Nitinol เป็นโลหะผสมโลหะพิเศษที่ประกอบด้วยสององค์ประกอบคือนิกเกิล (NI) และไทเทเนียม (TI) ชื่อของมัน "Nitinol" เป็นการผสมผสานระหว่างองค์ประกอบและสถานที่ค้นพบห้องปฏิบัติการอาวุธยุทโธปกรณ์กองทัพเรือในรัฐแมรี่แลนด์สหรัฐอเมริกา (Ni-Ti-Nol)
Ni-Ti-Nol มีคุณสมบัติที่น่าทึ่งสองประการคือเอฟเฟกต์หน่วยความจำรูปร่างและ superelasticity คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้มีประโยชน์ในการใช้งานด้านวิศวกรรมและสาขาการแพทย์ที่หลากหลาย
Superelasticity: Nitinol มี superelasticity ช่วยให้มันกลับสู่รูปร่างดั้งเดิมแม้หลังจากการเปลี่ยนรูปขนาดใหญ่ สิ่งนี้ทำให้มีประโยชน์ในการผลิตอุปกรณ์การแพทย์และรากฟันเทียมที่ต้องทนต่อการเสียรูปและกลับสู่รูปร่างดั้งเดิมเช่นขดลวดและรากฟันเทียม
เอฟเฟกต์หน่วยความจำรูปร่าง: Nitinol มีเอฟเฟกต์หน่วยความจำรูปร่างซึ่งหมายความว่ามันสามารถจดจำและกลับสู่รูปร่างที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้ที่อุณหภูมิที่แน่นอน สิ่งนี้ช่วยให้สามารถปรับให้เข้ากับอุณหภูมิและรูปร่างที่แตกต่างกันภายในร่างกายและใช้ในการผลิตอุปกรณ์การแพทย์และรากฟันเทียมที่ต้องการความสามารถในการปรับตัวเช่นขดลวดรากฟันเทียมและสายสวน
ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ: Nitinol มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ยอดเยี่ยมและเข้ากันได้กับเนื้อเยื่อของมนุษย์โดยไม่ทำให้เกิดการปฏิเสธอย่างมีนัยสำคัญหรือเกิดอาการแพ้ สิ่งนี้ทำให้ปลอดภัยสำหรับการใช้ในการผลิตรากฟันเทียมและอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่หลากหลายเช่นการปลูกถ่ายขดลวดและสายสวน
ความต้านทานการกัดกร่อน (ความต้านทานการกัดกร่อน): Nitinol มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและสามารถมีอยู่ในร่างกายเป็นเวลานานโดยไม่ต้องสึกกร่อนด้วยของเหลวในร่างกายหรือเนื้อเยื่อ สิ่งนี้ช่วยให้สามารถใช้ในการผลิตรากฟันเทียมระยะยาวและอุปกรณ์การแพทย์เช่นขดลวดหัวใจ, รากฟันเทียมและข้อและอื่น ๆ
ความแข็งแรงสูงและน้ำหนักเบา: Nitinol เป็นโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงและมีน้ำหนักเบาที่ให้ความแข็งแรงเพียงพอในขณะที่รักษาอุปกรณ์และการปลูกถ่ายน้ำหนักเบา สิ่งนี้ทำให้มีประโยชน์ในการผลิตอุปกรณ์การแพทย์และรากฟันเทียมที่ต้องการทั้งความแข็งแรงและน้ำหนักเบา
คุณสมบัติเหล่านี้ของ nitinol ทำให้มันใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาการแพทย์เพื่อผลิตขดลวด, รากฟันเทียม, สายสวนและอุปกรณ์การแพทย์อื่น ๆ นอกจากนี้ยังใช้ในแอพพลิเคชั่นทางวิศวกรรมที่หลากหลายเช่นการบินและอวกาศยานยนต์และเฟรมแว่นตารวมถึงแอพพลิเคชั่นพิเศษเช่นตัวควบคุมอุณหภูมิและวัสดุอัจฉริยะ
ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายสั้น ๆ ของแอปพลิเคชันของวัสดุนี้ในสาขาการแพทย์
I. หัวใจและหลอดเลือด
ขดลวด: ขดลวดหัวใจและหลอดเลือดเป็นโครงสร้างตาข่ายโลหะที่ใช้ในการขยายและสนับสนุนหลอดเลือด อัลลอยด์ Nitinol เนื่องจากเอฟเฟกต์ความจำและรูปร่างของพวกเขาทำให้การใส่ขดลวดจะถูกบีบอัดเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กลงเมื่อแทรกแล้วกลับสู่รูปร่างดั้งเดิมเมื่อปล่อยออกมาจึงทำให้มั่นใจได้ว่าเรือรองรับจะเปิดอยู่
