中国国际医疗器械设计与制造技术展览会(Medtec China)2021

专注于为医疗器械研发与生产服务

2021年9月1-3日 | 上海世博展览馆2&4号馆

沾涂(Dip coating)工艺:医用导管技术新形态

2021-03-18

医用导管是医生手中最常见的工具,像球囊类,鞘管类,输送系统类,这些导管中都包含着一个最为基础的底层技术,即高分子材料的加工,其中挤出(Extrude)占据多数。

高分子以挤出工艺成型为简单的原料管材(Tube),然后再经过后续的各类组装形成最终态的导管器械。

原料管材所代表的硬度,公差,韧性等,对应着临床需求的各个性能点。

应该说良好的挤出工艺可以满足几乎所有医用导管的参数,性能需求。

但随着临床对某一些器械低公差,超薄壁厚,高扭矩等的需求,挤出工艺在面对这些需求时,多少有些吃力。于是,沾涂工艺(dip coating)就来到了它可以发挥力量的时候了。

简单的理解,沾涂工艺就是将高分子材料液态化,然后通过将工具(芯轴)沾入溶液,形成原料管材的过程。形象的理解就是,像一层层刷漆似的,形成厚度,而后成为管状。

沾涂工艺对于临床来说,有几个最为实用且重要的点:

01 公差

所用医生都希望使用的器械,别太大太小,尺寸正好。对于挤出和后续加工而言,+/-0.01mm的公差已是极其困难,这是难以逃避的加工现实;可对沾涂工艺来说,极小公差是轻松就可以实现的。

不像挤出的一次成型,沾涂工艺下的管材,一般要经过30-50次的沾涂才可形成1-2mm的厚度,沾涂一次形成的壁厚,可以说极其之薄,个别材料甚至可以薄到0.0001”,其对应的公差也是极小。

02 扭矩

那个医生不希望手中的导管,能在血管里灵活自然,专业话叫扭控性好。

传统工艺所制作的导管,可以通过设计,复杂工艺向1:1的扭矩靠近,然而对于沾涂工艺而言,它是天生具备1:1属性的。

沾涂过程中,导管的各个层通过液态材料的附着,与其它部分几乎是“融合”在一起,而非物料的简单叠加。正是这种融合,让导管成为一体。医生手中的旋转90度,体现在远端血管里的也是旋转90度。

03 性能符合

高分子材料的性能叠加,无论是原料改性还是后续复合,都要考虑材料本身的族系和分子链等情形,有着相当的难度。可以说这一块一直是医疗企业都在尝试的“无限可能地”。

对于沾涂工艺而言,只要将不同高分子液态化,然后以“你一层,我一层”的方式,将两者的性能复合,就能实现较为满意的综合性能变化;同时,可以通过沾涂次数,调整两者的性能比。

瓣膜导丝腔,泌尿器械输送,神经通路等,目前都是沾涂工艺发挥巨大价值的地方。应该说这一工艺为很多临床的痛点带来了无限的想象。

沾涂工艺并非导管技术的终极形态,而是与当下其它器械工艺的互补。只是新技术提供了新的可能性和方向,为解决临床痛点,提升临床价值,开辟了更多道路。

这是底层技术对医疗的默默贡献。

文章来源:健康界转载CCI心血管医生创新俱乐部