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复合镍钛丝在编制支架上的应用研究
为了解决镍钛合金丝在X光下不显影的问题,常用的解决方法是在镍钛丝的中增加铂和钽等显影核,形成一种复合镍钛合金丝.显影核占比越大,显影效果越好.但同时由于显影核材料不具备镍钛合金的超弹性,复合镍钛合金丝与纯镍钛合金丝的差异就越大,终导致复合镍钛丝失去超弹性.为了给临床应用选用合适的复合镍钛丝,本文先利用有限元分析软件中镍钛合金的本构模型,对含铂显影成分的镍钛合金丝的力学性能进行模拟分析,结合试验数据的验证,得到能真实反应镍钛合金超弹性的有限元分析模型.在此基础上,为了确定镍钛合金编制支架在输送过程中的残余应变,分析了直径0.13 mm,显影面积为10%~90%的镍钛合金丝在单轴拉伸和弯曲状态下的残余应变.分析结果显示,在显影面积小于50%的情况下,残余应变和大应变之间没有直接的关系,残余应变只与显影面积有关;当显影面积大于50%时,残余应变和大应变之间有着直接的关系.在实际中,支架产品存在压握至输送系统的大应变情况,因此建议选用显影面积小于50%的复合镍钛合金丝.
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X射线荧光光谱法定量测定镍钛合金成分
采用常规化学法测定所研制的镍钛合金光谱系列标准块样中的镍、钛含量，将结果用于建立X射线荧光光谱法（X R F法）标准曲线，定量测定镍钛合金成分。结果的相对标准偏差值小于0.02%，与重量法分析结果对照结果相符。
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镍钛合金颈动脉支架的长期加速腐蚀疲劳测试
对自膨胀式镍钛记忆合金颈动脉支架进行了体外加速腐蚀疲劳实验.实验模拟了人体血管内的受力、温度和腐蚀环境,对部分支架还增加模拟了颈动脉弯曲造成的对支架径向的扰动.经过4亿次脉动的加速疲劳实验,支架径向支撑强度没有减弱;实验结束后支架的形态、外部结构完整.径向回缩小于5%,轴向回缩小于6%;扫描电镜微观检查,支架金属表面没有腐蚀疲劳的痕迹;施加扰动的支架与未施加扰动的支架没有明显差异.
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镍钛合金表面沉积TiN/Ti微纳米多层膜的性能研究
用磁控溅射方法,在医学领域被广泛应用的镍钛形状记忆合金表面沉积TiN/Ti微纳米4层膜,以提高其表面性能.将改性前后的镍钛合金在Hank's液中静态浸泡3个月,检测不同时间点的镍离子溶出浓度;采用极化曲线,观察镀膜改性前后镍钛合金的耐腐蚀性能;同时用SEM、AES、表面硬度,分析薄膜表面结构性能.结果表明,镍钛合金在PBS中静态浸泡在2个月时镍离子释放量达到顶峰值,经过改性的镍钛合金镍离子释放量仅为未改性的1/10.与未改性的镍钛合金相比,具有厚度为9μm特殊纳米交替结构的TiN/Ti多层膜的镍钛形状记忆合金力学性能可高达56.4 GPa.实验结果显示,该表面改性使材料表面光滑,镍离子的释放量减少90％,纳米硬度提高了7.6倍,大大降低镍钛合金中镍离子的过敏和潜在致癌性危害.这种表面改性的镍钛合金将有广阔的应用前景,可广泛应用于临床治疗,如先天性心脏病的封堵器、血管支架和牙科植体植入物等.
