Представляете себе , что такое стент?
Это такая пружинка, которая остаётся в организме и поддерживает стенки кровеносного сосуда после того, как этот (закупоренный) сосуд открыли с помощью катетера.
Если сосуд находится в сердце - достаточно, чтобы стент был сделан из нержавеющей стали - деформация стента в процессе работы органа небольшая.
А если этот сосуд в шее или в мышце?
В этом случае стенты делают из нитинола - сплава с памятью формы, но используют не свойство памяти формы (так горячо любимое ТРИЗ спецами), а свойство сверх-эластичности, присущее этим сплавам при определённом (заданном заранее) диапазоне температур.
Эта заданная температура равна температуре человеческого тела:) и находится в диапазоне 37 +/- 2 градуса цельсия
Стент из нитинола доставляется в сосуд с помощью системы состоящей из гибкого "рукава", который не даёт стенту раскрыться и гибкого "выталкивателя", который этот стент из рукава выталкивает в нужном месте.
Вот мы и подошли к задаче.
Внутренний диаметр рукава меньше 2 мм.
Диаметр стента в раскрытом состоянии около 10 мм.
Длина стента до 100 мм
Стент надо засунуть в рукав.
Делают это, охлаждая стент до минусовой температуры (нитинол становится мягким, как никель), сжимая его до требуемого диаметра на оправке специальным приспособлением, которое называется кримпер и, затем,заталкивая стент в "рукав".
1. При нормальной температуре стент не складывается "ровно" из-за упугости.
2. При низких температурах стент складывается ровно, но при заталкивании в "рукав" сильно деформируется (более дозволенных 6-8%) и теряет форму, что недопустимо.
Всё из-за того, что кримпер должен сжимать стент сильно, чтобы довести его до требуемого диаметра, а это приводит к большой силе сопротивления выталкиванию (из кримпера), которая деформирует стент.
Как быть?
Существующие на рынке, но не удовлетворяющие нас системы около 300 000 $
Вот так выглядит реальная, а не "учебная" задача, "причёсанная" конечно - развлекайтесь:)
Для тех, кто сразу же поспешит заподозрить меня в том, что я желаю "на халяву" идеями разжиться сообщаю, что задачу я решил, автоматическую систему построил и она хорошо работет.
Успехов
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
В данном случае дело не в том, "заморозка" это или "приморозка", а в том, что не была поставлена кокретизированная задача: стент извлекается из кримпера БЕЗ усилия. А для меня в этой задаче (я уже не раз об этом писал) найти методический "прокол" важнее случайно найденного хорошего решения. В данном случае я исхожу из того, что предварительный анализ (даже с теми огрехами, которые у меня неизбежны ввиду недостаточного знания предмета) должен выходить на постановку ВСЕХ задач, принципиально допускающих простые решения. (Как сами эти решения найти - это отдельная тема.)
И, кажется, я нашел прокол - не в методике, а в ее выполнении. Вот этот прокол:
Я поставил только одну задачу, тогда как по методике надо было поставить две (что я и сделал в предыдущем случае): первую - на решение в пределах данного типа (что я фактически и сделал), а вторую - на переход к следующему типу, то есть, в данном случае - к типу 3 - ограничение действия (узнаете?!). А задача должна была быть поставлена так: ДЕЙСТВИЕ СТЕНТА ОГРАНИЧИВАЕТСЯ ТАК, ЧТОБЫ ОН НЕ ОКАЗЫВАЛ ДАВЛЕНИЯ НА КРИМПЕР. При этом особенность типа 3 состоит в том, что ограничение действия НЕ должно быть точно выверенным - оно должно только ПРИБЛИЗИТЕЛЬНО диктовать объекту, что ему делать.
Вообще, постановка задачи по следующему типу всегда предполагает ПОЛНОЕ устранение того недостатка, с которым борются, то есть - настолько, что он перестает мешать вообще. Аналогично тому, как в случае точности попадания стента в трубку я поставил задачу на полное устранение эффекта от неточности, даже если он и выйдет за допустимые пределы.
