https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4115763/

Glavni materijal oddojka-potpomognuta vakuumomigla za kiruršku biopsiju je nehrđajući čelik SUS 316 (SS316), čija je tvrdoća kontrolirana unutar HRC 30-40 (približno 70-90 HRB). Ovaj odabir materijala nije bio slučajan, već je bio rezultat kombinacije čimbenika uključujući biokompatibilnost, otpornost na koroziju, obradivost i -cenovnu učinkovitost. Ovaj članak će se pozabaviti karakteristikama SS316 i njegovom ključnom ulogom u VABB igli, a također će predstaviti kako procesi površinske obrade kao što su pasivizacija, elektrolitičko poliranje i ultrazvučno čišćenje dodatno poboljšavaju učinkovitost materijala.

I. Metalurške prednosti SS316

SS316 je austenitni nehrđajući čelik koji sadrži 16-18% kroma, 10-14% nikla i 2-3% molibdena. Dodavanje molibdena značajno povećava njegovu otpornost na piting u kloridnim sredinama, što je ključno za medicinske uređaje koji dolaze u dodir s tekućinama ljudskog tijela i dezinficijensima. Osim toga, ne-magnetsko svojstvo SS316 osigurava da ne stvara artefakte tijekom MRI-vođene biopsije, čime se održava kvaliteta slike. Raspon njegove tvrdoće (HRC 30–40) uspostavlja ravnotežu između potrebne krutosti za probijanje i žilavosti kako bi se izbjeglo pucanje – premekano bi otežalo prodiranje u gusta vlaknasta tkiva, dok bi pretvrdo moglo uzrokovati lomljenje pri savijanju.

II. Pasivacija: Stvaranje nevidljivog zaštitnog sloja

Pasivacija je ključna kemijska obrada u proizvodnji VABB pinova. Uranjanjem tri komponente u otopinu limunske kiseline (s koncentracijom od 10–20% i temperaturom od 50–60 stupnjeva) na 20–30 minuta, otopina će otopiti slobodno željezo i druge kontaminante na površini, dok će na metalnoj površini formirati krom-bogati oksidni film (Cr₂O₃) debljine od približno 1–3 nm. Ovaj oksidni film je gust i stabilan, učinkovito sprječava eroziju kloridnih iona i kisika, produžujući tako životni vijek tijela igle otpornosti na koroziju nekoliko puta. Nakon pasivacije mora se provesti test s plavom točkom (koristeći otopinu kalijevog fericijanida za detekciju) kako bi se potvrdilo odsustvo slobodnih ostataka željeza.

III. Elektrolitičko poliranje: transformacija od hrapavosti do zrcalne završne obrade

Elektrolitičko poliranje (elektrokemijsko poliranje) uključuje tretiranje komponente kao anode i propuštanje električne struje kroz određeni elektrolit (kao što je mješavina fosforne kiseline i sumporne kiseline) radi prioritetnog uklanjanja površinskih mikro{0}}izbočina na temelju principa otapanja anode. Nakon elektrolitičkog poliranja, hrapavost površine VABB igle može se smanjiti s Ra 0,8 μm na Ra manje od ili jednako 0,2 μm. Ovo ne samo da smanjuje koeficijent trenja, smanjuje oštećenje tkiva dojke tijekom bušenja, već također eliminira mikro-pukotine i točke koncentracije naprezanja nastale obradom, povećavajući otpornost na zamor. Štoviše, glatka površina je manje sklona prianjanju bakterija i proteina, što olakšava čišćenje i sterilizaciju.

IV. Ultrazvučno čišćenje: postizanje medicinske razine čistoće

Nakon elektrolitičkog poliranja, na površini komponente još uvijek može biti paste za poliranje i ostataka metala. Ultrazvučno čišćenje koristi visokofrekventne-vibracije od 20–40 kHz za stvaranje kavitacijskih mjehurića u otopini za čišćenje. Udarni valovi koji se oslobađaju kada mjehurići puknu mogu prodrijeti kroz uske proreze i slijepe rupe, temeljito uklanjajući onečišćenja. Sredstvo za čišćenje obično se sastoji od deionizirane vode u kombinaciji s neutralnim sredstvima za čišćenje, a podijeljeno je u tri faze: grubo čišćenje, fino čišćenje i ispiranje. Nakon toga se suši vrućim zrakom koji filtrira HEPA i pakira u čistoj sobi klase 10.000 kako bi se osiguralo da je proizvod u skladu sa zahtjevima ISO 13485 za kontrolu čestica i bioloških opterećenja.

Zaključak

Materijalna osnova SS316 kombinirana je s tri procesa površinske obrade: pasivizacija, elektrolitičko poliranje i ultrazvučno čišćenje. Ovi procesi zajedno daju VABB igli za biopsiju izvrsnu otpornost na koroziju, nizak koeficijent trenja i visoku čistoću. Zajednička optimizacija ovog materijala i procesa temeljno je jamstvo za dugoročan-siguran rad VABB igle.