Medtronic心脏消融解决方案业务研究和业务开发VP Tim Laske讨论了设计心脏器械的挑战，并探讨了镍钛诺的特性。
心脏通常是人体解剖中最不受重视的方面之一，即使在心脏解剖中，也会经常忽视其心房附件。这些复杂而薄得惊人的结构对医疗器械开发商来说是个挑战。
Medtronic心脏消融解决方案业务研究和业务开发VP Tim Laske说，心脏内一些复杂结构非常薄，透过其都可以阅读名片。当在手术空间中观察心脏时，心房附件携带血液变得很明显，强调了可视化其独特特性和厚度的需要。
与其仅仅依赖“教科书描述”，不如设计出能够适应此复杂解剖结构真实特征的医用导管，这对于优化器械性能至关重要。
“心室的解剖结构极其复杂，”Laske在波士顿的DeviceTalks上发表演讲时说。“每个人的解剖结构均略有不同，其传导系统也略有不同。请在设计器械时考虑这一点。”
通过了解这些差异，工程师可以开发与不同心室解剖结构无缝集成的导管解决方案，最终提高器械性能和改善患者结局。
镍钛诺：揭示合金的特征
镍钛诺由镍和钛的原子混合物组成，具有明确的特性，使其成为医用导管的首选。在导管设计的背景下，有两个特别有趣的特性显露出来。
首先，镍钛诺具有优异的热连接性，具有高效导电性，这在用作电极时经证明极为有用。此特性确保了最佳散热，提高了使用镍钛诺管作为电极组件的器械性能。
其次，镍钛诺表现出卓越的弹性，使其成为需要高柔韧性而无扭结风险应用的理想材料。镍钛诺管可以承受显著变形，而不会发生塑性变形，这使其特别适用于导丝和其他柔韧性和保持形状至关重要的关键领域。
“其不仅比不锈钢更柔顺、更柔韧，而且可以在没有塑性变形的情况下承受更大程度的变形。因此将其用于导丝和其他需要高度柔性而不会扭结的领域，”Laske说。
镍钛诺的独特特性不仅限于其热连接性和弹性。与镍钛诺相关的两个显著表型是形状记忆和超弹性。
形状记忆允许将镍钛诺热处理成特定形状，然后变形。然而，镍钛诺在重新加热超过其转变温度时会恢复其原始形状。此特征使得能够定制和调整导管以适应各种解剖要求，从而提高患者舒适度和手术成功率。
另一方面，超弹性允许镍钛诺承受相当大的应变和应力，同时保持其原始形状。此特性在承受巨大机械负荷的医疗器械中尤其有利，确保了使用寿命、可靠性和安全性。
“如果将其用于形状记忆现象，该形状变化非常重要，”Laske说。
由镍钛诺制成的医用导管有几个优点。其生物相容性和生物稳定性使其适合于引入体内，而其柔韧性能使创伤最小化并降低损伤风险。此外，镍钛诺在体内经受从较小初始形态到较大膨胀状态的显著尺寸变化的能力，增强了其在各种医疗手术中的多功能性和适用性，最显著的是心血管植入物的微创导管输送。
如何加工医用导管用镍钛诺
加工镍钛诺通常包括将其拉制成导线，用于导丝或栓塞线圈等应用。然而，激光切割导管是更常见的方法。
其他工艺，如电抛光，可确保表面光滑。光滑度对于防止形成会导致断裂的氮化钛夹杂物至关重要。
Laske说，在选择镍钛诺供应商时，与信誉良好的供应商合作并检查材料中是否有任何可能影响其性能的夹杂物至关重要。
“任何使用过镍钛诺的人都知道，你的敌人是氮化钛夹杂物。你相当大可能会得到氮化钛晶体，这些将使骨折成核。因此，当您选择镍钛诺供应商时，请确保有个声誉良好的房子，然后在检查时，寻找这些夹杂物，并确保其不存在于高疲劳状态的环境中。”
脉冲场消融的PulseSelect
图片来源：Medtronic
镍钛合金导管的应用
Laske说，镍钛诺最广为人知的应用之一是经导管心脏瓣膜，其旨在以非手术方式替换心脏瓣膜。在这些手术中，将动脉和静脉用作进入心脏的“高速公路”。在此应用中使用镍钛诺支架时，工程师应考虑植入心脏后的耐用性，以及器械可以压缩到多小，以对脉管系统的影响达到最小。其还必须在护套内卷曲以进入心脏，然后在心脏的适当位置弹入到位。
Medtronic在一系列器械中使用了镍钛诺。Medtronic使用自膨胀镍钛诺作为其经导管肺动脉瓣的框架，镍钛诺线以之字形手工缝合在一起。
镍钛诺还使Medtronic的Micra无导线起搏器得以植入心脏。
“其电池寿命约为6个月，这不足以放置在心脏内，”Laske说。“随着电池技术的发展和镍钛诺的巧妙使用，器械现在可以作为永久起搏器放置在心脏内。”
Micra具有FlexFix镍钛诺尖齿，其从体内的器械护套中伸出，与组织相接合，并将器械固定到位。如果医生需要重新取出器械，仍可将其拉回，同时镍钛诺尖齿仍在原位。
Laske说，Medtronic还在其Arctic Front Advance冷冻消融平台中使用了镍钛诺。该系统使用一氧化二氮来冷冻肺静脉，以杀死心脏静脉周围的病变组织。
用于映射和消融的一体式Sphere-9导管。
图片来源：Medtronic
“这看起来不像明显使用了镍钛诺的地方，”Laske说。“但有两个不同的组件。”
首先，Achieve Advance映射导管必须穿过肺静脉。Laske说，器械需要能够沿直线移动到静脉，然后部署和操纵，同时仍然能够恢复到其原来形状。
一氧化二氮穿过的注射管也由镍钛诺制成，可以适应肺静脉的形状。然后将液态一氧化二氮泵入镍钛诺管，并注射到适当部位。
Medtronic的Affera和PulseSelect映射和消融系统也在组件中使用镍钛诺。Affera Sphere 9导管采用具有超强弹性的镍钛诺网，可压缩成小导管并在体内扩张。
“[器械]需要从小导管中伸出，进入较大配置中。其具有良好导电性，因此可以用作电极。其具有众所周知的生物相容性，并且我们了解其在体内进入血流后的表现，”Laske说。
文章翻译来源：Medtronic
来源：Medtec医疗器械设计与制造
关键词：
镍钛诺
心脏器械
心脏消融
