您當(dāng)前的位置:檢測(cè)資訊 > 科研開(kāi)發(fā)
嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2025-12-22 21:53
今天,再次聊一聊不同導(dǎo)管中的PTFE內(nèi)襯的應(yīng)用及其設(shè)計(jì)選擇。
抗折鞘管、調(diào)彎管、微導(dǎo)管,且允許我統(tǒng)稱為導(dǎo)管。
大的,小的,長(zhǎng)的,短的,帶變徑的,變硬度的,帶調(diào)彎的,帶多腔的,等等。
這些導(dǎo)管,多數(shù)離不開(kāi)PTFE這個(gè)材料,常作為內(nèi)襯使用,英文名一般叫做ptfe liner。
為什么能夠廣泛應(yīng)用,仍然是歸結(jié)于PTFE的特性。
極低的摩擦系數(shù),可以提供極佳的管腔潤(rùn)滑性,極大地減少操作阻力,還能通過(guò)自身剛度增強(qiáng)導(dǎo)管的扭矩傳遞性能。
具體的應(yīng)用,如前面提到的心血管介入導(dǎo)管,神經(jīng)血管導(dǎo)管等,均常采用PTFE內(nèi)襯來(lái)作為光滑的內(nèi)腔通道,以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、高效的操作。
對(duì)于復(fù)雜的,如多腔導(dǎo)管、可調(diào)彎導(dǎo)管,通常又會(huì)給每個(gè)導(dǎo)絲或通道單獨(dú)設(shè)計(jì)PTFE內(nèi)襯。
做心內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品,如果涉及導(dǎo)管類材料,我想應(yīng)該都設(shè)計(jì)過(guò)鞘管吧,通常是三層結(jié)構(gòu),最外層,PEBAX等;中間層不銹鋼,彈簧形式或編織形式;最里層,就是本次要分享的PTFE liner了。
這個(gè)PTFE liner,一般非常薄,0.02~0.08,這應(yīng)該是最常用的厚度范圍。
ps:很多時(shí)候,通常采用英寸表示,這時(shí)需要注意換算,1"=25.4mm。
ps:某供應(yīng)商的產(chǎn)品冊(cè)子顯示,壁厚最薄可達(dá)到0.01mm。
接下來(lái),分享壁厚與性能之間的平衡關(guān)系,常見(jiàn)的影響,無(wú)外乎是柔順性、推送性、扭控性、耐壓強(qiáng)度以及前篇有提到的粘接性能。
柔順性:壁厚越厚,管道剛度顯著增加,柔韌性固然隨之而降,這樣,就更難通過(guò)狹窄曲折的路徑,可能導(dǎo)致卡滯或沖擊血管壁。因此,在需要極高柔順性的微導(dǎo)管或腦血管的導(dǎo)管中,往往選擇超薄壁厚的內(nèi)襯。
推送性:壁厚越厚,自然受力時(shí)形變量越小,推進(jìn)能夠更有效。然而,也卻是存在可能導(dǎo)致難以裝配或感覺(jué)過(guò)于生硬,因此,需要在靈活與推送之間權(quán)衡。
扭控性:壁厚增加會(huì)讓內(nèi)襯更抗扭,提升扭矩傳遞效率,減少導(dǎo)管回旋時(shí)出現(xiàn)延遲或滯后。
耐壓強(qiáng)度:壁厚越大,內(nèi)襯截面積越大,可承受的徑向壓力和外部沖擊力也更高。厚壁內(nèi)襯提供更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)支撐,可防止在負(fù)壓或外部擠壓下塌陷。在更大鞘管需要承受較高內(nèi)外壓的應(yīng)用中,會(huì)設(shè)計(jì)相對(duì)較厚的內(nèi)襯來(lái)保證穩(wěn)定性。
