We współczesnej technologii medycznej chirurgia małoinwazyjna i leczenie interwencyjne stały się ważnymi sposobami leczenia wielu złożonych chorób. Aby sprostać tym aplikacjom o wysokiej precyzji i niezawodności, Węże wzmocnione oplotem stopniowo stały się kluczowymi elementami wyrobów medycznych ze względu na ich doskonałą wydajność i elastyczność. Rury wzmocnione oplotem znacznie poprawiają odporność na ciśnienie rozrywające, wytrzymałość kolumny i wydajność przenoszenia momentu obrotowego rury poprzez osadzenie struktury z oplotu metalowego lub włókiennego pomiędzy dwiema warstwami materiałów. Są szeroko stosowane w tętnicach wieńcowych, elektrofizjologii, strukturach serca, obwodowych, neurologicznych, moczowych, oddechowych i innych dziedzinach.
Podstawową zaletą Węże wzmocnione oplotem polega na połączeniu wzmocnienia kevlarowego i oplotu ze stali nierdzewnej. Włókno kevlarowe jest szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, sprzęcie kuloodpornym i innych dziedzinach ze względu na jego wyjątkowo wysoką wytrzymałość na rozciąganie i lekkość. W rurkach wzmocnionych oplotem włókno kevlarowe stosowane jest jako warstwa wzmacniająca, co nie tylko poprawia wytrzymałość rury, ale także zwiększa jej elastyczność i odporność na uderzenia. Oplot ze stali nierdzewnej dodatkowo zwiększa odporność rury na korozję i zużycie, dzięki czemu może ona nadal utrzymywać stabilną pracę w trudnych warunkach.
Ponadto konstrukcja wyściółki PTFE Węże wzmocnione oplotem charakteryzuje się doskonałą kompatybilnością chemiczną i niskim współczynnikiem tarcia. PTFE (politetrafluoroetylen) jako materiał warstwy wewnętrznej może skutecznie zapobiegać wyciekom płynów lub gazów i ma wyjątkowo niską przepuszczalność, co jest odpowiednie do transportu produktów o wysokiej czystości, przetwórstwa żywności, sprzętu medycznego i innych dziedzin. Taka konstrukcja wykładziny nie tylko zwiększa żywotność rury, ale także zmniejsza koszty konserwacji.
Rury wzmocnione oplotem są szeroko stosowane w medycynie. Wysoka precyzja, kontrola wysokiego momentu obrotowego i dobra biokompatybilność medycznych rurek plecionych sprawiają, że są one ważną częścią kluczowego sprzętu medycznego, takiego jak chirurgia małoinwazyjna i leczenie interwencyjne.
Na przykład Węże wzmocnione oplotem w połączeniu z materiałem PI (poliimid) i włóknem kevlarowym ma nie tylko doskonałą wytrzymałość i odporność na temperaturę, ale także ma dobre właściwości izolacyjne i elastyczność operacyjną, co jest odpowiednie dla różnych wyrobów medycznych, takich jak światła prowadników, narzędzia do nakłuwania i koszulki interwencyjne.
Podczas interwencji w tętnicach wieńcowych rurki wzmocnione oplotem są stosowane w kluczowym sprzęcie, takim jak cewniki balonowe i systemy wprowadzania zastawki aortalnej. Wysoka kontrola momentu obrotowego i dobra odporność na ciśnienie rozrywające umożliwiają płynne poruszanie się w złożonych strukturach naczyniowych oraz zapewniają bezpieczeństwo i skuteczność operacji.
Ponadto zastosowanie wzmocnionych oplotem rurek w cewnikach do mapowania elektrofizjologicznego, sterowalnych osłonach, cewnikach prowadzących i innym sprzęcie również demonstruje ich doskonałe działanie w warunkach wysokiej precyzji i wysokich wymagań niezawodności.
Jakie są elementy konstrukcyjne Węże wzmocnione oplotem ?