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三维螺旋结构的机械性取栓器生物力学分析
本研究模拟了两款镍钛三维螺旋状机械性取栓器(MERD)在径向压握、径向释放和血管内迁移过程中的情况,并对单个模型结构在各个接触载荷下的力学性能进行分析.建立了两款机械性取栓器、压握工具以及目标血管的有限元模型.对圆柱状压握工具施加向内的径向位移UR=+0.9 mm,压握取栓器至外径为2.9 mm；将压握工具恢复到原始尺寸,建立血管/取栓器接触关系；牵引取栓器近头端,使其在血管壁内迁移滑动.分析和比较两款取栓器在压握状态下的径向支撑力(RF)和大主应变(MPS)峰值,释放状态下变形血管的等效应力峰值(VMS),迁移过程中取栓器的大主应变、血管壁的等效应力峰值以及分析末期取栓器形态.结果表明,Ⅰ型和Ⅱ型取栓器的大压握主应变峰值分别为3.23％和3.61％,Ⅰ型取栓器压握过程更加安全；当压握外径为3.0 mm时,Ⅰ型取栓器的径向支撑力为1.96 N,较Ⅱ型取栓器小21.6％,更容易压握；Ⅰ型结构在释放和迁移的过程中,造成血管壁应力集中的峰值分别为0.378 MPa和0.509 MPa,较Ⅱ型结构大21.6％和30.5％.本研究结果可以用于螺旋状机械性取栓器的结构优化设计,提高其生物力学性能,在工程和临床上具有重要应用价值.
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腹主动脉瘤直型覆膜支架的生物力学分析
应用数值模拟分析方法,研究腹主动脉瘤直型覆膜支架在径向压握、自膨胀释放及植入后平衡状态3种工况下的稳定性及各项生物力学指标.建立覆膜支架、压握工具以及目标血管的有限元模型.对圆柱状压握工具沿R轴负方向施加大小为6.50 mrn的位移载荷,压握覆膜支架至外径为7.00 mm;将压握工具恢复到原始尺寸,建立血管/覆膜支架接触关系;支架完全释放后平衡状态下,对其内表面均匀施加50～150 mmHg动脉压.分析支架部分在压握与平衡状态下的大主应变(MPS)峰值及分析后形态、释放状态下变形血管以及覆膜的等效应力峰值(VMS).在径向压握过程中,金属支架大压握主应变峰值为5.73％;在自膨胀释放过程中,造成血管壁应力集中的峰值为0.371 MPa,覆膜应力峰值为0.388 MPa;在植入后平衡状态下,支架平均应变为0.0859％,振荡应变为0.0486％,覆膜应力峰值为2.09 MPa,安全因子为8.23.支架部分在各工况下应变处于镍钛合金屈服强度之内,在圆角弯折处应变为集中;覆膜部分在各工况下应力值也满足e-PTFE膜材料的屈服强度.该研究结果可以为覆膜支架的结构优化设计以及覆膜材料选择提供一种分析方法,可以提高覆膜支架的生物力学性能,并给工程设计和临床操作提供参考.
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Snare-Ⅱ抓捕器在室间隔缺损介入治疗中的应用
目的 探讨Snare第二代抓捕器(Snare-Ⅱ)在室间隔缺损介入治疗中的安全性和有效性.方法 将接受单纯膜周型室间隔缺损介入封堵术的73例患者随机分为两组:对照组34例,使用Snare-Ⅰ抓捕器;试验组39例,使用Snare-Ⅱ抓捕器,对比分析两者终点指标、效果指标和安全指标.结果 两组患者基线资料的差异均无统计学意义(P均＞0.05).所有入选者均成功建立轨道,无并发症发生;试验组导丝抓捕时间为(3.98±1.91)s,X线辐照时间为(15.43±8.80)s,抓捕次数为(1.08±0.41)次,放射量为(6.78±3.76)μSv,而对照组分别为(24.89±3.60)s、(62.78±18.24)s、(4.79±0.84)次、(35.47±8.07)μSv,二者差异均有统计学意义(P均＜0.01);试验组抓捕器撤回时间为(4.55±0.69)s,略长于对照组[(4.20±0.74)s,P＜0.05)];两组间抓捕器送达肺动脉时间及总手术时间方面的差异均无统计学意义(P均＞0.05).结论 介入治疗室间隔缺损时,采用Snare-Ⅱ抓捕器,实用性和安全性更高.