Таким образом, я просто недовыполнил собственную методику - забыл поставить задачу. Методика (пока что) "держится" – если не окажется, что я пропустил еще какие-то задачи, допускающие простые и достаточно эффективные решения. Правда, само решение все еще предстоит найти – но это по методике идет малость подальше.
А пока что надо завершить сбор «простых задач» (с учетом отброшенных ранее – теперь не хочу ничего отбрасывать!):
Собираем предварительные идеи решения:
Чуть позже соберусь с мыслями и пойду дальше... Следующий шаг - поиск дублирующих, недостаточных и избыточных решений.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
По-моему у вас всё слишком сложно.
Затягивать или заталкивать стент на взаимодействие стента с кримпером - роли не играет, но заталкивать в длинную (более полутора метров трубку) гораздо тяжелее.
Можно найти массу более простых способов бороться с некруглостью точной (точная экструзия) трубки, но в этом нет необходимости.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Эту задачу тоже "недорешали".
Интересно, что за эти пять лет появились новые кримперы, которые реализуют похожую идею вталкивания стента в трубку. См. первое видео. Конечно Не вибрация, не магнитострикция и не обратный пьезоэффект, а нечто менее экзотическое и на данный момент более практичное на макроуровне - - ближе к моему решению.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Задача (пока?) не решена:)
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Осталась "последняя" задача.
Она где-то аналог задачи о замыкалке по крайней мере в этом:
"Нужно, чтобы груз основательно, со скрежетом, терся о контакты. Но чтобы при этом сохранялось свободное падение."
Нужно, чтобы стент основательно, со скрежетом, тёрся о губки кримпера. Но при этом легко заталкивался в трубку.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
"...кримпер должен сжимать стент сильно..., а это приводит к большой силе сопротивления выталкиванию".
"Нужно, чтобы стент основательно, со скрежетом, тёрся о губки кримпера. Но при этом легко заталкивался в трубку".
Чтобы вообще не двигался относительно губок.
По-моему третий вариант.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Два последних варианта - плохо, поскольку это требует очень серьёзных изменений конструкции кримпера.
Первый - я видел такой кримпер. Сама идея хорошая, кстати, но тоже плохо. Не потому, что слишком сложно, а потому, что это требует пусть не таких серьёзных изменений, как в первом случае, но, тем не менее, достаточно значительных.
Подсказка: Поробуйте доработать первую идею для кримпера со сплошными губками.
И поторопитесь, чтобы и этот "маслёнок" не достался соседу:)
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Наморозить на губки углекислый газ. В контакте с тёплой трубкой он будет испаряться и она будет свободно надвигаться на стент.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Если стент сильно сжат губками кримпера - он легко входит в трубку. Проблема в том, что его (стент) из кримпера в этом случае тяжело вытолкнуть. В самой трубке стент движется нормально. Иначе бы его не удалось вытолкнуть внутри сосуда.
Внутрь кримпера трубка не засовывается.
Губки кримпера монолитные.
Из той идею, которую нужно даработать нужно выбрать для доработки другую часть.
P.S.Кстати, не забывайте, что Вы имеете дело со стентом из нитинола. Стент из этого материала уже термообработан таким образом, что становится пластичным при температурах около 0 градусов. А это значит, что в трубку в пластичном состоянии он вдвигается достаточно легко. Другое дело, что он недопустимо деформируется если пытаться его выталкивать в пластичном состоянии из сжатых губок кримпера.
И ещё... Стенты, о которых идеёт речь можно ровно сжать до диаметра меньше 2 мм (без наездов и перегибов) только когда они в пластичном состоянии - иначе "комячатся ".
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Тогда надо сделать так. Охладить кримпер и обжать стент в пластичном состоянии - с этим проблем нет. А чтобы вытолкнуть его из кримпера с допустимыми деформациями, нужно кримпер опять нагреть. Но на выходе из кримпера стент надо опять охладить, чтобы он хорошо зашел в трубку.
Получается, что часть обжатого кримпером стента будет в том состоянии, которое позволяет его вытолкнуть без деформаций, а часть стента, которая выходит из кримпера будет в пластичном состоянии и хорошо зайдет в трубку.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Возможно, моё предложение будет дополнением к предложению Алекса.