Elementy konstrukcyjne rur wzmocnionych oplotem zwykle obejmują warstwę wewnętrzną, warstwę środkową i warstwę zewnętrzną, każda warstwa ma swoją specyficzną funkcję i dobór materiału. Poniżej znajduje się szczegółowy skład struktury:
Warstwa wewnętrzna (liner): Warstwa wewnętrzna ma bezpośredni kontakt z płynem i musi mieć dobrą odporność na media oraz właściwości uszczelniające, aby zapewnić, że płyn nie zostanie zanieczyszczony podczas przesyłu. Typowe materiały warstwy wewnętrznej obejmują PTFE (politetrafluoroetylen), FEP (fluorowany etylen propylen), PEBAX (polieteroimid), TPU (termoplastyczny poliuretan), PA (poliamid) i PE (polietylen).
Warstwa środkowa (warstwa wzmacniająca): Warstwa środkowa to rdzeń wzmocnionej oplotem rury, zwykle tkany z drutu metalowego (takiego jak drut ze stali nierdzewnej, drut ze stopu niklu i tytanu) lub włókien (takich jak Kevlar®, LCP). Warstwa ta nie tylko zapewnia wymaganą wytrzymałość na rozciąganie i wytrzymałość na nacisk, ale także zapewnia rurze doskonałą elastyczność zginania i odporność na zużycie. Można stosować metodę splatania 1 na 1, 1 na 2 lub 2 na 2, a gęstość plecionki wynosi zwykle od 25 do 125 PPI i można ją stale regulować w zależności od zapotrzebowania.
Warstwa zewnętrzna (warstwa ochronna): Warstwa zewnętrzna znajduje się po stronie zewnętrznej, a jej główną funkcją jest ochrona warstwy wzmacniającej i warstwy wewnętrznej przed uszkodzeniem przez środowisko zewnętrzne. Typowe materiały warstwy zewnętrznej obejmują PEBAX, nylon, TPU, PET (poliester), polietylen itp., które mają dobrą odporność na zużycie, odporność na warunki atmosferyczne i promieniowanie UV. Ponadto do warstwy zewnętrznej można dodać środki identyfikujące kolor, środki zmniejszające palność i środki antystatyczne, aby spełnić specyficzne wymagania aplikacji.
Warstwa krawata: W niektórych przypadkach, aby zapewnić ścisłe połączenie warstw materiałów, pomiędzy warstwą wewnętrzną a warstwą wzmacniającą umieszcza się warstwę wiążącą. Warstwa wiążąca jest zwykle wykonana ze specjalnych klejów lub materiałów powłokowych, aby poprawić siłę wiązania pomiędzy warstwami i stabilność całej konstrukcji.
Inne opcjonalne konstrukcje:
Pierścień rozwoju lub punkt rozwoju: W niektórych zastosowaniach medycznych, aby ułatwić obserwację za pomocą promieni rentgenowskich lub innych technik obrazowania, do rurki dodaje się pierścień wywołujący lub punkt wywołujący, który jest zwykle wykonany ze stopu platyny i irydu, złoconych lub nieprzezroczystych dla promieniowania materiałów polimerowych.
Konstrukcja żebra wzmacniającego: W niektórych zastosowaniach wymagających wysokiego ciśnienia lub dużych obciążeń na zewnątrz rury dodaje się żebra wzmacniające, aby jeszcze bardziej poprawić jej wytrzymałość konstrukcyjną i stabilność.
System gięcia sterowany pierścieniem za pomocą drutu: W zastosowaniach, w których wymagana jest precyzyjna kontrola kąta zgięcia, można zaprojektować system gięcia sterowany pierścieniem za pomocą drutu, aby zapewnić utrzymanie stabilnego kształtu i wydajności rury podczas użytkowania.
Jaka jest kluczowa rola materiału wzmacniającego Węże wzmocnione oplotem ?
Materiał wzmacniający rurkę wzmocnioną oplotem odgrywa kluczową rolę w poprawie jej wydajności. Materiał wzmacniający zwykle znajduje się w środkowej warstwie rury i jest formowany przez splatanie lub nawijanie w celu zwiększenia wytrzymałości, wytrzymałości i odporności rury na ściskanie. Poniżej przedstawiono kluczowe role materiału wzmacniającego i jego szczegółowy opis:
1. Popraw odporność na ściskanie:
Plecione materiały wzmacniające (takie jak drut ze stali nierdzewnej, Kevlar®, LCP itp.) mogą znacznie poprawić wytrzymałość rury na ściskanie, dzięki czemu może ona nadal zachować stabilność konstrukcyjną pod wysokim ciśnieniem. Na przykład wzmocniony pleciony cewnik wykonany z drutu stalowego 304 i medycznych materiałów polimerowych może skutecznie zapobiegać składaniu się cewnika i zwiększać jego odporność na ściskanie. Ponadto zastosowanie rur wzmocnionych oplotem w rurociągach wysokociśnieniowych pokazuje również, że materiały wzmacniające wytrzymują ciśnienia hydrauliczne do 5000 PSI.
