절제 카테터 제조업체의 마이크로 경쟁

더 작아졌습니다. 더 가볍습니다. 혁신적.

 

의료 기기 설계자와 제품 요구 사항에 대해 이야기할 때 종종 이러한 용어를 사용하여 작업을 설명합니다. 이 중 "더 작다"는 차세대 카테터 설계에 대한 집착이 되었습니다.

 

플라스틱을 미세 성형하고 작은 전자 장치에 접근할 수 있는 능력은 사물을 더 작게 만드는 데 중요합니다. 하지만 실제로는 유체 디스펜싱 시스템이 차세대 절제 카테터 기술을 선도하고 있습니다.

 

 

산업 동인

의료 기기 제조업체가 제품을 더 작게 만드는 데는 그럴 만한 이유가 있습니다. 기기가 작아지면 보관 및 운송에 필요한 공간이 줄어듭니다.

 

더 중요한 것은 마이크로 기술은 덜 침습적이고 덜 침습적인 시술을 통해 비용을 절감할 수 있다는 점입니다. 즉, 회복에 필요한 시간이 줄어들어 병원 입원 기간이 단축됩니다.

 

덜 침습적인 수술은 다음과 같은 많은 이점을 제공합니다:

 

• 수술 트라우마 감소
• 수술 후 위험 감소
• 환자 임상 방문 횟수 감소

 

의료 기기 산업에서 마이크로를 향한 움직임은 중요한 경제적 기회이기도 합니다. 2019년 글로벌 시장 규모는 205억 달러에 달했으며, 전문가들은 2030년까지 440억 달러 이상으로 성장할 것으로 예상하고 있습니다.

 

업계가 더 작은 기기로 이동함에 따라 절제 카테터 제조업체는 마이크로 디스펜싱 기술을 선도적으로 사용하고 있습니다.

 

 

절제 카테터란 무엇인가요?

카테터 절제술은 빠른 심장 박동에 대한 최소 침습적 치료법으로, 의학 용어로는 심장 부정맥이라고 합니다. 카테터는 혈관을 통해 환자의 심장까지 삽입되는 얇은 튜브입니다. 절제술은 비정상적인 조직을 전략적으로 파괴하고 심장의 기능을 정상적으로 회복시키는 데 사용되는 기술입니다.

 

이 시술은 심장 절제술 또는 고주파 절제술이라고도 합니다. 이 시술의 목적은 조직의 작은 부위를 파괴하는 것입니다. 이러한 부위는 불규칙한 심장 박동을 유발할 수 있습니다.

 

 

 

 

의료 기기 제조업체는 매우 정밀하고 고품질의 절제 카테터를 제작하기 위해 정밀한 분사 및 기타 미세 유체 디스펜싱 기술에 의존합니다.

 

 

 

 

마이크로 디스펜싱을 위한 유체 특성

미세 분사할 수 있는 유체와 유체 점도의 종류는 매우 다양하며, 그 범위도 상당히 넓습니다:

 

• 접착제
• 에폭시
• 에스테르
• 플럭스
• 그리스
• 랙커
• 오일
• 실리콘
• 솔더 페이스트
• 약산
• 약알칼리

 

다양한 공급업체의 다양한 유체 제형이 있으며, 각각 다른 적용 기술을 위해 특별히 제조되었습니다.

 

무엇보다도 디스펜싱할 유체가 디스펜싱 헤드를 통해 쉽게 흐를 수 있어야 합니다. 점도는 유체의 흐름에 대한 저항으로, 유체의 디스펜싱 가능 여부를 결정하는 데 사용되는 주요 유변학적 특성 중 하나입니다.

 

그런 다음 유체가 기판에 도달하면 기판의 다른 구성 요소가 퍼져 오염되는 것을 방지하기 위해 재구성 및 복구 기능이 있어야 합니다.

 

재료가 원래 점도로 돌아갈 수 있도록 하는 유체의 특성은 유체의 요변성(응력이 가해졌을 때 점도가 낮아지는 유체의 상태)의 일부입니다.

 

디스펜싱할 액체의 요변성을 이해하는 것은 성공적인 미세 디스펜싱을 위한 중요한 요소입니다.

 

미세 디스펜싱을 위해 고려해야 하는 유체 유변학의 다른 특성은 다음과 같습니다:

 

• 밀도 및 무게
• 연마성 필러가 있는지 여부
• 조제해도 안전한지 또는 가연성인지 여부

 

유체 특성은 사용 중인 디스펜싱 프로세스에 따라 변경될 수도 있습니다. 디스펜싱 시스템 내에서 공기를 가열하면 유체의 점도와 유체 압력 및 라인 속도가 변경될 수 있습니다.

 

유체가 저장되는 방식도 유변학에 영향을 미칩니다. 냉장 보관하나요? 어떻게 데우나요? 유체의 특성은 온도가 변하고 만료됨에 따라 변합니다.

 

다양한 유체를 지정하고 특정 애플리케이션에 가장 적합한 디스펜싱 파라미터를 결정하는 것은 성공적인 미세 디스펜싱 프로세스를 구현하는 데 중요한 요소입니다.

 

 

카테터 기술을 위한 마이크로 디스펜싱 트렌드

오늘날의 카테터 디자인은 재료와 제조 능력의 한계를 뛰어넘고 있습니다. 한때 직경 2mm였던 최신 카테터는 이제 직경이 1mm 이하로 작아졌습니다.

 

심박조율기를 체내로 전달할 수 있는 카테터입니다. 또한 스텐트, 판막, 봉합 및 페이싱 특성을 제공할 수 있습니다. 이러한 작은 크기의 장치는 신체에서 가장 잘 작동하는 부위에 가깝게 배치할 수 있다는 장점이 있습니다.

 

마이크로 엔지니어링 카테터를 만들기 위해 제조업체는 기능, 확장성, 지속 가능성에 중점을 둡니다. 제조업체는 신속한 프로토타이핑과 마이크로 몰딩 기술을 사용합니다.

 

마이크로 카테터의 핵심은 얇은 벽입니다. 하위 어셈블리 설계도 중요한 역할을 합니다. 모든 것을 하나로 맞추는 것이 중요합니다.

 

디스펜싱된 마이크로닷의 직경은 300 – 400미크론으로, 대략 머리카락 5~6개 굵기입니다. 이렇게 작은 침전물 크기를 구현하려면 정교한 유체 디스펜싱 기술이 필요합니다.

 

 

유체 디스펜싱 솔루션

절제 카테터 제조는 매우 정밀한 제조 기술에 의존합니다. 유체 분사 솔루션인 PICO® 유체 분사 장비 제품군은 정밀 카테터 제조에 가치를 더합니다.

 

 

절제 카테터 생산을 위한 PICO 제팅 시스템

PICO Pµlse® XP 제트 밸브 및 PICO® Toµch™ XP 컨트롤러는 밸브 간 제팅 성능 향상을 위한 고유한 자체 조절 보정을 통해 극도의 정밀도와 반복성을 제공하기 때문에 절제 카테터 제조에 이상적입니다.

 

특히 최대 1000Hz에서 지속적으로 정밀하게 적용되는 0.5 nL의 미세 증착 기능으로 첨단 의료 기기 제조에 필요한 정밀한 제어를 실현할 수 있습니다. 이러한 기능은 미크론(&m) 수준의 스트로크 조정과 결합되어 첨단 심장 카테터 제조와 같은 정교한 비접촉식 애플리케이션에 이상적입니다.

 

 

 

 

카테터 생산을 위한 접촉 밸브 솔루션

니들 밸브는 유체 라인과 도트를 기판에 미세하게 분사하는 데 필수적인 도구입니다. 절제 카테터 제조에는 직경 150 &m(0.15mm)(0.006")의 작은 마이크로 도트가 필요한 경우가 많습니다. xQR41 MicroDot™ 밸브 보다 복잡한 각도로 좁은 공간에서 디스펜싱을 가능하게 합니다.

 

이러한 접촉식 밸브는 디스펜싱 표면과 접촉하여 유체를 도포해야 하기 때문에 PICO 제트 디스펜싱 시스템과 같은 비접촉식 밸브와는 다릅니다. 따라서 제트 시스템보다 속도가 느리지만 신뢰성이나 정확성은 떨어지지 않습니다.

 

마이크로리터 단위까지 증착해야 하는 응용 분야의 경우 741MD 마이크로닷 밸브는 공압 작동 및 제어 기능을 제공합니다. 직경 0.18mm(0.007”)의 작은 마이크로 도트를 일관되게 분사하고 유체에 포집된 공기의 영향을 받지 않으며 드립 프리 차단 기능을 제공하기 때문에 카테터 제작업체는 올바른 제조 애플리케이션을 위해 이 솔루션을 선택합니다.

 

 

 

 

미세 스프레이 요구에 이상적인 787MS MicroSpray 밸브 는 절제 카테터 제조업체에서 많이 선택하는 제품입니다. 그 이유는 작은 게이지 표준 스프레이 밸브가 표준 스프레이 밸브보다 최대 30% 더 작은 정밀하고 균일한 스프레이 패턴을 적용할 수 있기 때문입니다. 이 밸브는 최소 3.3mm(0.13인치), 최대 19mm(0.75인치) 직경의 스프레이 패턴을 생성합니다.

 

마찬가지로 781Mini 스프레이 밸브도 절제 카테터 제조에 필요한 정밀성을 제공합니다. 이 스프레이 밸브는 1mm(0.04”) 폭의 좁은 패턴으로 스프레이를 제어할 수 있습니다. 균일한 스프레이 패턴, 더 나은 정확도 및 가장자리 선명도를 제공합니다.

 

 

 

 

카테터 생산을 위한 핸드헬드 유체 디스펜싱 솔루션

고급 절제 카테터를 제작하는 데 필요한 정밀한 동작을 자동화하는 것은 종종 불가능합니다. 많은 고도로 숙련된 사람들이 이러한 작은 공작물에서 필요한 매우 정밀한 움직임을 수행합니다.

 

디스펜싱 유체를 수동으로 도포하려면 UltimusPlus™가 인기있는 솔루션입니다. UltimusPlus I-II 디스펜서는 디스펜싱 매개변수의 고급 터치스크린 제어를 통해 설정 및 작동을 간소화합니다.

 

 

 

 

미세한 선과 점의 필요성을 충족하기 위해 제조업체는 33가 옵티멀 챔퍼 팁을 사용합니다. 챔퍼 팁은 섬세한 표면 사이를 디스펜싱하거나 정확하고 반복 가능한 미세한 디스펜싱을 하는 데 이상적입니다.

 

33-ga 사이즈의 팁은 0.10mm/0.004” 라인의 디스펜싱 유체를 일관되게 만들 수 있습니다. 이 제품은 Optimum 시린지 배럴과 함께 사용하면 의료 기기 제조에 필요한 순도, 오염 방지 및 정전기 방지 성능을 제공합니다.

 

 

마이크로 디스펜싱 생산 과제

엔지니어들이 새로운 절제 카테터 설계로 성공을 거두면서 생명과학 산업의 다른 분야에서도 이러한 성공을 모방하고자 합니다. 심장 박동, 통증, 혈압을 관리하기 위한 소형 이식형 디바이스를 흔히 볼 수 있습니다.

 

절제 카테터 제조의 공통점은 더 작은 유체 침전물을 만들기 위한 지속적인 도전입니다. 이러한 혁신적인 애플리케이션의 경우 나노리터 이하의 작은 침전물 크기가 요구됩니다. 이는 마이크로리터에서 나노리터로, 특히 4나노리터의 침전물 크기로 이동하는 제조의 중요한 변화입니다.

