Офіційне оголошення результатів:

Ми з гордістю представляємо прецизійну виробничу систему для лапароскопічних троакарів, засновану на концепції «повного-процесу генеративної обробки». Ця система поєднує точне різання з ЧПК, багато{2}}шліфування з багатоосьовим з’єднанням, магнітореологічне полірування та спеціальні технології електролітичного полірування, досягаючи дзеркального{3}}рівня обробки поверхні (Ra < 0,2 мкм) і виняткової геометричної точності як на внутрішній, так і на зовнішній поверхнях-зокрема критичного внутрішнього робочого каналу. Це забезпечує проходження хірургічних інструментів через троакар із «нульовим тертям», мінімізуючи мікротравми навколишніх тканин навколо місця проколу та переосмислюючи саме визначення «інвазивного» в рамках мінімально інвазивної хірургії.

Основні больові моменти досліджень і розробок:

Гільза служить «критичним проходом», через який інструменти входять і виходять з порожнин тіла. Мікроскопічні сліди від інструментів, задирки та мікро-розриви матеріалу, залишені звичайними методами обробки-такими як звичайне точіння та свердління-, являють собою «грубу правду», приховану під гладкою поверхнею. Ці дефекти призводять до кількох проблем: по-перше, підвищений опір тертю під час багаторазового проходження інструменту впливає на тактильний зворотний зв’язок і точність, прискорює знос ущільнень інструменту та викликає витік повітря; по-друге, шорсткі поверхні більш схильні до прилипання крові, білків і залишків тканин, утворюючи біоплівки, які стають потенційним середовищем для розмноження післяопераційних інфекцій і їх важко ретельно очистити та продезінфікувати; по-третє, під час введення та видалення мікроскопічні нерівності можуть діяти як «дрібний наждачний папір», зскрібаючи тканини та загострюючи запальні реакції. Клінічний попит на «ультра-гладкі, не-інвазивні» внутрішні просвіти стає дедалі актуальнішим.

Основні технологічні інновації:

Наше технологічне ядро ​​полягає в руйнуванні традиційного сегментованого підходу «спочатку формування, потім полірування» та впровадженні генеративного технологічного ланцюжка, де механічна обробка дорівнює кінцевій обробці.

Точна обробка з ЧПУ:Використовуючи токарний верстат швейцарського -типу з інструментами з натурального алмазу, зовнішній діаметр, конічна поверхня, внутрішній отвір і бокові отвори втулки точно обточуються та просвердлюються в одній установці, що забезпечує контроль помилок форми та концентричності на мікрометричному рівні з самого початку.

Багато{0}}шліфування:Для критичних внутрішніх поверхонь мікро-шліфування за допомогою спірального шліфування з ЧПК із використанням мініатюрних абразивів ефективно видаляє сліди токарного інструменту, зменшуючи шорсткість поверхні від Ra 1,6 мкм до Ra 0,4 мкм.

Магнітореологічне полірування:Для складних внутрішніх порожнин (наприклад, із бічними отворами або структурою сідла клапана) застосовується технологія магнітореологічного полірування. Під впливом магнітного поля магнітна рідина, що містить нано-абразиви, утворює гнучку «полірувальну стрічку», яка адаптується до будь-якого складного контуру, усуваючи мікроскопічні дефекти попередніх процесів без сліпих плям.

Спеціалізоване електролітичне полірування:Нарешті, точне електролітичне полірування виконується з використанням оптимізованої формули електроліту та параметрів процесу, адаптованих для нержавіючої-сталі медичного класу та титанових сплавів. Цей крок виходить за рамки простого освітлення шляхом вибіркового розчинення кількох мікрон поверхневого шару, вирівнювання мікро-нерівностей і зняття концентрації напруги, що призводить до дзеркальної-обробленої поверхні з Ra < 0,2 мкм і більш стабільної пасивної плівки.

Механізм дії:

Основний механізм «нульової травми» полягає в мінімізації коефіцієнта поверхневого тертя та потенціалу біологічної адгезії. Над-оброблена ультраточна поверхня має надзвичайно низьку середню арифметичну шорсткість (значення Ra), що вказує на мінімальну варіацію висоти між мікро-піками та западинами. Коли хірургічні інструменти, такі як захвати або ножиці, проходять через нього, незважаючи на велику площу контакту, фактичні точки контакту є безперервними та гладкими, що дозволяє рівномірно розподілити сили зсуву та значно зменшити тертя. Одночасно майже ідеальна поверхня мінімізує мікротріщини та «гнізда спайок», викликані пластичною деформацією. З точки зору біосумісності, винятково гладка поверхня значно зменшує не-специфічну адгезію тромбоцитів і білків, знижуючи ризики тромбозів та інфекцій, завдяки чому досягається єдиний фізичний і біологічний «низький-травматичний» ефект.

Перевірка ефективності:

Трибологічні випробування показують, що коефіцієнт динамічного тертя між нашою оболонкою та стандартними інструментальними ущільнювальними клапанами більш ніж на 40% нижчий, ніж у звичайних продуктів. У випробуваннях на довговічність, що імітували 100 000 вставок інструментів, на внутрішній порожнині не спостерігалося видимих ​​слідів зношування, і зберігалася герметичність. Експерименти з бактеріальною адгезією з використанням Staphylococcus aureus і Escherichia coli продемонстрували, що за ідентичних умов бактеріальна адгезія на нашій ультра-гладкій поверхні зменшилася більш ніж на 60%. Гістопатологічний аналіз досліджень на тваринах виявив значне зниження запальної клітинної інфільтрації та фіброзу навколо тканинного тракту при використанні нашого продукту порівняно зі звичайними оболонками. Клініцисти повідомили про більш плавне та точніше поводження з інструментами, особливо помітне під час делікатного розсічення та швидкого накладення швів.

Стратегія та філософія R&D:

Наша філософія: «Суть мінімально інвазивної хірургії полягає в повазі до кожного мікрометра тканини». Ми вважаємо, що справжня міцність троакара-якість його внутрішньої порожнини-набагато важливіша, ніж його зовнішній вигляд. Наша стратегія досліджень і розробок зосереджена на розширенні межі точності виробництва, розглядаючи «цілісність поверхні» як життєву лінію наших продуктів. Ми інвестуємо значні-у --сучасні виробничі процеси, прагнучи не просто «зробити це», а «зробити це ідеальним», забезпечуючи, щоб кожна взаємодія між інструментом і людською тканиною була такою ж м’якою, як шепіт вітерця-практикуючи догляд за пацієнтами з прискіпливою увагою до найдрібніших деталей.

Перспективи на майбутнє:

Ми продовжуватимемо досліджувати інженерію поверхонь наступного-покоління. Наше дослідження зосереджено на розробці неорганічних покриттів, схожих на глазур-, які поєднують надзмащувальні властивості з антибактеріальними властивостями, а також на дослідженні створення мікро- та наноструктур на основі фемтосекундного лазера- для створення специфічних біоміметичних топологій на поверхнях. Ці структури не тільки додатково зменшують тертя, але й активно керують поведінкою клітин, сприяючи загоєнню ран. Наше бачення полягає в тому, щоб перетворити внутрішній просвіт лапароскопічних троакарів на «розумний інтерфейс»-, який не тільки забезпечує безперебійну передачу інструментів, але й проактивно захищає тканини, штовхаючи концепцію «мінімально інвазивної» хірургії до нових меж «не-інвазивного» сприйняття.