Mecanizado suizo CNC de precisión de electrodos médicos MP35N® para rendimiento superior de dispositivos

Creación de características para mejorar funcionalidad en dispositivos médicos

Si no está en la industria de dispositivos médicos, puede sorprenderle que el término electrodos no se refiera solo a los que Metal Cutting Corporation fabrica para soldadura por resistencia y EDM de hundimiento.

De hecho, los electrodos médicos son componentes cruciales de sistemas de estimulación neurológica, desfibrilación y marcapasos cardíacos. Y estos electrodos, típicamente fabricados en MP35N®, a menudo dependen del mecanizado CNC suizo de precisión para características importantes.

Componentes de dispositivos que usan electrodos médicos

En general, los electrodos médicos están diseñados para contactar tejido corporal y enviar una señal eléctrica a la zona de tratamiento mediante catéter o dispositivo similar. Estos sistemas de entrega de señales —para marcapasos, desfibrilación o neuroestimulación— tienen tres componentes principales:

• El generador de pulsos, que crea la señal eléctrica
• El electrodo, hecho de una serie de hilos, bobinas o cables, que lleva la señal al electrodo
• El electrodo, generalmente ensamblado hacia el final del electrodo y que entrega la señal al tejido

La mayoría de electrodos son anillos cortados de tubos. El tubo está hecho de material grado implante como MP35N, usado a menudo por sus propiedades eléctricas y otras características. (Ver más abajo.)

Como empresa de corte abrasivo, Metal Cutting a menudo corta tubos usados para anillos electrodos en estos dispositivos. Pero a veces ese tubo necesita algo más —específicamente, características que requieren otra de nuestras capacidades: mecanizado CNC suizo de precisión.

Características mecanizadas suizas para electrodos médicos

Desde el electrodo hasta el extremo distal proximal y a lo largo de la longitud, estos dispositivos pueden tener componentes tubulares mecanizados. Además, los propios electrodos pueden mecanizarse para producir:

• Características que permiten a los electrodos fijarse al catéter
• Superficies moldeadas para lograr la tarea de entrega de señal necesaria
• Otras características únicas al diseño de un dispositivo y fabricante particulares

Un torno suizo puede producir piezas tubulares mecanizadas con características como chaflanes en el extremo, diferentes diámetros como conicidades en el extremo, y orificios transversales. En el extremo distal, también puede haber una pieza tubular, una pieza maciza mecanizada, o una pieza enrollada sobre una mecanizada, todas diseñadas para optimizar la entrega de señal al tejido tratado.

Por ejemplo, un electrodo común es la bobina de punta —esencialmente, un electrodo con punta de sacacorchos enrollada al final para que el electrodo se fije al tejido. El mecanizado suizo permite este tipo de bobina u otra punta barbada que puede prensarse o enroscarse en el tejido y resiste ser extraída.

Aplicaciones para electrodos médicos

Las principales aplicaciones para electrodos médicos hechos de MP35N son:

• Marcapasos, que envían un pulso eléctrico para mantener el corazón latiendo a la frecuencia adecuada
• Desfibriladores cardioversores implantables (ICD), que aplican choque al tejido cardíaco para "reiniciarlo" y corregir la frecuencia
• Dispositivos de neuroestimulación, que envían señal a nervios, usualmente para manejo del dolor

¿Cómo se usan los sistemas de marcapasos y desfibrilación?

Marcapasos e ICD son dispositivos pequeños implantados bajo la piel. Contienen un pequeño ordenador que rastrea la frecuencia y ritmo cardíaco, determinando cuándo y cómo corregir problemas de ritmo conocidos como arritmias:

• Bradicardia, cuando el corazón late demasiado lento —menos de 60 latidos por minuto
• Taquicardia, cuando late demasiado rápido —más de 100 latidos por minuto
• Síndrome taqui-brádico, cuando el ritmo es irregular y fluctúa entre demasiado rápido y demasiado lento —condición frecuente en fibrilación auricular

Hay pequeñas diferencias entre sistemas de marcapasos y desfibrilación. Cuando un marcapasos detecta ritmo fuera de compás, envía pulsos eléctricos para acelerar, desacelerar y estabilizar. Cuando un ICD detecta que el corazón late demasiado rápido o erráticamente, envía un choque para restablecer el ritmo. Sin embargo, algunos ICD también funcionan como marcapasos, enviando señal cuando la frecuencia es demasiado lenta.

¿Cuándo se necesitan marcapasos e ICD?

Los sistemas de marcapasos pueden necesitarse cuando otros tratamientos no han funcionado o con betabloqueantes u otros medicamentos que ralentizan el corazón. También puede necesitarse en pacientes que han tenido ablación cardíaca.

Esto es donde pequeñas áreas de tejido cardíaco se cauterizan para detener el marcapasos natural, el nodo auriculoventricular (AV), de enviar impulsos eléctricos anormales. Sin embargo, el procedimiento puede dañar el nodo AV, requiriendo marcapasos para regulación.

(La ablación puede realizarse en otros tejidos y, curiosamente, también usa electrodos médicos. Sin embargo, los procedimientos de ablación son mínimamente invasivos y no involucran dispositivo implantable.)

Los sistemas de desfibrilación pueden necesitarse en pacientes donde las cámaras inferiores del corazón (ventrículos) son anormales. Además, un paciente que ha sufrido infarto o paro cardíaco puede necesitar un ICD.

¿Cómo se usan los sistemas de neuroestimulación?

La neuroestimulación bloquea el dolor alterando las señales de dolor mientras viajan al cerebro. Los dispositivos usan un electrodo médico para enviar estimulación eléctrica (usualmente electromagnética) a nervios en áreas como médula espinal o cerebro.

Además de aliviar a personas con dolor severo y crónico, la neuroestimulación puede tratar condiciones como epilepsia, Parkinson, depresión y migraña. Estudios muestran gran potencial en estimulación del nervio vago para aliviar hipertensión.

Aunque a veces se usa después de que otros tratamientos fallan, hay movimiento creciente para hacerla primera (o al menos temprana) línea de defensa en algunas condiciones —por ejemplo, en lugar de opioides recetados para tratamiento del dolor.

Ventajas del MP35N para electrodos mecanizados suizos

Los fabricantes de dispositivos médicos generalmente eligen materiales grado implante que cumplen especificaciones de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM) o ISO.

Para electrodos médicos, el MP35N es una aleación grado implante especificada por ASTM, elegida por su combinación de propiedades que incluyen:

• Alta resistencia
• Tenacidad
• Ductilidad
• Resistencia a la corrosión
• Resistencia eléctrica
• Conductividad térmica

Típicamente endurecido por trabajo y comparable al acero inoxidable grado 304 en resistencia a tracción, el MP35N proporciona características necesarias para producción efectiva en manos de un taller suizo cualificado y un electrodo médico de alta calidad en el producto final.

¿Es el mecanizado CNC suizo de precisión una buena elección para sus dispositivos médicos u otras aplicaciones? Descargue nuestra guía gratuita Preguntas frecuentes sobre máquinas suizas para aprender más sobre sus ventajas y capacidades.