o Guidewires and Catheters: ในขั้นตอนการเต้นของหัวใจแบบแทรกแซง Guidewires และสายสวนถูกนำมาใช้เพื่อเป็นแนวทางและวางตำแหน่งอุปกรณ์อื่น ๆ เช่นขดลวดและลูกโป่ง ความทรงจำ superelasticity และรูปร่างของโลหะผสม nitinol ช่วยให้สายสวนและ guidewires เดินทางภายในหลอดเลือดและกลับไปที่รูปร่างที่ออกแบบไว้ล่วงหน้าเมื่อจำเป็น
o อุปกรณ์ thrombectomy: อุปกรณ์เหล่านี้ใช้เพื่อกำจัดลิ่มเลือดออกจากหลอดเลือด ความทรงจำ superelasticity และรูปร่างของโลหะผสม nitinol ช่วยให้อุปกรณ์ thrombectomy สามารถเดินทางผ่านหลอดเลือดและปรับให้เข้ากับรูปร่างของหลอดเลือดที่แตกต่างกันซึ่งจะช่วยกำจัดลิ่มเลือดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
o วาล์วหัวใจ: วาล์วหัวใจบางส่วนทำจาก nitinol เพื่อสนับสนุนและปรับปรุงการทำงานของวาล์ว วาล์วเหล่านี้สามารถฝังผ่านขั้นตอนการแทรกแซงเพื่อรักษาโรคลิ้นหัวใจ
o aneurysm ซ่อมแซม: โลหะผสม nitinol ยังใช้ในการซ่อมแซมโป่งพอง (บวมของผนังหลอดเลือด) ขดลวดและอุปกรณ์หน่วยความจำรูปร่างอื่น ๆ สามารถใช้เพื่อรองรับและซ่อมแซมผนังหลอดเลือด
ii. เรือต่อพ่วง
o ขดลวดหลอดเลือดรอบข้าง: คล้ายกับขดลวดหัวใจ, ขดลวดหลอดเลือดส่วนปลายใช้ในการรักษาโรคหลอดเลือดแดงส่วนปลายเช่นการแคบลงหรือการอุดตันของหลอดเลือดแดงในขา เอฟเฟกต์ความจำ superelasticity และรูปร่างของขดลวด nitinol ช่วยให้พวกเขาสามารถปรับให้เข้ากับรูปร่างของเส้นเลือดและเปิดไว้
o aneurysm ซ่อมแซม: การซ่อมแซม aneurysms ต่อพ่วงเช่นหลอดเลือดโป่งพองในช่องท้องมักจะต้องใช้ขดลวดหรืออุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อสนับสนุนและซ่อมแซมผนังหลอดเลือด Nitinol Stents สามารถให้การสนับสนุนที่จำเป็นและช่วยป้องกันการแตกของโป่งพอง
o Guidewires and Catheters: ในการแทรกแซงของหลอดเลือดรอบนอก, guidewires และสายสวนถูกนำมาใช้เพื่อเป็นแนวทางและวางตำแหน่งอุปกรณ์อื่น ๆ เช่นบอลลูน dilators หรือขดลวด เอฟเฟกต์หน่วยความจำ superelasticity และรูปร่างของ nitinol ช่วยให้สายสวนและ guidewires สามารถนำทางผ่านเรือแคบและคดเคี้ยว
o การรักษาด้วยการอุดตันของหลอดเลือดส่วนปลาย: อุปกรณ์เช่นขดลวด nitinol และตัวขยายบอลลูนมักใช้ในการรักษาการบดเคี้ยวของหลอดเลือดส่วนปลายและช่วยฟื้นฟูการไหลเวียนของเลือด
การแทรกแซงของ Endovascular: ในขั้นตอนต่อพ่วงของ Endovascular, superelasticity และรูปร่างของหน่วยความจำของ nitinol ช่วยให้ผู้แทรกแซงสามารถจัดการและวางตำแหน่งอุปกรณ์การรักษาได้ง่ายขึ้นเพื่อกำจัดคราบจุลินทรีย์หรือลิ่มเลือดออกจากหลอดเลือด
iii. หลอดเลือดสมอง
o การซ่อมแซมหลอดเลือดโป่งพองในสมอง (การซ่อมแซมหลอดเลือดโป่งพองในสมอง): หลอดเลือดโป่งพองในสมองเป็นเงื่อนไขที่อันตรายในระบบหลอดเลือดสมองที่สามารถนำไปสู่การมีเลือดออกหรือแตก Nitinol Stents และอุปกรณ์เกลียวสามารถใช้สำหรับการซ่อมแซมหลอดเลือดโป่งพองในสมอง อุปกรณ์เหล่านี้สามารถแทรกผ่านหลอดเลือดและนำไปใช้ภายในหลอดเลือดโป่งพองในสมองเพื่อรองรับผนังเรือและลดความเสี่ยงของโป่งพองยังคงขยายตัว
