Η νιτινόλη είναι ένα ειδικό κράμα μετάλλου που αποτελείται από δύο στοιχεία, το νικέλιο (NI) και το τιτάνιο (TI). Το όνομά του "Nitinol" είναι ένας συνδυασμός της σύνθεσής του και του τόπου ανακάλυψης, του Naval Ordnance Laboratory στο Maryland, ΗΠΑ (NI-TI-NOL).
Το Ni-Ti-Nol έχει δύο αξιοσημείωτες ιδιότητες: φαινόμενο μνήμης σχήματος και υπερκαλαστικότητα. Αυτές οι ιδιότητες το καθιστούν χρήσιμο σε μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών μηχανικών και ιατρικών πεδίων.
Superelasticity: Η νιτινόλη έχει υπερκαλαστικότητα, επιτρέποντάς της να επιστρέψει στο αρχικό της σχήμα ακόμη και μετά από μεγάλες παραμορφώσεις. Αυτό το καθιστά χρήσιμο στην κατασκευή ιατρικών συσκευών και εμφυτευμάτων που πρέπει να αντέξουν την παραμόρφωση και να επιστρέψουν στο αρχικό τους σχήμα, όπως τα στεντ και τα εμφυτεύματα.
Επίδραση μνήμης σχήματος: Η nitinol έχει ένα φαινόμενο μνήμης σχήματος, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να απομνημονεύσει και να επιστρέψει σε ένα προκαθορισμένο σχήμα σε μια ορισμένη θερμοκρασία. Αυτό του επιτρέπει να προσαρμοστεί σε διαφορετικές θερμοκρασίες και σχήματα μέσα στο σώμα και χρησιμοποιείται στην κατασκευή ιατρικών συσκευών και εμφυτευμάτων που απαιτούν προσαρμοστικότητα, όπως στεντ, εμφυτεύματα και καθετήρες.
Βιοσυμβατότητα: Η νιτινόλη έχει εξαιρετική βιοσυμβατότητα και είναι συμβατή με τον ανθρώπινο ιστό χωρίς να προκαλεί σημαντική απόρριψη ή αλλεργικές αντιδράσεις. Αυτό το καθιστά ασφαλές για χρήση στην κατασκευή ενός ευρέος φάσματος εμφυτευμάτων και ιατρικών συσκευών, όπως εμφυτεύματα, στεντ και καθετήρες.
Η αντίσταση στη διάβρωση (αντίσταση στη διάβρωση): Η νιτινόλη έχει καλή αντοχή στη διάβρωση και είναι σε θέση να υπάρχει στο σώμα για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να διαβρωθεί από σωματικά υγρά ή ιστούς. Αυτό το επιτρέπει να χρησιμοποιείται στην κατασκευή μακροπρόθεσμων εμφυτευμάτων και ιατρικών συσκευών όπως καρδιακές στεντ, ορθοπεδικά εμφυτεύματα κ.λπ.
Υψηλή αντοχή και ελαφριά: Η νιτινόλη είναι ένα υψηλής αντοχής και ελαφρύ κράμα που παρέχει επαρκή δύναμη διατηρώντας παράλληλα συσκευές και εμφυτεύματα ελαφριά. Αυτό το καθιστά χρήσιμο στην κατασκευή ιατρικών συσκευών και εμφυτευμάτων που απαιτούν δύναμη και ελαφρύ βάρος.
Αυτές οι ιδιότητες της νιτινόλης το κάνουν ευρέως χρησιμοποιούμενο στον ιατρικό τομέα για την κατασκευή στεντ, εμφυτεύματα, καθετήρες και άλλες ιατρικές συσκευές. Χρησιμοποιείται επίσης σε μια ποικιλία εφαρμογών μηχανικών όπως αεροδιαστημική, αυτοκινητοβιομηχανία και πλαίσια γυαλιών, καθώς και εφαρμογές ειδικότητας, όπως ελεγκτές θερμοκρασίας και έξυπνα υλικά.
Το παρακάτω είναι μια σύντομη περιγραφή της εφαρμογής αυτού του υλικού στον ιατρικό τομέα
Ι. Καρδιαγγειακός
Stents: Τα καρδιαγγειακά στεντ είναι δομές μεταλλικών ματιών που χρησιμοποιούνται για την επέκταση και την υποστήριξη των αιμοφόρων αγγείων. Τα κράματα νιτινόλης, λόγω της επίδρασης μνήμης και της μνήμης του σχήματος, επιτρέπουν στη συμπίεση του στεντ σε μικρότερη διάμετρο όταν εισάγεται και στη συνέχεια να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα όταν απελευθερώνεται, εξασφαλίζοντας έτσι το υποστηρικτικό δοχείο να είναι ανοιχτό.