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镍钛合金尿道支架治疗前列腺增生的近远期疗效评价
目的 研究镍钛合金尿道支架治疗前列腺增生症的近远期疗效.方法 回顾性分析我院45例采用镍钛合金尿道支架治疗的前列腺增生症患者临床资料,对患者近远期治疗效果进行总结分析.结果 45例患者中42例1次置管成功,3例患者重新置管成功,近期患者均可以自行排尿,没有出现异常情况,4例患者远期时间内出现尿潴留.结论 镍钛合金尿道支架治疗前列腺增生的效果较为明显,近期患者的治疗效果非常理想,但远期患者可能出现尿潴留,临床治疗需要严格测量患者前列腺段尿道长度,提高治疗效果.
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口腔科机用镍钛合金器械折断的防护措施
镍钛合金根管器械因具有柔韧性和超弹性,已广泛应用于口腔科根管治疗.但机用镍钛合金器械使用中易发生意外折断,导致根管堵塞,极易造成治疗失败,而采用适当的防护措施可以延长其使用寿命,减少器械折断的发生.现将我科2000～2006年6月使用机用镍钛合金器械的防护体会报告如下.
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镍钛合金支架治疗重度大气道狭窄及置放方法的临床研究
重度大气道狭窄严重影响肺功能,气道支架是有效的治疗手段之一[1,2].我们应用镍钛合金支架治疗大气道狭窄,观察其临床疗效并探讨置放的方法.
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国产偏心室间隔缺损封堵器在嵴内型室间隔缺损封堵中的临床应用
室间隔缺损(VSD)是先天性心脏病中发病率高的先天畸形,可单独存在,亦可与其他畸形合并发生.国内自2001年应用镍钛合金封堵器治疗膜周部VSD以来[1],由于提高了对VSD解剖形态的认识,以及封堵器的不断改进,使VSD的封堵治疗在我国得到迅速发展.但是早期应用的VSD封堵器为对称的圆盘形,边缘比腰部大2 mm,如VSD上缘距主动瓣小于2 mm,则不宜封堵治疗.嵴内型VSD靠近主动脉瓣,一般认为不适合封堵治疗.我们应用国产偏心VSD封堵器(上海形状记忆合金材料有限公司提供,已通过国家医药卫生部门的鉴定)治疗了8例嵴内型VSD患者,全部获得成功.提示应用国产偏心VSD封堵器治疗嵴内型VSD有一定的临床应用价值.
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镍钛合金网状尿道支架治疗老年女性顽固性尿潴留
1995年2月至2006年2月,我们用镍钛合金网状尿道支架治疗老年女性顽固性尿潴留10例,现报告如下.
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覆膜食管支架治愈外伤性食管气管瘘4例
外伤性食管气管瘘是胸外科难治的疾病之一.我们用覆膜镍钛合金支架治疗4例,效果良好,现报道如下.临床资料本组中男3例,女1例;年龄35～48岁,平均41岁.车祸和高处坠落伤各2例.临床均表现为受伤后早期饮水及吞咽出现呛咳.X线胸片提示双肺下部炎症.食管碘油造影见造影剂通过食管气管瘘口进入气管.胃镜下可见食管与气管相通的瘘口,0.8～2.0cm大小.分别于伤后3、5、11、45d放置支架.
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记忆镍钛合金肋骨环抱器治疗多发性肋骨骨折
2006年6月至2007年5月我们共收治多根多处肋骨骨折病人22例,应用记忆镍钛合金制成的肋骨环抱器施行肋骨断端对位内固定术,取得良好效果,现总结报道如下.
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镍钛形状记忆合金网状支架矫正单侧唇裂鼻畸形
目的探讨镍钛形状记忆合金(NT-SMA)网状支架置入矫正单侧唇裂鼻畸形的可行性.方法对6例18～32岁单侧唇裂术后鼻畸形患者,通过鼻前庭切口置入NT-SMA网状支架.结果全部病例鼻翼较为对称,鼻尖外形良好,唇鼻协调.经半年～1年追踪复查未见任何并发症.结论 NT-SMA网状支架置入可用于矫正成人唇裂术后鼻畸形.
