Suorituskyvyn esittely ja kliiniset valinnat ruostumattomasta teräksestä, titaaniseoksesta ja suurimolekyylisistä{0}}polymeereistä rintabiopsianeuloissa

https://www.sirius-medical.com/knowledge/breast-biopsia-neula-tekniikat

Alallarintojen biopsia, anäennäisesti yksinkertainen neula edustaa itse asiassa hienostunutta materiaalitieteen peliä. Ruostumaton teräs, titaaniseos ja korkeamolekyyliset polymeerit-näillä kolmella päämateriaalilla on kullakin korvaamaton rooli, ja niiden suorituskykyerot määräävät suoraan biopsian onnistumisasteen, potilaan mukavuuden ja lääketieteellisten kustannusten hallinnan.

Ruostumaton teräs: klassinen "All{0}}Rounder"

Lääketieteellisten laitteiden alan ikivihreänä ruostumaton teräs (erityisesti lääketieteelliset{0}}luokat 304 ja 316L) hallitsee erinomaisen kokonaissuorituskykynsä ansiosta. Sen suurin etu on sen korkea kovuus ja taivutuskestävyys. Stereotaktisten tai -ultraääniohjattujen pistosten aikana lääkäreiden on käytettävä tietty määrä voimaa tunkeutuakseen tiheään kuitukudokseen ja kalkkeutumiin. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut neulat voivat säilyttää suoran reitin, mikä varmistaa korkean tarkkuuden näytteenottopisteessä. Lisäksi sen kypsä prosessointiteknologia mahdollistaa neulan kärjen hiomisen erilaisiin erikoismuotoihin, kuten sivu-lovi, kolmihammas jne., jotta ne mukautuvat erilaisiin kudosleikkauksiin. Ruostumattoman teräksen haitat ovat kuitenkin yhtä ilmeisiä: sen suhteellisen suuri tiheys lisää kudosvaurioita ja leikkauksen jälkeistä kipua potilailla, jotka tarvitsevat useita pistoja; samalla se tuottaa merkittäviä artefakteja magneettikuvausympäristöissä (MRI), mikä häiritsee kuvaohjattujen toimenpiteiden tarkkuutta.

Titaaniseos: Kevyen ja biologisen yhteensopivuuden "aristokraatit".

Titaaniseoksen (Ti-6Al-4V) tulo korjaa joitakin ruostumattoman teräksen kipukohtia. Sen tiheys on vain noin 60 % ruostumattoman teräksen tiheydestä, joten neulan runko on kevyempi ja käsittely tuntuu herkemmältä. Soveltuu erityisen hyvin MRI-ohjatuille biopsioille,-koska titaaniseoksella on äärimmäisen alhainen magneettinen herkkyys. Se tuottaa minimaalisesti artefakteja, mikä mahdollistaa sub{11}}millimetrin lokalisoinnin. Vielä tärkeämpää on, että titaaniseoksella on vertaansa vailla oleva bioyhteensopivuus ja korroosionkestävyys. Ionien vapautumista ei tapahdu lähes lainkaan ihmiskehoon istutuksen jälkeen, ja allergisten reaktioiden ilmaantuvuus on erittäin alhainen. Tämä on erityisen tärkeää potilaille, jotka tarvitsevat preoperatiivista merkintää (merkkiklipsien sijoittamista), koska pitkäaikainen pysyminen kehossa ei aiheuta kroonista tulehdusta. Kompromissit ovat kuitenkin korkeat kustannukset ja suhteellisen alhaisempi kovuus. Titaaniseoksesta valmistetut neulat kuluvat nopeammin kärjessä, kun puhkaistaan ​​erittäin kovettuneet leesiot, ja hinta on yleensä moninkertainen ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin neuloihin verrattuna, mikä rajoittaa niiden käyttöä ruohonjuuritason lääketieteellisissä laitoksissa.

High{0}}Molecular Polymers: Kertakäyttöisen vallankumouksen ja toiminnallisen integraation "uusi aristokraatti"

Viime vuosina lääketieteellisen -luokan teknisiä muoveja (kuten polykarbonaattia, polyeetteriketoni/PEEK) on alettu ilmaantua kertakäyttöisiin biopsianeuloihin. Niiden ydinetu on rajattomat suunnittelumahdollisuudet. Ruiskupuristuksen avulla monimutkaiset monikanavaiset rakenteet, tyhjiöimuontelot ja jopa mikro-anturit voidaan integroida yhdeksi neulaksi. Esimerkiksi joidenkin täysin automaattisten jousikuor-biopsiapistoolien mandriinit on valmistettu polymeeristä, mikä ei ainoastaan ​​takaa riittävää lujuutta, vaan antaa lääkäreille mahdollisuuden tarkkailla kudosnäytteiden täyttymistä reaaliajassa läpinäkyvän rakenteensa ansiosta. Polymeerien eristävät ominaisuudet tekevät niistä myös ihanteellisen substraatin integroiduille koettimille, joita käytetään sähkökemiallisessa biopsiassa tai radiotaajuusablaatiossa. Haasteena on kuitenkin se, että polymeerien jäykkyys ja terävyys ovat paljon metallia huonompia; ne ovat taipuvaisia ​​ja muodonmuutoksia puhkaistaessa paksua ihoa ja kudosta, mikä johtaa näytteenoton epäonnistumiseen. Siksi niitä käytetään nykyään useammin pinnallisten imusolmukkeiden tai pehmytkudosten hieno{11}neulaaspiraatiossa (FNA), mutta ne toimivat edelleen pääasiassa apukomponentteina ydinneulabiopsiassa (CNB).

Kliininen päätöksenteko-: ei paras, mutta sopivin

Varsinaisessa kliinisessä käytännössä lääkärin valinnassa ei ole kysymys vain hyvästä vai pahasta. Titaaniseoksesta valmistettu neula on ainoa vaihtoehto potilaalle, jolla on pieni leesio rintakehän takana ja joka vaatii MRI-ohjausta. Rutiininomaisissa avohoitotapauksissa, joihin liittyy suuria ja kovia massoja, erittäin kustannustehokas-ruostumattomasta teräksestä valmistettu neula on edelleen ensimmäinen valinta. Polymeerit edustavat tulevaisuuden suuntaa "diagnoosi + hoito" -integraatiolle. Tulevaisuuden trendi on komposiittimateriaalien käyttö, kuten ruostumattomasta teräksestä valmistetut neulanrungot, jotka on yhdistetty polymeerikahvoihin, tai titaaniseoksesta valmistettuja neulankärkiä yhdistettynä elastisiin polymeerineulavarsiin, jotta saavutetaan optimaalinen suorituskyky. Viime kädessä potilaat, jotka hakevat tarkkaa, turvallista ja minimaalisesti invasiivista diagnoosia ja hoitoa, hyötyvät tästä materiaalitieteestä.