o Οδηγίες και καθετήρες: Σε επεμβατικές καρδιακές διαδικασίες, οι οδηγοί και οι καθετήρες χρησιμοποιούνται για να καθοδηγήσουν και να τοποθετήσουν άλλες συσκευές όπως στεντ και μπαλόνια. Η υπεραλαστικότητα και η μνήμη σχήματος των κραμάτων νιτινόλης επιτρέπουν στους καθετήρες και τους οδηγούς να ταξιδεύουν μέσα στα αιμοφόρα αγγεία και να επιστρέψουν στο προκαθορισμένο σχήμα τους όταν χρειάζεται.
o Συσκευές θρομβομετρίας: Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση των θρόμβων αίματος από τα αιμοφόρα αγγεία. Η υπεραλαστικότητα και η μνήμη σχήματος του κράματος νιτινόλης επιτρέπουν στις συσκευές θρομβομετρίας να ταξιδεύουν μέσω του αιμοφόρου αγγείου και να προσαρμοστούν σε διαφορετικά σχήματα αγγείων, αφαιρώντας έτσι πιο αποτελεσματικά τους θρόμβους του αίματος.
o Βαλβίδες καρδιάς: Ορισμένες βαλβίδες καρδιάς είναι κατασκευασμένες από νιτινόλη για να υποστηρίξουν και να ενισχύσουν τη λειτουργία της βαλβίδας. Αυτές οι βαλβίδες μπορούν να εμφυτευτούν μέσω επεμβατικών διαδικασιών για τη θεραπεία της νόσου της καρδιακής βαλβίδας.
o Επισκευή ανευρύσματος: Τα κράματα nitinol χρησιμοποιούνται επίσης στην επισκευή ανευρύσματος (εντοπισμένη διόγκωση του τοίχου του αγγείου). Τα στεντ και άλλες συσκευές μνήμης σχήματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την υποστήριξη και την επιδιόρθωση τοίχων αιμοφόρων αγγείων.
Ii. Περιφερειακά αγγεία
o Περιφερειακές αγγειακές στεντ: Παρόμοια με τα καρδιακά στεντ, χρησιμοποιούνται περιφερικά αγγειακά στεντ για τη θεραπεία της περιφερικής αρτηριακής νόσου, όπως η στένωση ή η απόφραξη των αρτηριών στα πόδια. Τα εφέ μνήμης υπεραλαστικότητας και σχήματος των στεντ νιτινόλης τους επιτρέπουν να προσαρμοστούν στο σχήμα του αιμοφόρου αγγείου και να το διατηρούν ανοιχτό.
o Επισκευή ανευρύσματος: Επισκευή περιφερικών ανευρυσμάτων, όπως ανευρύσματα κοιλιακής αορτής, απαιτεί συχνά τη χρήση στεντ ή άλλων συσκευών για την υποστήριξη και την επιδιόρθωση του τοιχώματος της αρτηρίας. Τα στεντ nitinol μπορούν να παρέχουν την απαραίτητη υποστήριξη και να βοηθήσουν στην πρόληψη της ρήξης του ανευρύσματος.
o Οδηγίες και καθετήρες: Σε περιφερειακές αγγειακές παρεμβάσεις, οι οδηγοί και οι καθετήρες χρησιμοποιούνται για να καθοδηγήσουν και να τοποθετήσουν άλλες συσκευές όπως διαστολείς μπαλονιών ή στεντ. Τα εφέ μνήμης της υπερηχητικότητας και του σχήματος της νιτινόλης επιτρέπουν στους καθετήρες και τους οδηγούς να περιηγηθούν σε στενά και βασανιστικά αγγεία.
o θεραπεία απόφραξης περιφερικής αρτηρίας: Συσκευές όπως τα στεντ νιτινόλης και οι διαστολείς μπαλονιών χρησιμοποιούνται συνήθως για τη θεραπεία των περιφραγμένων περιφραγμένων αρτηρίας και βοηθούν στην αποκατάσταση της ροής του αίματος.
Ενδοαγγειακές παρεμβάσεις: Στις περιφερειακές ενδοαγγειακές διαδικασίες, οι επιδράσεις μνήμης υπεραλαστικότητας και σχήματος της νιτινόλης επιτρέπουν στον παρεμβατικό να χειριστεί πιο εύκολα και να τοποθετήσει τη συσκευή επεξεργασίας για την απομάκρυνση της πλάκας ή των θρόμβων αίματος από την αρτηρία.
Iii. Εγκεφαλοαγγειακός
Ο επισκευή του εγκεφαλικού ανευρύσματος (εγκεφαλική επισκευή ανευρύσματος): Ένα εγκεφαλικό ανεύρυσμα είναι μια επικίνδυνη κατάσταση στο εγκεφαλικό αγγειακό σύστημα που μπορεί να οδηγήσει σε αιμορραγία ή ρήξη. Τα στεντ νιτινόλης και οι σπειροειδείς συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επισκευή του εγκεφαλικού ανευρύσματος. Αυτές οι συσκευές μπορούν να εισαχθούν μέσω ενός αιμοφόρου αγγείου και να αναπτυχθούν μέσα στο εγκεφαλικό ανεύρυσμα για να υποστηρίξουν το τοίχωμα του αγγείου και να μειώσουν τον κίνδυνο να συνεχίσει να επεκτείνεται το ανεύρυσμα.