2. Zwiększona kontrola skrętu:
Konstrukcja konstrukcyjna wzmocnionego plecionego materiału umożliwia zapewnienie dobrej kontroli skręcania. W urządzeniach medycznych, takich jak systemy wprowadzania zastawki aortalnej i cewniki do mapowania elektrofizjologicznego, wysoka skuteczność kontroli skrętu Węże wzmocnione oplotem zapewnia stabilność i dokładność cewnika podczas skomplikowanych operacji. Ponadto materiał wzmacniający rurki wzmocnionej oplotem może również zoptymalizować jej działanie na skręcanie, dostosowując kąt i gęstość oplotu.
3. Zapobiegaj wydłużeniu i deformacji:
Plecione materiały wzmacniające mogą skutecznie zapobiegać wydłużaniu się lub odkształcaniu rury podczas użytkowania. Na przykład w układach hydraulicznych rury wzmocnione oplotem mogą zachować stabilność swojego kształtu i uniknąć odkształceń na skutek zmęczenia materiału nawet pod wysokim ciśnieniem i obciążeniami dynamicznymi. Cecha ta jest szczególnie istotna w przypadku wyrobów medycznych wymagających precyzyjnej kontroli, takich jak mikrocewniki nerwowo-naczyniowe i sterowalne koszulki.
4. Zapewnij dodatkową ochronę:
Plecione materiały wzmacniające nie tylko poprawiają właściwości mechaniczne rury, ale także zapewniają jej dodatkową ochronę fizyczną. Na przykład w elastycznych rurach łączących w wykonaniu przeciwwybuchowym środkowa warstwa wzmacniająca składa się zwykle z plecionki drucianej lub materiałów wzmacniających z włókien, które mogą skutecznie zapobiegać wpływom zewnętrznym i zużyciu oraz zapewniać wytrzymałość i stabilność połączenia. Ponadto plecione materiały wzmacniające mogą dodatkowo poprawić ich odporność na zużycie i właściwości antypoślizgowe poprzez zwiększenie chropowatości powierzchni rury lub dodanie powłoki antypoślizgowej.
5. Zoptymalizuj wykorzystanie materiału:
Konstrukcja konstrukcyjna plecionych materiałów wzmacniających umożliwia ich optymalizację zgodnie z wymaganiami dotyczącymi siły komponentów, zapewniając w ten sposób pełne wykorzystanie ich zalet związanych z wysoką wytrzymałością. Na przykład w materiałach kompozytowych siatki z plecionych włókien można ułożyć kierunkowo zgodnie z kierunkiem siły działającej na element, aby poprawić efektywność wykorzystania materiałów wzmacniających. Taka konstrukcja nie tylko poprawia ogólną wydajność rury, ale także zmniejsza koszty użytkowania materiału.
6. Dostosuj się do różnych środowisk pracy:
Różnorodność i możliwości dostosowania plecionych materiałów wzmacniających umożliwiają ich dostosowanie do różnych środowisk pracy. Na przykład w wężach gumowych do energetyki jądrowej warstwa wzmacniająca jest zwykle tkana lub owinięta materiałami włóknistymi. Materiały te mają wysoką wytrzymałość i wytrzymałość, co może skutecznie poprawić właściwości węża na rozciąganie i ściskanie. Ponadto plecione materiały wzmacniające można również dostosować do różnych warunków pracy, dostosowując metody tkania (takie jak splot płócienny, splot diagonalny, splot krzyżowy itp.), zapewniając stabilną pracę węża w różnych złożonych środowiskach.
Zastosowanie Węże wzmocnione oplotem
Rury wzmocnione oplotem są szeroko stosowane w wielu dziedzinach medycyny ze względu na ich doskonałą wydajność i elastyczność. Ich wysoka wydajność kontroli momentu obrotowego i dobra biokompatybilność sprawiają, że są one ważną częścią kluczowego sprzętu medycznego, takiego jak chirurgia małoinwazyjna i terapia interwencyjna.
