https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4115763/

Основният материал навакуум{0}}асистирана гърдаиглата за хирургическа биопсия е неръждаема стомана SUS 316 (SS316), като нейната твърдост се контролира в рамките на HRC 30–40 (приблизително 70–90 HRB). Този избор на материал не е произволен, а е резултат от комбинация от фактори, включително биосъвместимост, устойчивост на корозия, обработваемост и-ценова ефективност. Тази статия ще се задълбочи в характеристиките на SS316 и неговата решаваща роля в иглата VABB и също така ще представи как процесите на повърхностна обработка като пасивиране, електролитно полиране и ултразвуково почистване допълнително подобряват характеристиките на материала.

I. Металургични предимства на SS316

SS316 е аустенитна неръждаема стомана, съдържаща 16–18% хром, 10–14% никел и 2–3% молибден. Добавянето на молибден значително повишава неговата устойчивост на питинг в хлоридни среди, което е от решаващо значение за медицинските устройства, които влизат в контакт с човешки телесни течности и дезинфектанти. Освен това, не-магнитното свойство на SS316 гарантира, че той не произвежда артефакти по време на ЯМР-биопсии, като по този начин поддържа качеството на изображението. Диапазонът му на твърдост (HRC 30–40) постига баланс между необходимата твърдост за пробиване и издръжливостта, за да се избегне напукване – твърде мекото би затруднило проникването в плътни фиброзни тъкани, докато твърде твърдото може да доведе до счупване при огъване.

II. Пасивация: Създаване на невидим защитен слой

Пасивирането е решаваща химическа обработка при производството на щифтове VABB. Чрез потапяне на три компонента в разтвор на лимонена киселина (с концентрация 10–20% и температура 50–60 градуса) за 20–30 минути, разтворът ще разтвори свободното желязо и други замърсители на повърхността, като същевременно образува богат на хром-оксиден филм (Cr₂O₃) с дебелина приблизително 1–3 nm върху металната повърхност. Този оксиден филм е плътен и стабилен, като ефективно предотвратява ерозията на хлоридните йони и кислорода, като по този начин удължава живота на устойчивостта на корозия на тялото на щифта няколко пъти. След пасивиране трябва да се проведе тест със синя точка (като се използва разтвор на калиев ферицианид за откриване), за да се потвърди липсата на остатъци от свободно желязо.

III. Електролитно полиране: Трансформацията от грапавост към огледално покритие

Електролитното полиране (електрохимично полиране) включва третиране на компонента като анод и преминаване на електрически ток през специфичен електролит (като смес от фосфорна киселина и сярна киселина), за да се приоритизира отстраняването на повърхностните микро-издатини въз основа на принципа на разтваряне на анода. След електролитно полиране грапавостта на повърхността на иглата VABB може да бъде намалена от Ra 0,8 μm до Ra по-малко или равно на 0,2 μm. Това не само понижава коефициента на триене, намалява щетите от разкъсване на гръдната тъкан по време на пункция, но също така елиминира микро-пукнатини и точки на концентрация на напрежение, оставени от обработката, повишавайки устойчивостта на умора. Освен това, гладката повърхност е по-малко податлива на бактериална и протеинова адхезия, което улеснява почистването и стерилизацията.

IV. Ултразвуково почистване: Постигане на медицинска чистота

След електролитно полиране по повърхността на компонента все още може да има остатъци от полираща паста и метални остатъци. Ултразвуковото почистване използва 20–40 kHz високо{3}}честотни вибрации за генериране на кавитационни мехурчета в почистващия разтвор. Ударните вълни, освободени при спукването на мехурчетата, могат да проникнат през тесни прорези и слепи дупки, премахвайки напълно замърсителите. Почистващата среда обикновено се състои от дейонизирана вода, комбинирана с неутрални почистващи агенти, и е разделена на три етапа: грубо почистване, фино почистване и изплакване. След това се изсушава с горещ въздух, филтриран от HEPA и се опакова в чиста стая от клас 10 000, за да се гарантира, че продуктът отговаря на изискванията на ISO 13485 за контролиране на частици и биологични натоварвания.

Заключение

Материалната основа на SS316 е комбинирана с три процеса на повърхностна обработка: пасивиране, електролитно полиране и ултразвуково почистване. Тези процеси заедно осигуряват на иглата за биопсия VABB отлична устойчивост на корозия, нисък коефициент на триене и висока чистота. Съвместната оптимизация на този материал и процес е основната гаранция за дългосрочна-безопасна работа на иглата VABB.