Materijal određuje performanse—nauka o materijalima iza tipova igala za biopsiju dojke

https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/breast-biopsy/about/pac-20384812

U području medicinskih uređaja, materijali često određuju gornju granicu proizvoda. Diskusije oko tipova igala za biopsiju dojke, pored fokusiranja na strukturu i primenu, takođe smatraju svojstva materijala ključnim. Trenutno su najčešći tipoviigle za biopsiju dojkekoji se koriste u kliničkoj praksi prvenstveno su napravljeni od tri materijala: nehrđajućeg čelika, legura titanijuma i medicinskih -polimera.

Nehrđajući čelik je tradicionalni i najčešće korišteni materijal, posebno medicinski- nehrđajući čelik 304 i 316L. Njegove prednosti leže u odličnoj mehaničkoj čvrstoći, otpornosti na koroziju i zreloj tehnologiji obrade, što ga čini pogodnim za proizvodnju igala za biopsiju za višekratnu upotrebu. Na primjer, neki stariji sistemi za biopsiju igle još uvijek koriste igle od nehrđajućeg čelika, koje se zatim podvrgavaju visoko-temperaturnoj sterilizaciji pod visokim-pritiskom za ponovnu upotrebu. Međutim, nerđajući čelik ima veliku gustinu, što može lako dovesti do zamora ruku kod doktora tokom dužeg rada, a takođe uvodi artefakte u MRI okruženja.

Legure titanijuma, kao reprezentativni materijal za vrhunske-igle za biopsiju dojke, posljednjih godina postepeno su se širile. Titanijum ima samo 60% gustine čelika, ali veću specifičnu čvrstoću, i poseduje odličnu biokompatibilnost i otpornost na koroziju. Što je još važnije, legure titanijuma su ne-feromagnetni materijali, što ih čini idealnim za MRI{5}}vođene intervencijske procedure. Neki uvezeni sistemi za vakuum{7}}potpomognutu biopsiju imaju potpuno usvojene iglene cijevi od legure titanijuma, smanjujući težinu instrumenta i poboljšavajući kompatibilnost slike.

Medicinski{0}}polimeri se uglavnom koriste u vrstama igala za biopsiju dojke za jednokratnu upotrebu. Na primjer, neke koaksijalne igle za jednokratnu upotrebu su napravljene od polikarbonata (PC) ili polietereterketona (PEEK), dok vrh igle zadržava metal kako bi se osigurala sila uboda. Ovaj potpuno{3}}plastični dizajn ima prirodne prednosti u smanjenju troškova i sprečavanju unakrsne-infekcije, što ga čini posebno pogodnim za velike-scene skrininga. Nadalje, neki biorazgradivi materijali su u razvoju, što potencijalno dovodi do novih tipova igala koje se automatski razgrađuju nakon biopsije.

Osim osnovnog materijala, tehnologija površinske obrade je također ključni faktor koji utiče na performanse igala za biopsiju dojke. Na primjer, tehnologija premaza može smanjiti koeficijent trenja između igle i tkiva, smanjujući otpornost na probijanje; hidrofilni premazi također mogu smanjiti bol kod pacijenata. Neki vrhunski{2}}proizvodi koriste nano{3}}srebrne premaze, koji također imaju antibakterijska svojstva.

Iz perspektive industrije, nadogradnje materijala usmjeravaju igle za biopsiju dojke prema "lakim, specijaliziranim i inteligentnim" dizajnom. Na primjer, integrirani dizajn koji kombinuje tijelo igle od legure titanijuma i polimernu ručku osigurava performanse bušenja i optimiziranu ergonomiju. U budućnosti, uz primjenu novih materijala kao što su tekući metali i kompoziti grafena, igle za biopsiju dojke će postići nova otkrića u tvrdoći, žilavosti i biološkoj sigurnosti, pružajući čvršću osnovu alata za preciznu medicinu.