1. Interwencja wieńcowa: Węże wzmocnione oplotem odgrywają ważną rolę w interwencji wieńcowej. Ich wysoka odporność na ciśnienie i dobra kontrola skręcania umożliwiają płynne przechodzenie przez złożone struktury naczyniowe, zapewniając bezpieczeństwo i skuteczność operacji. Na przykład rurki wzmocnione oplotem są stosowane w kluczowym sprzęcie, takim jak cewniki balonowe i systemy wprowadzania zastawki aortalnej.
2. Interwencja elektrofizjologiczna: W przypadku interwencji elektrofizjologicznych, wysoka kontrola skrętu i dobra przewodność rurek wzmocnionych oplotem czynią je idealnym wyborem dla cewników do mapowania elektrofizjologicznego. Mogą zapewnić precyzyjną kontrolę momentu obrotowego, aby zapewnić stabilną nawigację cewnika w złożonych strukturach serca.
3. Strukturalna interwencja kardiologiczna: Węże wzmocnione oplotem są również szeroko stosowane w strukturalnych interwencjach kardiologicznych. Dzięki dużej sile podporowej i dobrej odporności na zginanie skutecznie wspierają implantację skomplikowanych struktur, takich jak zastawki serca.
4. Interwencja naczyń obwodowych: W przypadku interwencji naczyniowych obwodowych wysoka elastyczność i dobra odporność na skręcanie rurek wzmocnionych oplotem umożliwiają im dostosowanie się do złożonych dróg naczyniowych i zapewniają płynny przebieg operacji.
5. Interwencja neurologiczna: Zastosowanie Węże wzmocnione oplotem w interwencjach neurologicznych jest szczególnie widoczna. Wysoka kontrola skrętu i dobra biokompatybilność umożliwiają mu przenikanie przez złożone struktury nerwowo-naczyniowe, zapewniając dokładność i bezpieczeństwo operacji.
6. Interwencja moczowa: W przypadku interwencji urologicznych, wysoka elastyczność i dobre właściwości przeciwzginające się rurki wzmocnionej oplotem umożliwiają jej przejście przez złożone struktury układu moczowego, zapewniając płynny przebieg operacji.
7. Interwencja oddechowa: Zastosowanie Braid Reinforced Tubings in respiratory intervention is also becoming more and more extensive. Its high flexibility and good anti-bending performance enable it to pass through complex respiratory tract structures to ensure the smooth progress of the operation.
8. Mikrocewnik: Zastosowanie Braid Reinforced Tubings in microcatheters is particularly prominent. Its high torsion control performance and good anti-bending performance enable it to pass through complex vascular structures to ensure the accuracy and safety of the operation.
9. System dostarczania zastawki aortalnej: Zastosowanie Braid Reinforced Tubings in aortic valve delivery systems is also very extensive. Its high pressure resistance and good torsion control performance enable it to pass through complex vascular structures smoothly to ensure the safety and effectiveness of the operation.
10. Pochwa sterowana: Zastosowanie Węże wzmocnione oplotem w sterowanych osłonach jest również bardzo widoczna. Wysoka kontrola skrętu i dobra odporność na zginanie pozwalają mu przechodzić przez złożone struktury naczyniowe, zapewniając dokładność i bezpieczeństwo operacji.
11. Cewniki prowadzące: Rurki wzmocnione oplotem są również szeroko stosowane w cewnikach prowadzących. Wysoka elastyczność i dobra odporność na zginanie pozwalają mu przejść przez złożone struktury naczyniowe, zapewniając płynny przebieg operacji.
Dlaczego można Węże wzmocnione oplotem stać się kluczowym elementem wysoce precyzyjnego leczenia?
Rurki wzmocnione oplotem stały się niezbędnym i ważnym produktem w nowoczesnym leczeniu medycznym ze względu na ich doskonałe działanie i elastyczne, dostosowane do indywidualnych potrzeb usługi. Jego zalety wydajnościowe odzwierciedlają się głównie w następujących aspektach:
Wysoka odporność na ciśnienie rozrywające i wytrzymałość kolumny: Rury wzmocnione oplotem znacznie poprawiają wytrzymałość rury na ciśnienie poprzez osadzenie struktury z oplotu metalowego lub włókiennego pomiędzy dwiema warstwami materiału. Taka konstrukcja umożliwia utrzymanie stabilności konstrukcyjnej pod wysokim ciśnieniem i nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej niezawodności.
