Skip to main content

Crevice-free, high reliability bi-metallic surgical instruments manufactured from shape memory alloys

Article Category

Article available in the folowing languages:

Mniej zakażeń dzięki lepszym narzędziom chirurgicznym

Wiele elastycznych narzędzi stosowanych w chirurgii ortopedycznej jest wytwarzanych z licznych materiałów sprzęganych ze sobą mechanicznie. Procesy zgrzewania bez topnienia pozwoliłyby poprawić możliwość sterylizowania trudnodostępnych miejsc.

Zdrowie

Rozwiertak kostny służy do utworzenia lub powiększenia otworów w kości przed wprowadzeniem protezy. Jego część tnąca jest wykonana ze stali nierdzewnej, a elastyczny trzon ze stopu z pamięcią kształtu. Sprzężenie mechaniczne skutkuje powstaniem szczelin, które są trudne do oczyszczania i sterylizacji, co zwiększa ryzyko zakażeń, w tym zakażeń szczepem antybiotykoopornym, które stają się coraz częstsze. Zgrzewanie mogłoby wyeliminować takie szczeliny i związane z nimi zanieczyszczenia, lecz właściwości stali nierdzewnej i stopów z pamięcią kształtu są znacząco pogorszone po stopieniu. W odpowiedzi na ten problem naukowcy zainicjowali finansowany przez UE projekt CLEANTOOLS. Zespół analizował zgrzewanie obrotowo-tarciowe, nowatorski proces obróbki materiałów w stanie stałym, który zmiękcza je poprzez ciepło wytworzone na skutek tarcia i łączy siłą zgniatającą. Wykorzystanie tego procesu zgrzewania wymaga starannego rozważenia kwestii biozgodności, serwisowania i właściwości zgrzewu. Oprócz analizy przepisów i źródeł literaturowych naukowcy przeprowadzili eksperymentalne badania potwierdzające zapotrzebowanie na warstwę pośrednią między stalą nierdzewną a stopem z pamięcią kształtu. Przeprowadzono na wybranych materiałach liczne testy zgrzewania, aby zoptymalizować parametry zgrzewania i uzyskać wymaganą siłę i ciągliwość połączenia. Po uzyskaniu spójnych wyników testów rozciągania i kierowanego zginania zespół przeszedł do badania możliwości komercjalizacji tej nowej technologii. Uczestnicy projektu CLEANTOOLS są na dobrej drodze do opracowania metody produkcji narzędzi chirurgicznych o większej funkcjonalności i łatwości czyszczenia. Wykorzystanie zgrzewania obrotowo-tarciowego zwiększy niezawodność, obniży koszty wytwarzania i ograniczy ryzyko zakażeń pacjentów, przynosząc ogromne korzyści w tej dziedzinie.

Słowa kluczowe

Narzędzia chirurgiczne, zakażenia, ortopedia, chirurgia ortopedyczna, zgrzewanie, sterylizacja, stal nierdzewna, stop z pamięcią kształtu, zgrzewanie obrotowo-tarciowe, biozgodność, materiały warstwy pośredniej

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania