Cas réussi d'un fil en nitinol utilisé dans des dispositifs médicaux
Le nitinol est un alliage de nickel et de titane qui se distingue des autres matériaux par sa mémoire de forme et ses caractéristiques superélastiques. Le terme "mémoire de forme" décrit le phénomène de "mémorisation" de la forme d'origine et de retour à la forme prédéformée lorsqu'il est chauffé. La superélasticité fait référence à l'énorme élasticité des alliages, qui peut être 10 fois supérieure à celle des meilleurs aciers inoxydables utilisés en médecine aujourd'hui.
La qualité superélastique du nitinol, associée à sa biocompatibilité, en fait un matériau idéal pour la fabrication de nombreux types de dispositifs médicaux implantés dans le corps. Une application familière à beaucoup d'entre nous est le stent, un dispositif qui soutient les vaisseaux sanguins et les maintient ouverts. La superélasticité du nitinol permet de comprimer un dispositif médical, tel qu'un stent ou une valve cardiaque, pour lui donner une forme qui s'adapte à l'intérieur d'un cathéter. Le cathéter est positionné au bon endroit dans le corps, le dispositif est libéré et reprend sa forme initiale.
Un client de Stanford Advanced Materials (SAM) mettait au point un dispositif médical fabriqué à partir de fil de nitinol. Les membres de l'équipe de recherche mettaient au point un dispositif spécial destiné à être introduit dans l'œsophage du patient - le dispositif devait comporter une extrémité sphérique pour éviter de rayer l'œsophage et une conception en forme de courbe se pliant d'un côté, loin du cœur, à des fins de protection. À l'autre extrémité, un crochet en plastique servirait de poignée au médecin.
Étant donné que le dispositif est utilisé dans le corps humain, les impuretés doivent être évitées et les soudures entre chaque pièce doivent être réduites au minimum, voire inexistantes ou évitées (la conception originale de la boule de tête était soudée à l'une des extrémités du fil).
Après que les clients ont posé les exigences susmentionnées du dispositif médical qu'ils essayaient de concevoir et de mettre en pratique, les ingénieurs de SAM ont rapidement élaboré notre proposition pour atteindre l'objectif. Les ingénieurs de SAM ont proposé de stocker le "fil à mémoire de forme" dans de l'eau glacée pour qu'il conserve sa petite forme ; une fois que le fil entre dans le corps humain et rencontre la chaleur de l'œsophage (environ 37 degrés), il reprend lentement sa forme d'origine.
À la grande satisfaction de notre client, les ingénieurs de SAM ont prêté une attention particulière aux détails et ont proposé de faire fondre le fil dans l'extrémité de la bille afin d'éviter que la bille ne tombe dans le corps du patient lors de son utilisation :
Après l'arrivée du premier échantillon, le client a rencontré un problème : le fil au niveau de la poignée est trop souple pour que le praticien de l'appareil puisse le tourner et le manipuler lorsque le fil pénètre déjà dans le corps. Étant donné sa souplesse, il se tordrait simplement et ne pourrait pas ajuster la direction de la courbe dans le corps.
Pour résoudre ce problème, nos ingénieurs ont proposé une autre solution créative et fiable :
En soudant deux parties ensemble, l'ensemble de la pièce conserve un aspect continu. Grâce à cette méthode, le fil droit devient beaucoup plus solide et la courbe conserve sa "mémoire de forme". Même si le coût de cette opération est plus élevé de 3,98 $/an, le client a accepté la proposition parce qu'elle résout les problèmes de fonctionnalité et rend le dispositif plus convivial pour l'utilisateur et le patient.
Le client a accepté notre proposition d'épissure et l'a utilisée dans les commandes suivantes. Contrairement aux précédentes soudures à la boule supérieure et au fil, les extrémités des soudures sont très solides et ne tombent donc pas, ce qui garantit la sécurité de l'application clinique. Bien que le coût du dispositif ait augmenté, les excellentes performances et la longue durée de vie du dispositif ont également augmenté, ce qui a permis d'économiser 40 % sur le coût d'utilisation pendant toute la durée de vie du dispositif. Le plus intéressant, c'est qu'avec le nouvel ajustement technique, notre client a déposé une demande de brevet d'invention pour cette conception - SAM a fourni au client des suggestions professionnelles et efficaces.
SAM est un fabricant de confiance de fils de nitinol (fils en alliage de nickel-titane) de différentes qualités d'alliage de nickel-titane couramment utilisés dans les applications médicales ainsi que dans d'autres applications diverses. Pour les entreprises de technologie médicale ayant des applications similaires, veuillez nous envoyer votre demande à sales@SAMaterials.com pour tout besoin concernant le nitinol.
