정밀 스위스 CNC 가공 MP35N® 의료 전극으로 우수한 기기 성능 구현

의료 기기 기능 향상을 위한 특징 생성

의료 기기 산업에 종사하지 않는다면, 전극(electrodes)이라는 용어가 Metal Cutting Corporation이 저항 점용접과 다이스inker EDM용으로 만드는 전극만을 지칭하지 않는다는 사실에 놀랄 수 있습니다.

사실 의료 전극은 심장 박동 조율, 심장 제세동, 신경 자극 시스템의 필수 구성요소입니다. 그리고 이 전극들은 일반적으로 MP35N®으로 만들어지며, 중요한 특징을 위해 정밀 CNC 스위스 스타일 가공에 의존하는 경우가 많습니다.

의료 전극을 사용하는 기기의 구성요소

일반적으로 의료 전극은 체조직과 접촉하여 카테터나 유사 장치를 통해 치료 부위에 전기 신호를 전달하도록 설계됩니다. 박동 조율, 제세동, 신경 자극용 신호 전달 시스템은 세 가지 주요 구성요소를 가집니다.

• 펄스 발생기(pulse generator): 전기 신호 생성
• 리드(lead): 와이어, 코일, 케이블의 시리즈로 만들어지며 신호를 전극까지 전달
• 전극(electrode): 보통 리드 끝단에 조립되어 조직에 신호 전달

대부분 전극은 튜빙에서 절단된 링 형태입니다. 튜빙은 MP35N 같은 임플란트 등급 소재로 만들어지며, 전기적 특성뿐만 아니라 기타 특성으로 인해 자주 사용됩니다. (아래 참조.)

연마 컷오프 회사로서 Metal Cutting은 이들 의료 기기의 링 전극용 튜빙을 절단하라는 요청을 자주 받습니다. 하지만 때로는 그 튜빙에 무언가 더 필요합니다. 즉, 우리의 또 다른 역량인 정밀 CNC 스위스 가공이 필요한 특징들입니다.

의료 전극용 스위스 가공 특징

리드에서 근위 원위 끝단까지 그리고 길이 방향으로, 이 의료 기기들은 가공된 튜블러 구성요소를 가질 수 있습니다. 또한 전극 자체를 가공하여 다음을 생성할 수 있습니다.

• 전극이 카테터에 부착되도록 하는 특징
• 필요한 신호 전달 작업을 수행하기 위한 형상 표면
• 특정 기기 설계 및 제조업체에 고유한 기타 특징

스위스 스타일 선반은 끝단의 챔퍼, 테이퍼 같은 다른 직경, 크로스 홀 같은 특징을 가진 가공 튜블러 부품을 생산할 수 있습니다. 원위 끝단에는 튜블러 부품, 가공된 솔리드 부품, 가공된 부품 위의 코일 부품이 있을 수 있으며, 모두 치료 중인 조직에 신호 전달을 최적화하도록 설계됩니다.

예를 들어, 일반적인 전극 중 하나는 팁 코일(tip coil)이라고 불리는 것인데, 본질적으로 전극이 조직에 부착될 수 있도록 끝에 코일 모양의 나사산 팁이 있는 리드입니다. 스위스 가공은 조직에 눌러지거나 나사로 고정되어 뽑힘을 방지하는 이런 유형의 코일이나 기타 바브 팁(barbed tip)을 가능하게 합니다.

의료 전극의 응용 분야

MP35N으로 만든 의료 전극의 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 심장 박동기(Pacemakers): 적절한 속도로 심장이 뛰도록 전기 펄스 전송
• 이식형 제세동기(ICD): 심장 조직에 충격을 주어 "리셋"하고 심박수 교정
• 신경 자극 장치(Neurostimulation devices): 보통 통증 관리를 위해 신경에 신호(주로 전자기) 전달

박동 조율 및 제세동 시스템은 어떻게 사용되나?