Na przykład w medycynie rurki wzmocnione oplotem są szeroko stosowane w przezskórnych cewnikach wieńcowych, cewnikach balonowych, mikrocewnikach nerwowo-naczyniowych i innych urządzeniach, aby zapewnić ich stabilność i bezpieczeństwo w złożonych strukturach naczyniowych.
Doskonała wydajność przenoszenia momentu obrotowego: Środkowa warstwa rury wzmocnionej oplotem jest zwykle tkana z metalowych drutów lub włókien, a taka konstrukcja konstrukcyjna zapewnia dobrą kontrolę skręcania.
W urządzeniach medycznych, takich jak systemy wprowadzania zastawki aortalnej i cewniki do mapowania elektrofizjologicznego, wysoka skuteczność kontroli skrętu rurek wzmocnionych oplotem zapewnia dokładność i stabilność cewnika podczas złożonych operacji. Ponadto pleciona, wzmocniona rura poliimidowa (PI) dostarczana przez firmę Zeus ma również doskonałe możliwości przenoszenia momentu obrotowego i nadaje się do zastosowań wymagających dużej elastyczności i wytrzymałości.
Regulowana twardość: Węże wzmocnione oplotem może dostosować kombinację materiałów i gęstość oplotu zgodnie z potrzebami klienta, aby uzyskać możliwość dostosowania różnej twardości. Ta elastyczność umożliwia dostosowanie go do różnych scenariuszy zastosowań, od miękkich cewników po sztywne konstrukcje wsporcze, aby spełnić określone potrzeby.
Na przykład rurki plecione PI łączą wysoką wytrzymałość i odporność na temperaturę materiałów PI z elastycznością struktur plecionych, tworząc kompozytowy materiał rurowy o doskonałej kontroli skrętu, elastyczności, wytrzymałości i możliwości pchania.
Krótki czas dostawy i stabilna produkcja: Ponieważ materiały warstwy wewnętrznej i zewnętrznej mogą być wytwarzane niezależnie, proces produkcji rur wzmocnionych oplotem jest bardziej wydajny i może skrócić cykl dostawy. Jednocześnie jego środowisko produkcyjne zwykle spełnia standard pomieszczeń czystych na poziomie 10 000, aby zapewnić, że jakość produktu spełnia wymagania zastosowań urządzeń medycznych. Ta wydajna metoda produkcji nie tylko poprawia wydajność produkcji, ale także obniża koszty produkcji, czyniąc produkt bardziej konkurencyjnym na rynku.
Dostosowana usługa: Indywidualna usługa Węże wzmocnione oplotem jest atrakcją. Klienci mogą wybierać materiały warstwy wewnętrznej i zewnętrznej oraz materiały wzmacniające, takie jak PTFE, PI, PEBAX, TPU, PA itp. zgodnie ze specyficznymi potrzebami, aby spełnić potrzeby różnych scenariuszy zastosowań.
Na przykład braided reinforced polyimide tube (PI) and PI Glide™ tube provided by Zeus can adjust the number of nodes per inch (PPI) and the number of turns per inch (WPI) according to the specifications to meet different performance requirements. In addition, the customized service also includes adjustments in size, color, surface treatment, etc. to ensure that the product is perfectly adapted to specific application scenarios.
Przetwarzanie końcowe: W celu dalszej poprawy wydajności i możliwości zastosowania produktu, rurki wzmocnione oplotem zwykle poddawane są serii obróbek końcowych, takich jak formowanie końcówki, klejenie, stożkowanie i inne procesy. Obróbki te mogą poprawić łączność i funkcjonalność rury, czyniąc ją bardziej niezawodną w złożonych środowiskach. Na przykład, zarówno wewnętrzna, jak i zewnętrzna warstwa rurki plecionej PI są powlekane zaawansowanym procesem powlekania zanurzeniowego, aby zapewnić dobrą kompatybilność chemiczną i właściwości mechaniczne.
