Повърхността на лазерно изрязаната хипотръба е мястото, където устройството се среща с тялото, и също така е мястото, където започват повечето повреди. Проблемът е, че повърхностното довършване често се третира като последваща мисъл, козметична стъпка, която трябва да бъде прибързана в производството. В действителност лазерно{3}}рязаният ръб е металургичен белег: преработен слой от разтопен и повторно втвърден материал, зона-засегната от топлина с променена зърнеста структура, микро-прорези в корените на прореза, остатъчно напрежение на опън и вградени замърсители от помощни газове и работа. Тези дефекти са началните точки за пукнатини от умора, тромбоза, разслояване на покритието и корозия. Несъвършенство на ръба от 2-микрона, невидимо за дебеломер, може да инициира счупване след 80 000 цикъла на огъване или да предизвика тромботично събитие при податлив пациент. Повърхностната верига-последователността от процеси от лазерно рязане през почистване, електрополиране, пасивиране, покритие и стерилизация определя дали хипотръбата работи по предназначение или се превръща в клинична отговорност.

Принципът на управление на повърхностната верига е, че всяка стъпка трябва да се контролира като трансформация-на състоянието на материала, а не просто операция по почистване или довършване. Лазерното рязане създава геометрията, но оставя повреден слой. Електрополирането не означава „да го направи лъскаво“-то е електрохимично отстраняване на пикове с висока-токова-плътност, за предпочитане елиминиране на микро-прорези в корените на прорезите, където започват пукнатини. Пасивирането възстановява контролиран слой от хром-оксид за неръждаема стомана, възстановявайки устойчивостта на корозия. За Nitinol контролът на оксидите е критичен: прекомерната дебелина променя триенето и може да повлияе на свръхеластичността. След това покритията добавят трибологичен слой-PTFE за ниско триене, хидрофилни полимери за кръв-смазано приплъзване, парилен за конформно покритие. Но ако покритието се нанесе върху неравности или преработен слой, то се прилепва към дефекта, а не към основния метал, което води до отлепване и тромб. Стерилизацията може да направи покритията крехки или да промени повърхностната енергия, което допълнително влошава работата. Всяка стъпка във веригата или добавя стойност, или въвежда риск; цялата последователност трябва да бъде проектирана като интегрирана система.

Оборудването за контрол на повърхностната верига включва ултразвуково почистване с дейонизирана вода, токоизправители за електрополиране с прецизно картографиране на плътността на тока, резервоари за пасивиране по стандартите ASTM или AMS, линии за потапяне и агломерация на PTFE, пещи за хидрофилно пръскане и втвърдяване, камери за отлагане на парилен и инструменти за метрология като оптична кохерентна томография, бяла{1}}светлина интерферометри и сканиращи електронни микроскопи. Взаимодействието на шаблона е от значение: плътните спирални срезове създават много корени на прорези, изискващи по-дълго време за електрополиране; радиалните срезове създават напрегнати ъгли, изискващи радиус-щадящо ецване; Nitinol изисква ниска топлина и ограничен бюджет за отстраняване; L605 кобалт-хром се ецва бавно и изисква внимателен контрол на процеса. Повърхностната верига не е обща-тя трябва да бъде настроена към конкретния материал, кройка и клинично приложение.

Практическото управление на повърхностната верига започва с третиране на отстраняването на електрополиране като толеранс: посочете „премахване на 8 до 15 микрона“, вместо „полиране до блясък“. Определете грапавостта на повърхността (Ra и Rz) за зона, а не глобално. Уверете се, че радиусът-на корена на слота надвишава дебелината на покритието, където е възможно. Маскирайте заваръчните зони или маркерите, ако покритието не трябва да ги покрива. Изпълнете тестове за отлепване на покритието след цикли на огъване, въртящ момент и стерилизация. Тествайте тромбогенността със статични и динамични кръвни-контактни анализи, не само измервания на триене. Химия за почистване на документи, устойчивост на изплакване, метод на сушене и атмосфера на опаковката. Никога не квалифицирайте покритието върху плосък купон и приемайте, че работи върху лазерно{11}}слот за рязане-геометрията на разреза влияе драстично върху адхезията и покритието на покритието.

Реалният{0}}опит учи, че повърхностните дефекти са непримирими. Един коронарен проводник премина тестове за триене на стенд, но показа адхезия на върха при проучвания върху животни. Основна причина: електрополирането беше пропуснато, за да се спести време за изпълнение, оставяйки 3 до 5 микрона преработен слой в корените на слота. Покритието е прилепнало към преработения, а не към основния метал. След 60 цикъла покритието се отлепи в дисталната спирала. Друг случай включваше крекинг на парилен в преходната зона, тъй като плътността на модела се промени и несъответствието на термичното разширение беше игнорирано. Моделът беше правилен; повърхностната система не беше. Тези повреди не са причинени от лазерно рязане, а от неадекватно уважение към повърхностната верига.

Повърхностната верига е мостът между изрязана метална тръба и безопасно, ефективно медицинско устройство. Това е мястото, където се пресичат металургията, химията и биологията. Хипотръбата е толкова добра, колкото и нейният най-лош микрон и този микрон обикновено се определя от повърхностната верига. Инженери, които разбират това, създават устройства, които не само работят, но и издържат.

Бъдещето на повърхностното инженерство ще види лазерно рязане, електрополиране и нанасяне на покрития, интегрирани в една клетка със затворен-контур с-метрология в реално време. Антимикробните и тромборезистентните дву-слойни покрития ще станат стандартни. Сензоризираните повърхности могат да предоставят обратна връзка за триенето и износването по време на процедурите. Всяка партида от хипотръби ще носи "повърхностен паспорт", документиращ дебелината на оксида, силата на отлепване на покритието и данните за хемолизата. Тъй като водачите стават по-сложни, повърхностната верига ще остане в основата на безопасността и производителността.