за да има непоследователен профил. Важно е обаче да се отбележи, че има ключово ограничение: стената трябва да е с дебелина поне 0,002 инча.
2. В хидравличната течност или течността на микро диаметър или течност
Полиимидът е термореактивен полимер. Това означава, че след като бъде образуван, той е солиден-той няма да се размине или презарежда, когато е изложен на високотемпературна среда. Освен това е много стабилен и може да издържи корозивни и кисели химикали, които обикновено биха се втвърдили или разградили други термопластици. В допълнение, полиимидната тръба, подсилена с плитка от неръждаема стомана, може да издържи високо налягане.
Тези желани качества правят полиимидната тръба подходящ избор за използване в линии, които транспортират хидравлични течности или други течности. Материали като минерални масла, ароматни въглеводороди и полиалкилен гликоли могат безопасно да се транспортират през тръби, изработени от полиимид, без да се провалят във високотемпературна или дори ядрена среда. Например, много микро-роботични медицински инструменти разчитат на хидравлични системи.
3. като канали за топлообменни или охлаждащи системи
Топлинната проводимост е от решаващо значение за тръбните материали, използвани в системите за топлообмен или охлаждане. Като плътен материал, който провежда топлина със скорост 0. 471 w\/m · k, полиимидът е идеален избор за такива приложения. Освен това е много подходящ за съставяне на частици и влакна, което означава, че топлинната проводимост на тръбата може да бъде разширена извън стандартния капацитет на полиимид.
Когато полиимидът е в течно, вискозно състояние, е лесно да се добавят прахови материали за подобряване на функционалността. В този случай към полимерната матрица могат да се добавят материали като керамичен или графитен прах за повишаване на нивото на топлопроводимост на тръбата със 70% до 90%.
Например, този полиимиден композит е много подходящ за хирургични инструменти, използвани при процедури за аблация, където топлината трябва да се провежда далеч от тъкан, която не е необходимо да се лекува. Тъй като полиимидът може да се произвежда с тънки стени и малки вътрешни диаметри, той може да се използва и за създаване на тръби за микро диаметър, които могат да се свързват заедно в специализирани охлаждащи системи.
4. В електромагнитни екранирани коаксиални кабели
Приложенията за ултразвук на базата на катетър често разчитат на коаксиални кабели на микро диаметър. Тъй като полиимидът е лесен за съединение, тези кабели могат да се възползват от използването на полиимид за осигуряване на електромагнитно екраниране.
По същия начин, по който графитният прах се добавя към полимерна матрица за подобряване на топлопроводимостта, материал, който осигурява електромагнитно екраниране, като сребро или меден прах, може да се смеси с полиимид в течно, вискозно състояние. След като се излекува, композитната тръба ще действа като електромагнитен щит за вътрешния проводник.
5. Създаване на многорумни шахти
Комбинирането на множество епруветки с микро диаметър в пакет с много лумен вал може да се възползва от различни възможности на полиимид. Например, многолюменният вал може да включва електромагнитно екранирана епруветка и епруветка, която е съставена с метален волфрам, за да стане радиоотрака за гледане чрез рентген или флуороскопия, което прави вала двойно функционален.
Няколко епруветки за микро диаметър, направени от процеса на леене на филми, също могат да бъдат съединени заедно, за да се създаде един вал с множество лумена.
Външните покрития на найлоновите или PEBAX® могат да се прилагат върху съединенията, които се присъединяват; След това тези външни покрития се сливат заедно, за да се свържат тръбите една с друга. В много приложения на катетър много луменните валове, които лесно комбинират множество полиимидни епруветки, могат да се използват вместо типични екструдирани мулти-луменни валове.
6. като полимерна игла или пронизващ инструмент
С якост на опън 2 0 до 4 {{7} kpsi и еластичен модул от 300 до 500 kpsi, полиимидът е толкова силен и твърд, че всъщност може да се използва за създаване на тръби, които могат да се използват като инструменти за рязане или пробиване на остриета. Епруветките с дебелина на стената от 0,002 до 0,004 инча могат да прорязват различни видове тъкан, служещи като полимерна алтернатива на металните остриета на Connordsonal.
Резюме
Полиимидът е универсален полимер с широк спектър от желани свойства, които работят добре в много различни приложения за микро диаметър. Благодарение на нов процес на тръби на филми, инженерите по медицински изделия могат да се възползват от този стабилен, траен полимер по начини, които може да не са очевидни на пръв поглед.