 

 

 

 

제팅은 새로운 제조 기회를 제공하지만, 검증된 접촉식 디스펜싱은 여전히 실행 가능하고 인기 있는 제조 옵션입니다. 접촉 디스펜싱 표면 장력 특성을 사용하여 반복 가능하고 정확한 증착을 합니다.

 

가장 기본적인 형태인 접촉 디스펜싱은 팁 끝에 작은 물방울을 형성하는 유체 도트를 방출합니다. 표면 장력은 도트를 일정한 모양으로 유지하며, 도트는 접촉에 의해 기판에 방출됩니다.

 

이 방법은 입증되고 널리 사용되는 방법이지만 한계가 있습니다. 한 가지 이유는 각 유체의 표면 장력이 액적의 크기에 영향을 미치기 때문입니다. 또한 기판의 특성도 액적 크기에 영향을 미칩니다. 또한 접촉 디스펜싱은 제조업체가 X, Y, Z 축의 Z 배치를 매우 정밀하게 해야 합니다.

 

미세한 선과 점이 필요한 디자인의 경우 젯팅이 탁월한 제조 솔루션을 제공할 수 있습니다. 제팅은 어셈블리 유체 표면 장력 문제를 해결합니다. 제팅은 도포력을 공급하기 때문에 표면 장력이 없습니다.

 

 

마이크로 디스펜싱의 미래

마이크로 디스펜싱의 시대가 열렸습니다. 그러나 생명 과학 산업에서 누가, 어떻게, 어떤 부문에서 이 액체 디스펜싱 기술을 활용할지는 아직 결정되지 않았습니다.

 

하지만 카테터와 같은 의료 기기 제조의 큰 그림은 더 명확합니다. 전 세계적으로 수요가 계속 증가함에 따라 보다 효율적인 제조 솔루션이 필요합니다. 자동화 시스템은 수요를 따라잡기 위해 미세 액체 디스펜싱 역량이 필요합니다.

 

마이크로 애플리케이션에는 더 빠른 사이클 타임으로 더 반복 가능한 프로세스가 필요합니다.

 

절제 카테터 제조와 관련하여 성공적인 미래 마이크로 기술 제조를 위해서는 전극을 접착하고 납땜 페이스트를 전략적으로 배치해야 합니다. 전자 부품을 보호하기 위해 에폭시 페이스트를 사용하고 이를 취급하는 것은 해결해야 할 어려운 작업일 수 있습니다. 카테터 제조업체는 미세한 양의 유체를 표면에 반복적으로 주입할 수 있는 신뢰할 수 있는 솔루션이 필요합니다.

 

 

결론

마이크로를 향한 경쟁은 이제 시작되었고, 그 속도는 더욱 빨라지고 있습니다. Nordson EFD와 같은 회사는 절제 카테터와 같은 산업에서 유체 침전물을 더 작게 만들어 성공할 수 있도록 지원하는 기술을 개발했습니다. 이들은 계속해서 침전물을 더 작게 만들어야 합니다.

 

더 작고 특수한 카테터를 만들기 위한 노력이 계속되고 있습니다. 제팅 기술의 발전으로 최소 침습 특수 카테터가 가능해질 것입니다. 미래에는 미크론 수준의 작은 선과 점을 디스펜싱하는 정밀한 기술이 중요해질 것입니다. 이러한 기술이 미래의 결과를 결정할 것입니다.

 

[i] 전자제품의 소형화 혁명을 맞이할 준비가 되셨나요? (mclpcb.com)

 

 

리소스

 

PICO XP 제팅 시스템

 

xQR41 마이크로닷 밸브

 

741MD 마이크로닷 밸브

 

787 MS 마이크로스프레이 밸브

 

781 미니 스프레이 밸브

 

UltimusPlus 디스펜서

 

Optimum 챔퍼 팁

 

마이크로닷 디스펜스 팁

 

---