o การรักษาโรคหลอดเลือดสมองตีบ: การตีบของหลอดเลือดสมองสามารถนำไปสู่สภาวะที่เป็นอันตรายเช่นโรคหลอดเลือดสมองตีบ อุปกรณ์ต่าง ๆ เช่นขดลวด nitinol และบอลลูนสามารถใช้ในการรักษาโรคหลอดเลือดสมองตีบโดยการขยายหลอดเลือดและฟื้นฟูการไหลเวียนของเลือดปกติ
o aneurysm embolization: นี่เป็นขั้นตอนการแทรกแซงที่ใช้ในการบล็อกการไหลเวียนของเลือดไปยังหลอดเลือดโป่งพองในสมองและลดความเสี่ยงของการแตก Superelasticity ของโลหะผสม nitinol ช่วยให้อุปกรณ์เกลียวที่ปลูกฝังเติมเต็มหลอดเลือดโป่งพองและป้องกันไม่ให้เลือดเข้ามา
o angioplasty: nitinol balloon dilators มักใช้ในการขยายหลอดเลือดสมองเพื่อปรับปรุงการไหลเวียนของเลือดโดยการขยายหลอดเลือดแคบ
o การรักษาโรคหลอดเลือดโป่งพอง aneurysm: ขั้นตอนการแทรกแซงนี้ใช้สายสวนและการใส่ขดลวด nitinol เพื่อรักษาหลอดเลือดโป่งพองในสมอง
iv. การใช้ไฟฟ้าวิทยา
o อิเล็กโทรดนำ: nitinol อาจใช้เพื่อสร้างอิเล็กโทรดสำหรับเครื่องกระตุ้นหัวใจและเครื่องกระตุ้นหัวใจ สายตะกั่วเหล่านี้จำเป็นต้องมีความยืดหยุ่นและความทนทานที่ดีเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขายังคงอยู่ในการสัมผัสที่มั่นคงกับเนื้อเยื่อหัวใจเป็นเวลานานเพื่อให้การควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจที่เชื่อถือได้
o neurostimulators: ในสาขาประสาทวิทยาและประสาทวิทยาอาจใช้โลหะผสม NITI สำหรับอิเล็กโทรดหรือส่วนประกอบอื่น ๆ ใน neurostimulators อุปกรณ์เหล่านี้ใช้ในการรักษาอาการปวดเรื้อรังโรคพาร์คินสันและเงื่อนไขอื่น ๆ ดังนั้นจึงต้องเข้ากันได้ดีกับเนื้อเยื่อประสาทและมีความยืดหยุ่นและความมั่นคงที่เหมาะสม
o อุปกรณ์การวิจัยทางอิเล็กโทรวิทยา: ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ nitinol อาจใช้ในการทำอุปกรณ์การวิจัยทางอิเล็กโทรวิทยาเช่นไมโครอิเล็กโทรดหรือโพรบอื่น ๆ สำหรับการบันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาท อุปกรณ์เหล่านี้จำเป็นต้องมีความไวสูงและมีเสถียรภาพเพื่อวัดสัญญาณทางชีวภาพอย่างแม่นยำ
V. ระบบทางเดินอาหาร
O stents esophageal (ขดลวดหลอดอาหาร): ขดลวดโลหะผสมนิกเกิล-นิเกิล-ติเนียมใช้ในการรักษาสภาพเช่นการตีบหลอดอาหารหรือมะเร็งหลอดอาหาร ขดลวดเหล่านี้จะถูกแทรก endoscopically และนำไปใช้เพื่อรองรับหลอดอาหารขยายและช่วยคืนค่าการแจ้งเตือนหลอดอาหาร
o ขดลวดทางเดินอาหาร: คล้ายกับขดลวดหลอดอาหารขดลวด nitinol สามารถใช้ในการรักษาความเข้มงวดของระบบทางเดินอาหารสิ่งกีดขวางหรือมะเร็ง ขดลวดเหล่านี้สามารถแทรกผ่านเส้นทางการส่องกล้องหรือเส้นทาง percutaneous เพื่อรองรับและขยายไซต์ GI ที่เหมาะสม
o อุปกรณ์ปิดระบบทางเดินอาหาร: ในการผ่าตัดทางเดินอาหาร nitinol สามารถใช้เพื่อสร้างการปิดสำหรับการเย็บหรือการยึดเนื้อเยื่อเพื่อให้สามารถปิดการผ่าตัดและ anastomosis
o แม่พิมพ์ลำไส้: แม่พิมพ์ที่ทำจากโลหะผสมนิกเกิล-นิเกิล-อัลลอยด์อาจจำเป็นในการรักษาความผิดปกติของลำไส้บางอย่างเพื่อช่วยกำหนดโครงสร้างของลำไส้ส่งเสริมการรักษาหรือป้องกันการตีบ