粘接性能:PTFE本身極難粘接,增加壁厚其實(shí)并不能改變其本質(zhì)。但為了更好的粘接性能,無(wú)論厚薄,都需要進(jìn)行額外的處理。但一般來(lái)說(shuō),更薄的內(nèi)襯更易被均勻覆蓋。
因此,PTFE liner壁厚的選擇,是柔順性、推送性、扭控性和耐壓強(qiáng)度之間的權(quán)衡。
需求是操作靈活,則盡可能選擇超薄內(nèi)襯;如果是需求支撐高負(fù)荷或大尺寸,就可適當(dāng)?shù)卦黾觾?nèi)襯,以達(dá)到更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
接下來(lái),簡(jiǎn)單分享幾類導(dǎo)管的設(shè)計(jì)偏好
微導(dǎo)管:如冠脈、神經(jīng)血管或射頻消融導(dǎo)管,強(qiáng)調(diào)微小外徑和極高的靈活性。這類導(dǎo)管通常采用超薄的PTEF內(nèi)襯,如~0.02mm;超薄內(nèi)襯尺寸確實(shí)讓導(dǎo)管整體更細(xì),內(nèi)腔尺寸更大,同時(shí)保持腔內(nèi)光滑,有利于導(dǎo)絲、球囊或支架的順利通過(guò)。但是微導(dǎo)管也需要足夠的韌性,否則極易出現(xiàn)折彎坍塌,這時(shí)需要設(shè)計(jì)高屈服強(qiáng)度或特殊結(jié)構(gòu)(如單向拉伸向?qū)Ыz)來(lái)補(bǔ)償。
更大尺寸的導(dǎo)引鞘:用于穿刺后穩(wěn)定血管通路、輸送大型支架或醫(yī)療器械的鞘管,對(duì)壁厚要求相對(duì)較高。鞘管內(nèi)襯除了提供低摩擦和耐化學(xué)性外,還需有較強(qiáng)的抗折和抗壓能力。這類內(nèi)襯壁厚通常在0.05-0.1,甚至?xí)?,有些供?yīng)商可提供0.12~0.15壁厚的內(nèi)襯;某型號(hào)的撕裂鞘也是強(qiáng)調(diào)了PTFE層的高度耐折、易插入性;總的來(lái)說(shuō),大徑鞘管偏向穩(wěn)固性設(shè)計(jì),內(nèi)襯相對(duì)偏厚。
可調(diào)彎導(dǎo)管:一些射頻導(dǎo)管、可調(diào)節(jié)頸動(dòng)脈鞘等,需要實(shí)現(xiàn)彎曲/折疊功能。這類導(dǎo)管在內(nèi)襯選材上要兼顧導(dǎo)引通道的靈活度與內(nèi)層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此,這類導(dǎo)管的設(shè)計(jì)壁厚,相對(duì)居中:既要足夠薄以便沿彎曲節(jié)段伸縮,又要夠厚以支撐彎折時(shí)的剪切力。
其他用途的導(dǎo)管:如神經(jīng)外科微導(dǎo)管、心臟用鞘等場(chǎng)景,都會(huì)根據(jù)目標(biāo)血管和器械的差異進(jìn)行壁厚的微調(diào)。通常原則是導(dǎo)管盡可能薄以增加內(nèi)腔尺寸和柔順性,而鞘管及結(jié)構(gòu)導(dǎo)管則相對(duì)厚以提升強(qiáng)度和抗擠壓能力。
以上是基于一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而來(lái),在具體的實(shí)踐應(yīng)用中,雖有一般參考,但往往需要通過(guò)多次的測(cè)試與評(píng)估,才能真正找到最佳的厚度平衡。
當(dāng)然,PTFEliner僅僅是導(dǎo)管性能的影響因素之一,金屬編織層的設(shè)計(jì),厚度、密度、結(jié)構(gòu)形式,以及外層包覆用材料及其壁厚、硬度的選擇,對(duì)于導(dǎo)管設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),是一個(gè)綜合的選擇。




來(lái)源:醫(yī)械研發(fā)