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直流电热处理改变镍钛合金唇弓宽度的研究
目的 评价直流电热处理方法对镍钛合金丝唇弓宽度的影响.方法 选取8种镍钛方丝(0.016×0.022"),采用加热仪分别对弓丝进行1s、1.5s、2s、2.5s的直流电热处理,加热后分别测量弓丝末端宽度变化,然后用SPSS 10.0统计软件进行单因素方差分析.结果 所有镍钛合金丝在加热1s后,唇弓宽度无显著变化,加热1.5s以后,唇弓宽度发生显著性改变,加热2s后,唇弓宽度变化显著.结论 镍钛合金丝的形状可以通过直流电热处理重新定型,临床可通过该方法调节镍钛合金丝的形态并弯制各种曲,但在热处理过程中,应注意电流大小的选择及加热时间的控制.
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镍钛合金弓丝
镍钛合金弓丝是正畸临床常用的弓丝.深入认识镍钛合金弓丝的特征、类型、弹性性能,对合理使用矫治力、提高矫治质量有重要意义.
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镍钛合金器械预备弯曲根管的临床评价
临床上常用的不锈钢(stainless steel, SS)器械硬度高,在弯曲根管预备过程中易出现并发症,影响治疗效果.镍钛合金(nickel-titanium, Ni-Ti)器械具有优良的柔韧性及抗扭断性, 适于弯曲根管的预备.我们对ProFile.04机用器械(PF)和 NiTiflex手用器械(NT)预备弯曲根管的临床效果进行评价,为弯曲根管的治疗提供新的临床资料.
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牙体牙髓临床治疗Ⅳ.镍钛合金根管器械折断的临床特点及防治
镍钛合金根管器械预备弯曲根管的效果理想,已在国内外得到广泛使用.但临床上镍钛合金根管器械折断前往往无任何征兆,手用镍钛器械切割效率较不锈钢器械低,预备时需较大力量,易嵌入根管造成器械折断;而机用根管器械预备时因缺乏手感较手用镍钛器械折断几率更高[1].器械折断会影响治疗效果,还会影响医师在治疗中的信心.本文将重点讨论镍钛合金根管器械折断的分类、与折断相关的因素及防治措施.
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九种镍钛矫正弓丝相变温度的对比研究
目的 确定临床常用的9种镍钛矫正弓丝的马氏体相、奥氏体相、R相温度以及相变温度范围,为镍钛矫正弓丝的力学性能研究提供依据.方法 采用差热扫描(differential scanning calorimetry,DSC)技术,确定9种临床常用镍钛矫正弓丝(A组:Smart SE圆丝;B组:Kleen PakRTM圆丝;C组:中国镍钛牙弓丝圆丝;D组:Nitinol heat-activated圆丝;E组:Smart SE方丝;F组:Damon CuNiTi方丝;G组:L&H Titan方丝;H组:中国镍钛牙弓丝Ⅰ方丝;Ⅰ组:中国镍钛牙弓丝Ⅱ方丝;每组3根弓丝)的相变过程和相变温度.结果 A、B、D组镍钛矫正弓丝的奥氏体相结束温度(austenite finish,Af)分别为22.4℃、21.9℃、22.5℃,低于25℃,在口腔温度下不能再发生相变,没有形状记忆性能;C、H组镍钛矫正弓丝在DSC仪扫描范围内未发现相变状态.E、G、I组镍钛矫正弓丝在室温下为马氏体相和奥氏体相的混合体,Af分别为34.3℃、36.6℃、38.5℃,与口腔温度接近,具有形状记忆性能.F组镍钛矫正弓丝Af为61.5℃,远高于口腔温度,在口腔环境中也为马氏体相和奥氏体相的混合体,在口腔温度较高的情况下才能完全转变为奥氏体相,具有形状记忆功能.结论 临床常用的9种镍钛矫正弓丝的相变温度和相变过程各不相同,并非所有弓丝均具有形状记忆性能,所以应根据临床治疗目的选用不同的弓丝.