Przyszły trend rozwoju Węże wzmocnione oplotem odzwierciedla się głównie w następujących aspektach:
Innowacja materiałowa: Wraz z rozwojem nowej technologii materiałowej, w rurach wzmocnionych oplotem zostanie wykorzystanych więcej wysokowydajnych materiałów włóknistych, takich jak aramid, włókno węglowe itp., aby poprawić ich lekkość i wysoką wytrzymałość. Jednocześnie wzrośnie również zastosowanie materiałów przyjaznych dla środowiska, takich jak materiały nadające się do recyklingu i biodegradowalne, kierując branżę w stronę zrównoważonego rozwoju.
Postęp technologiczny: Zastosowanie intelligent manufacturing and automation equipment will improve production efficiency and product quality. The development of 3D braiding technology will enhance the production capacity of braided sleeves with complex structures and broaden their application scenarios. In addition, the application of intelligent materials, such as shape memory alloys and intelligent textiles, will give braided catheters the ability to adapt and self-repair, improving their reliability and service life under extreme conditions.
Rozszerzenie obszarów zastosowań: Obszary zastosowań Węże wzmocnione oplotem będzie dalej rozwijany, szczególnie w obszarach sprzętu medycznego (takiego jak endoskopy i cewniki), nowej energii (sprzęt do pozyskiwania energii wiatrowej i słonecznej) itp. Wraz z przyspieszeniem urbanizacji i popularyzacją koncepcji inteligentnego budownictwa miejskiego rośnie zapotrzebowanie na inteligentne zarządzanie systemami sieci rurociągów podziemnych, co przyniesie nowe możliwości rozwoju dla Węże wzmocnione oplotem.
Inteligencja i zrównoważony rozwój: Wraz z rozwojem technologii Internetu rzeczy, wzmocnione oplotem rurki zintegrują więcej czujników i modułów komunikacyjnych, aby monitorować w czasie rzeczywistym i przesyłać dane o stanie rurociągu, a także zapewnić dokładniejsze wsparcie informacyjne na potrzeby konserwacji miejskiej sieci rurociągów. Jednocześnie, wraz z promowaniem koncepcji gospodarki o obiegu zamkniętym, do produkcji rur wzmocnionych oplotem będzie wykorzystywana większa ilość materiałów nadających się do recyklingu, aby zmniejszyć wpływ na środowisko.
Dostosowana usługa: W przyszłości zindywidualizowana usługa rur wzmocnionych oplotem będzie bardziej elastyczna, aby sprostać potrzebom różnych scenariuszy zastosowań. Na przykład dzięki optymalizacji formuły materiału i procesu produkcyjnego rury ze wzmocnionych tworzyw sztucznych będą miały lepsze właściwości mechaniczne i stabilność chemiczną, aby dostosować się do bardziej wymagających środowisk zastosowań. Ponadto, wraz ze wzmocnieniem spersonalizowanych trendów konsumpcyjnych, wzmocnione oplotem rury zapewnią bardziej spersonalizowane usługi, takie jak specjalne specyfikacje i dostosowanie funkcjonalne, aby sprostać potrzebom różnych okazji.
Dzięki ciągłemu rozwojowi inżynierii materiałowej i technologii inżynieryjnej, zakres wydajności i zastosowań rur wzmocnionych oplotem będzie dalej poszerzany. W przyszłości połączenie wzmocnienia kevlarowego i oplotu ze stali nierdzewnej będzie bliższe zaspokojeniu potrzeb w zakresie wyższej wytrzymałości i mniejszej wagi. Jednocześnie konstrukcja wykładziny PTFE i rur wysokociśnieniowych będzie również bardziej inteligentna, aby spełnić wymagania dotyczące dużej precyzji w złożonych warunkach pracy.
W dziedzinie medycyny, Węże wzmocnione oplotem będzie w dalszym ciągu promować rozwój małoinwazyjnej chirurgii i leczenia interwencyjnego, zwłaszcza w dziedzinach wymagających dużej precyzji, takich jak chirurgia nerwowo-naczyniowa i sercowo-naczyniowa. W przemyśle jego zastosowanie w scenariuszach wysokociśnieniowych, odpornych na korozję i uderzenia będzie nadal rozszerzane, zapewniając silne wsparcie dla inteligentnej i ekologicznej produkcji.
