Depuis plus de 30 ans, les polyimides sont utilisés dans une grande variété d'applications de tubes à micro-diamètre. Cependant, certaines des façons innovantes de ce polymère exceptionnellement fort et durable peuvent être utilisées, en particulier dans les cathéters et autres dispositifs médicaux utilisés dans les procédures mini-invasives, peuvent en fait surprendre les ingénieurs de dispositifs médicaux. Cet article explorera 6 utilisations innovantes pour les tubes en polyimide micro-diamètre dans les dispositifs médicaux, qui peuvent tous être rendus possibles grâce au processus de fabrication de moulage du film.
Applications communes pour les tubes en polyimide
· Gain de rétention pour les stents autonomes
· Ballon Inflation Lumens
· Aspiration Lumens pour les dispositifs d'athérectomie
· Matériaux de doublure pour lumens contenant des fils de guidage de cathéter
· Des conceptions de fil de guidage de petit diamètre ou des gaines extérieures du fil de guidage
· Applications de tubes résistants à la température ou aux rayons gamma
· Applications nécessitant une résistance à la traction élevée, un transfert de couple ou une rigidité de la colonne
Le processus de moulage du film commence par appliquer une fine couche de résine de polyimide liquide à un mandrin solide. Une polymérisation à température élevée est utilisée pour guérir la résine à un état solide. Le processus est ensuite répété, ajoutant des couches de matériau jusqu'à ce que l'épaisseur de paroi du tube souhaitée soit atteinte.
Ce processus de moulage facilite la personnalisation du tube. Les polymères indifférents, les renforts du filament et les additifs de matières particulaires peuvent être superposés sur la coupe transversale du tube. stabilité que les tubes fabriqués par extrusion.
1. Comme longueurs discrètes de tubes à revêtement en polyimide
Pour les applications qui nécessitent des longueurs discrètes de revêtement en polyimide tubulaire, les tubes en polyimide spécialement conçus offrent une solution possible. Ce tube incomplètement polymérisé peut être réduit en taille par chauffage.
Par exemple, considérons un hypotube qui doit être partiellement recouvert de polyimide. Une longueur de tube en polyimide thermodosette peut être conçue pour s'adapter sur la partie de l'hypotube à enrober. Ce polyimide thermoformable peut ensuite être glissé sur l'hypotube comme une manche. Lorsqu'il est exposé à un profil de température variable, le tube guérit et rétrécit légèrement, couvrant efficacement cette partie de l'hypotube avec du polyimide.
La manche enrobée de polyimide-qui se rétrécit par 0. 0 0 3 à 0,005 pouces en ID et OD-est idéal pour les applications telles que couvrant la braid exposée ou couvrant une articulation entre deux pièces. Il peut également être utilisé pour ajouter un conseil à un produit qui a été usiné pour avoir un profil incohérent. Cependant, il est important de noter qu'il y a une limitation clé: le mur doit avoir d'au moins 0,002 pouces d'épaisseur.
2. En micro-diamètre de liquide hydraulique ou de lignes de livraison de liquide
Le polyimide est un polymère thermodurcissable. Cela signifie qu'une fois formé, il est solide, il ne se remetra pas ou ne reflètera pas lorsqu'il est exposé à des environnements à haute température. Il est également très stable et peut résister aux produits chimiques corrosifs et acides qui duraient ou dégraderaient normalement d'autres thermoplastiques. De plus, le tube en polyimide renforcé avec une tresse en acier inoxydable peut résister à des pressions élevées.
Ces qualités souhaitables font des tubes en polyimide un choix approprié pour une utilisation dans les lignes qui transportent des fluides hydrauliques ou d'autres liquides. Des matériaux tels que les huiles minéraux, les hydrocarbures aromatiques et les glycols de polyalkylène peuvent être transportés en toute sécurité à travers des tubes en polyimide sans échouer dans des environnements à haute température ou même nucléaires. Par exemple, de nombreux outils médicaux micro-robotiques reposent sur des systèmes hydrauliques.
