الوضع الحالي للتطبيق والتحديات ذات الصلة بمغناطيسات النيوديميوم والحديد والبورون في المجال الطبي

لقد لعبت مغناطيسات النيوديميوم والحديد والبورون منذ فترة طويلة دورًا مهمًا في الصناعة الطبية، بما في ذلك استخدامها داخل الجسم وخارجه، وكذلك في محركات وأجهزة استشعار المعدات الطبية. ولديها مجموعة واسعة من التطبيقات في الصناعة الطبية وهي متقدمة مثل الابتكارات المتعلقة بتقنيات البحث الحالية. وعلى الرغم من أن كل تطبيق فريد من نوعه، إلا أن هناك حاجة إلى رؤى قيمة والتعاون من مراحل التصميم والتطوير إلى مرحلة الإنتاج لتحقيق أفضل منتج نهائي.
تطبيق المنتج والسرية
يبدأ معظم العملاء الطبيين بفكرة أو مفهوم يتوقعون أن يتم تسجيل براءة اختراعه في مرحلة ما، ويضمنون اتفاقية سرية متبادلة عند مناقشة الجزء المغناطيسي. احترم الملكية الفكرية للعملاء وحمايتها، وفهم أن فترة حضانة المنتجات الجديدة قد تستغرق وقتًا طويلاً، حيث ستحدث العديد من التغييرات وسيتم جمع البيانات باستمرار. بالنسبة للتطبيق النهائي، قد يكون من الصعب توفير تصميم محاكاة وتحسين دقيق لمتطلبات المغناطيس أو المكونات المغناطيسية قبل تصنيع النموذج الأولي الأول. على الرغم من أن المحاكاة والتحسين قريبان من نتائج التصميم النهائي، إلا أنه لا يزال من غير الممكن إهمال عمل التصميم الفعلي لإنتاج القالب واختباره والتحقق منه.
يستخدم في الجسم
تتجاوز المغناطيسات المستخدمة في الجسم متطلبات تطبيقات المغناطيس "التقليدية" بكثير، كما أنها متوافقة حيوياً مع الطلاءات على المغناطيسات الطبية الملامسة. تشمل الطلاءات المعتمدة للمغناطيسات الذهب، أو الباليلينج، أو التيتانيوم، أو الروديوم. يساعد الطلاء الصحيح على تحسين مقاومة التآكل لبعض المواد الكيميائية وهو آمن أيضًا للاستخدام الداخلي. لطالما ارتبط البولي إيثيلين تيريفثالات على المغناطيسات بالتطبيقات الطبية والتكنولوجية، حيث يوفر طلاءً مقاومًا للتآكل ومتينًا يمكن استخدامه في الباليلينج C وD وN.
قد تتعرض المغناطيسات لخدوش وشظايا في الطلاء أثناء الاصطدام أو الارتطام أو طحن الأجزاء الأخرى، مما يؤدي إلى الأكسدة. في بعض التطبيقات، قد يكون مضاعفة سمك الطلاء مفيدًا، ولكن يجب التحقق من التفاوتات لضمان إمكانية استخدام سمك إضافي. الذهب هو طلاء طبي معتمد من قبل إدارة الغذاء والدواء للاستخدام في الجسم. يحتوي على طلاء أساسي من النيكل والنحاس والنيكل، بسمك طلاء ذهبي قياسي يبلغ 0.3-0.6 ميكرون ودرجة حرارة تشغيل قصوى تبلغ حوالي 200 درجة
إن جميع المغناطيسات المستخدمة في الجسم تقريبًا صغيرة وتتطلب مغناطيسات أقوى، لذا يتم استخدام النيوديميوم دائمًا تقريبًا. في بعض الأحيان، قد نجد بيئة تطبيق تحاول تحدي القوانين الفيزيائية أو تتطلب من المغناطيسات أداء مهام تتجاوز قدراتها. على سبيل المثال، يوفر مغناطيس أسطواني صغير بحجم 0.5 مم × 1 مم قوة تثبيت تبلغ 20 رطلاً، أو يقرأ المستشعر 4000 جاوس من قرص بحجم 1 مم × 1 مم على مسافة 3 بوصات. بالنسبة للمغناطيسات، من المهم فهم الإمكانيات المتاحة في متطلبات الحجم والتسامحات المقبولة (ملاحظة: إذا أمكن، حاول ألا تكون ضيقًا للغاية) والنتائج المرجوة.
يعتمد شكل المغناطيس عادةً على متطلبات التطبيق والنتيجة. غالبًا ما تكون معظم المغناطيسات المستخدمة داخل الجسم أسطوانية صغيرة، بينما تكون المغناطيسات المستخدمة خارج الجسم ذات أشكال وأحجام عديدة. كما أن اتجاه المغناطيسية أو توجهها مهم بنفس القدر مثل الشكل. على سبيل المثال، يسمح التطبيق للمغناطيس بالمرور عبر المستشعر، وأظهر التصميم الأولي أن المغناطيس له مغناطيسية محورية. بمجرد أن يكون لديك فهم أفضل للمستشعر، ستدرك أن اتجاه المغناطيسية يجب أن يكون شعاعيًا. بعد التصحيح، يعمل المستشعر والمغناطيس جيدًا كمكون.
إذا تم اختيار المغناطيس والطلاء الصحيحين بناءً على درجة الحرارة والنظافة والمواد الكيميائية التي يتعرض لها، فسيعمل المغناطيس إلى أجل غير مسمى وبشكل مستمر. هناك العديد من درجات مغناطيس النيوديميوم، لذا فإن اختيار الدرجة الصحيحة للتعامل مع متطلبات درجة الحرارة يعد نقطة بداية جيدة. بمجرد تحديد الدرجة الصحيحة، يجب مراعاة متطلبات البيئة التي سيتعرض لها المغناطيس. إذا تم تنظيف المغناطيس بمواد كيميائية عادية أو وضعه في معدات التعقيم، فسيكون الطلاء الذي يمكنه تحمل هذه البيئة أمرًا بالغ الأهمية، حيث قد يواجه المغناطيس مناطق أكثر من الهواء المحيط.
تتطلب عملية الاختبار وجمع البيانات والمزيد من جمع البيانات قدرًا كبيرًا من الوقت والجهد من مرحلة التصميم إلى مرحلة المنتجات المعتمدة من قِبل إدارة الغذاء والدواء، بالإضافة إلى قائمة كبيرة من المستندات والتقارير المطلوبة لكل دفعة من المنتجات. تعرف على الملفات والاختبارات المطلوبة أثناء عمليات الاختبار والإنتاج الأولية من أجل الحصول على إجراءات الاختبار الصحيحة وعمليات التصنيع وقوائم الملفات المطلوبة قبل الإنتاج الضخم.
خاتمة
عند التفكير في استخدام المغناطيس في التطبيقات الطبية، فإن الموضوعات المذكورة أعلاه ليست سوى نقطة بداية، وتتطلب التطورات في التكنولوجيا الطبية والتطبيقات فرصًا للتعاون مع أكثر المواهب ابتكارًا وإبداعًا في صناعة الطب اليوم. استمر في تحدي وتجاوز حدود المغناطيس ومكونات المغناطيس ودوائر المغناطيس والطلاءات، والتي تنطوي على الاستخدام الجراحي قصير المدى، ووضع المعدات على المدى الطويل، والاستخدام الدقيق لأجهزة الاستشعار والمحركات الدقيقة.