심장 박동기와 ICD는 모두 피부 아래 이식되는 소형 장치입니다. 이 장치들은 심박수와 리듬을 추적하는 소형 컴퓨터를 포함하며, 부정맥으로 알려진 심박수 문제를 언제 어떻게 교정할지 결정합니다.

• 서맥(Bradycardia): 심장이 너무 느리게 뛸 때 — 분당 60회 미만
• 빈맥(Tachycardia): 심장이 너무 빠르게 뛸 때 — 분당 100회 초과
• 빈맥-서맥 증후군(Tachy-brady syndrome): 심박수가 불규칙하고 너무 빠름과 너무 느림 사이를 오갈 때 — 심방 세동 진단 환자에게서 흔히 볼 수 있는 상태

박동 조율과 제세동 시스템 사이에는 약간의 차이가 있습니다. 심장 박동기가 심박수가 리듬에서 벗어남을 감지하면, 장치는 심박수를 빠르게 하거나 늦추고 안정화하기 위해 전기 펄스를 보냅니다.

ICD가 심장이 너무 빠르거나 너무 불규칙하게 뛰는 것을 감지하면, 심장을 다시 리듬으로 되돌리기 위해 충격을 보냅니다. 그러나 일부 ICD는 심박수가 너무 느릴 때 신호를 보내는 심장 박동기 기능도 합니다.

언제 심장 박동기와 ICD가 필요한가?

다른 치료가 효과가 없거나 베타 차단제 등 심박수를 늦출 수 있는 심장 약물 복용 시 박동 조율 시스템이 필요할 수 있습니다. 심장 절제술(cardiac ablation)을 받은 환자에게도 심장 박동기가 필요할 수 있습니다.

이는 심장의 미세한 영역을 소작하여 심장의 자연 박동 조율기인 방실결절(AV node)이 비정상적인 전기 임펄스를 보내는 것을 막는 시술입니다. 그러나 이 시술이 때때로 AV 노드를 손상시켜 심장 조절을 위한 심장 박동기를 필요하게 만듭니다.

(절제는 다른 조직에서도 수행될 수 있으며, 흥미롭게도 의료 전극을 사용합니다. 그러나 절제 시술은 최소 침습적이며 이식형 장치를 포함하지 않습니다.)

제세동 시스템은 심장의 하부 방실(심실)이 비정상인 환자에게 필요할 수 있습니다. 또한 심장마비나 심정지를 경험한 환자에게 ICD가 필요할 수 있습니다.

신경 자극 시스템은 어떻게 사용되나?

신경 자극은 뇌로 이동하는 통증 신호를 변화시켜 통증을 차단합니다. 장치는 척수나 뇌 같은 영역의 신경에 의료 전극을 통해 전기적(주로 전자기적) 자극을 전달합니다.

심각한 만성 통증으로 고통받는 사람들에게 완화를 제공하는 것 외에도, 신경 자극은 간질, 파킨슨병, 우울증, 편두환 치료에 사용될 수 있습니다. 연구에 따르면 미주신경 자극으로 고혈압을 완화할 잠재력도 큽니다.

다른 치료가 실패한 후 신경 자극이 사용되기도 하지만, 일부 조건에서는 이를 첫 번째(또는 적어도 초기) 방어선으로 삼으려는 움직임이 커지고 있습니다. 예를 들어 통증 치료를 위한 처방 오피오이드 대체제로 말입니다.

스위스 가공 전극용 MP35N의 장점

의료 기기 제조업체는 일반적으로 미국 재료 시험 협회(ASTM) 또는 ISO 사양을 충족하는 임플란트 등급 소재를 선택합니다.

의료 전극용으로 MP35N은 다음과 같은 특성 조합으로 인해 선택되는 임플란트 등급 ASTM 지정 합금입니다.

• 고강도
• 인성
• 연성
• 내식성
• 전기 저항
• 열전도율

일반적으로 가공 경화되며 인장 강도에서 304 등급 스테인리스 스틸과 비교 가능합니다. MP35N은 숙련된 스위스 머신 샵에서 효과적인 생산과 최종 제품의 고품질 의료 전극에 필요한 특성을 제공합니다.

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