3. Comme conduits pour les systèmes d'échange de chaleur ou de refroidissement
La conductivité thermique est essentielle pour les matériaux de tubes utilisés dans les systèmes d'échange de chaleur ou de refroidissement. En tant que matériau dense qui mène la chaleur à un taux de 0. 471 W \/ M · K, le polyimide est un choix idéal pour de telles applications. Il est également très adapté à la composition avec des particules et des fibres, ce qui signifie que la conductivité thermique du tube peut être étendue au-delà de la capacité standard du polyimide.
Lorsque le polyimide est dans un état liquide et visqueux, il est facile d'ajouter des matériaux particules pour améliorer la fonctionnalité. Dans ce cas, des matériaux tels que la poudre de céramique ou de graphite peuvent être ajoutés à la matrice polymère pour augmenter le niveau de conductivité thermique du tube de 70% à 90%.
Par exemple, ce composite de polyimide est bien adapté aux outils chirurgicaux utilisés dans les procédures d'ablation, où la chaleur doit être effectuée loin des tissus qui n'ont pas besoin d'être traités. Étant donné que le polyimide peut être fabriqué avec des murs minces et de petits diamètres intérieurs, il peut également être utilisé pour créer des tubes micro-diamètres qui peuvent être regroupés dans des systèmes de refroidissement spécialisés.
4. Dans les câbles coaxiaux blindés électromagnétiques
Les applications d'imagerie à ultrasons basées sur le cathéter reposent souvent sur des câbles coaxiaux micro-diamètres. Parce que le polyimide est facile à composer, ces câbles peuvent bénéficier de l'utilisation de polyimide pour fournir un blindage électromagnétique.
De la même manière que la poudre de graphite est ajoutée à une matrice polymère pour améliorer la conductivité thermique, un matériau qui fournit un blindage électromagnétique, comme la poudre d'argent ou de cuivre, peut être mélangé avec du polyimide à l'état liquide et visqueux. Une fois durci, le tube composite agira comme un bouclier électromagnétique pour le conducteur interne.
5. Création d'arbres multiplums
La combinaison de plusieurs tubes de micro-diamètre dans un arbre multi-lumines groupé peut profiter d'une variété de capacités de polyimide. Par exemple, un arbre multi-lumines peut inclure un tube à blinds électromagnétiquement et un tube qui a été composé avec du tungstène métallique pour devenir radio-opaque pour la visualisation par radiographie ou fluoroscopie, ce qui rend l'arbre double fonctionnel.
Plusieurs tubes de micro-diamètre fabriqués par le processus de moulage du film peuvent également être regroupés pour créer un seul arbre avec plusieurs lumens.
Les revêtements extérieurs en nylon ou Pebax® peuvent être appliqués aux tubes en cours de joie; Ces revêtements externes sont ensuite fusionnés pour se lier les tubes les uns aux autres. Dans de nombreuses applications de cathéter, les arbres multi-lumines qui combinent facilement plusieurs tubes en polyimide peuvent être utilisés à la place des arbres multi-combustibles extrudés typiques.
6. En tant qu'outil d'aiguille polymère ou de piercing
Avec une résistance à la traction de 2 0 à 4 0 KPSI et un module élastique de 300 à 500 KPSI, le polyimide est si fort et rigide qu'il peut réellement être utilisé pour créer des tubes qui peuvent être utilisés comme outils de coupe ou de perçage en forme de lame. Des tubes avec des épaisseurs de paroi de 0,002 à 0,004 pouces peuvent couper différents types de tissus, servant de polymère alternative aux lames métalliques de Connordsonal.
Résumé
Le polyimide est un polymère polyvalent avec une large gamme de propriétés souhaitables qui fonctionnent bien dans de nombreuses applications de tubes de micro-diamètre différentes. Grâce à un nouveau procédé de tubes de films, les ingénieurs de dispositifs médicaux peuvent profiter de ce polymère stable et durable d'une manière qui peut ne pas être évidente à première vue.