o Η θεραπεία της εγκεφαλικής αρτηριακής στένωσης: η εγκεφαλική αρτηριακή στένωση μπορεί να οδηγήσει σε επικίνδυνες καταστάσεις όπως το ισχαιμικό εγκεφαλικό επεισόδιο. Συσκευές όπως στεντ νιτινόλης και διαστολείς μπαλονιών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία της εγκεφαλικής αρτηριακής στένωσης με διαστολή αιμοφόρων αγγείων και την αποκατάσταση της φυσιολογικής ροής αίματος.
o Εμβολισμό ανευρύσματος: Αυτή είναι μια επεμβατική διαδικασία που χρησιμοποιείται για την εμπλοκή της ροής του αίματος σε ένα ανεύρυσμα του εγκεφάλου και τη μείωση του κινδύνου ρήξης. Η υπερκαλαστικότητα του κράματος νιτινόλης επιτρέπει στην εμφυτευμένη σπειροειδή συσκευή να γεμίσει το ανεύρυσμα και να εμποδίσει την είσοδο του αίματος.
O αγγειοπλαστική: Οι διαστολείς μπαλονιών Nitinol χρησιμοποιούνται συνήθως στην εγκεφαλική αγγειοπλαστική για τη βελτίωση της ροής του αίματος με διαστολή στενών αιμοφόρων αγγείων.
o θεραπεία ενδοαγγειακού ανευρύσματος: Αυτή η επεμβατική διαδικασία χρησιμοποιεί έναν καθετήρα και ένα stent nitinol για τη θεραπεία εγκεφαλικών αγγειακών ανευρυσμάτων.
Iv. Ηλεκτροφυσιολογία
o Κορυφόλοι ηλεκτροδίων: Η νιτινόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή οδηγών ηλεκτροδίων για βηματοδότες και απινιδωτές. Αυτά τα καλώδια μολύβδου πρέπει να έχουν καλή ευελιξία και ανθεκτικότητα για να εξασφαλίσουν ότι παραμένουν σε σταθερή επαφή με τον καρδιακό ιστό για μεγάλα χρονικά διαστήματα για να παρέχουν αξιόπιστο έλεγχο των καρδιακών ρυθμών.
o Νευροδιωριστές: Στα πεδία της νευροεπιστήμης και της νευροχειρουργικής, τα κράματα NITI μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ηλεκτρόδια ή άλλα συστατικά σε νευροδιηλεκτρικούς. Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία του χρόνιου πόνου, της νόσου του Parkinson και άλλων καταστάσεων και επομένως πρέπει να είναι καλά συμβατές με τον νευρικό ιστό και να έχουν την κατάλληλη ευελιξία και σταθερότητα.
o Ερευνητικός εξοπλισμός ηλεκτροφυσιολογίας: Στην επιστημονική έρευνα, η νιτινόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ερευνητικού εξοπλισμού ηλεκτροφυσιολογίας, όπως μικροηλεκτρόδια ή άλλους ανιχνευτές για την καταγραφή της νευρωνικής δραστηριότητας. Αυτές οι συσκευές πρέπει να είναι εξαιρετικά ευαίσθητες και σταθερές για να μετρήσουν με ακρίβεια τα βιοηλεκτρικά σήματα.
Β. Γαστρεντερολογία
o Στενί του οισοφαγικού (οισοφαγικά στεντ): Τα στεντ κράματος νικελίου-τιτανίου χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία καταστάσεων όπως οισοφαγικές αυστηρότητες ή ο οισοφαγικός καρκίνος. Αυτά τα στεντ εισάγονται ενδοσκοπικά και αναπτύσσονται για να υποστηρίξουν τον διασταλμένο οισοφάγο και να βοηθήσουν στην αποκατάσταση του οισοφαγικού βατότητα.
o Γαστρεντερικά στεντ: Παρόμοια με τα οισοφαγικά στεντ, τα στεντ νιτινόλης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία γαστρεντερικών στελεχών, εμποδίων ή καρκίνου. Αυτά τα στεντ μπορούν να εισαχθούν μέσω ενδοσκοπικών ή διαδερμικών διαδρομών για την υποστήριξη και διαστολή της κατάλληλης θέσης GI.
o Συσκευές γαστρεντερικού κλεισίματος: Στη χειρουργική επέμβαση γαστρεντερικής, η νιτινόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία κλεισίματος για ιστούς συρραφής ή σύσφιξης για να επιτρέψει το χειρουργικό κλείσιμο και την αναστόμωση.
o Οι εντερικές καλούπες: Τα καλούπια κατασκευασμένα από κράματα νικελίου-τιτανίου μπορεί να χρειαστούν στη θεραπεία ορισμένων εντερικών διαταραχών για να βοηθήσουν στη διαμόρφωση της εντερικής δομής, να προωθήσουν την επούλωση ή να αποτρέψουν τις αυστηρές.