Выталкиватель стента - это поршень, но с разными диаметрами. Основная часть поршня с диаметром D, равным диаметру канала кримпера, + часть (концевая часть поршня) - с диаметром d, равным внутреннему диаметру стента, и с длиной, равной длине стента, или чуть длиннее. Выталкивание стента происходит кольцевой площадкой с шириной S = (D - d)/2. На поршне переход от участка с диаметром D к участку с диаметром d можно сделать с выкружкой радиуса d/2, чтобы прилегание выталкивающей части поршня к первому витку стента было полным и снижало возможность деформации.
Еще одна особенность поршня-выталкивателя: концевая часть поршня - цанга, которая работает на разжим. Она вводится внутрь стента и разжимается до соприкосновения со стентом. Стент при разжатии цанги оказывается зажатым (с разумной силой) между цангой и каналом кримпера. В этом случае стент можно рассматривать как сплошную трубку, надетую на цангу-оправку, что практически устраняет возможность поперечной деформации стента при его выталкивании из кримпера.
Спасибо,
AlexZ
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Обернуть стент материалом Х до сжатия в головке. Сжимать с обёрткой. Обёртка облегчает вытаскивание стента без повреждений.
В качестве материала Х обёртки использовать тот же нитинол?
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Вижу, что снова "непонятки" с условием...
1. Существующие кримперы и так обжимали стент при температуре ниже 0 градусов. Кстати, наш стент (в отличие от других стентов) нормально не сложится при комнатной температуре.
2. В существующих (на тот момент) кримперах стент и так выталкивали из кримпера, вталкивая его в трубку с помощью ступенчатой оправки, описанной Алексом Захаровым.
3. Проблема не в том, что стент в пластичном состоянии нельзя затолкнуть без дефосмаций в трубку - можно и достаточно легко. Проблема в том, что его тяжело вытолкнуть из кримпера. Дело в том, что все стремятся "впихнуть невпихуемое" - т.е. затолкнуть стент в трубку минимально возможного диаметра, а для этого стент надо очень сильно обжать. Настолько сильно, что страты стента, образующие в открытом состоянии ломанную линию, в сжатом состоянии касаются друг друга.
Тут хоть грей, хоть охлаждай - ничего не поможет. Стент не удаётся вытолкнуть из кримпера без недопустимых деформаций - он сильно трётся о губки кримпера. А если сжимать слабо - можно будет относительно легко вытолкнуть из кримпера сжатый стент. но он не войдёт в трубку, поскольку её диаметр окажется меньше.
Просьба не предлагать сделать на конце трубки воронку - её потом придётся... отрезать. Сделать же этакую воронку со ступенькой которую войдёт трубка и место стыка её (трубки) внутренней поверхности с конусом воронки будет гладким - весьма проблематично из-за разницы в размерах (в пределах допуска) между трубками.
Короче, "туда ходить не надо". Лучше разрешите противоречие обжимать стент сильно <-> обжимать стент слабо.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Вы писали, что примораживание стента помогает решить проблему. Т.е. в этом случае оправка удерживает стент и не позволяет стенту недопустимо сминаться. Но "примораживание" просто так не внедрить. Тогда нужно по другому удерживать стент на оправке. Кто-то предлагал примагничивание. Если пройтись по МАТХЭМ, то первым выскакивает "механическое поле". Оправка сама механически цепляет стент. И чем сильнее римпер зажимает стент, тем оправка сильнее цепляется за стент. На ум приходит вариант с резиновой оправкой. Стент вжимается в нее, оправка как бы цепляется за стент, не давая ему при выталкивании деформироваться.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Это сработало несколько раз в условиях опыта, но нужно было доводить технологию.
Действительно если смочить оправку водой и подержать стент в обжатом состоянии на этой оправке, чтобы он примёрз - получалось засунуть стент в трубку... на оправке без всякого кримпера.
К сожалению, иногда стент не примораживался и комячился. Т.е. технологию смачивания и приморозки нужно было доводить.
Мы пошли другим путём и решили не отказываться от кримпера.
По поводу покрытия оправки резиной - это действительно пришлось делать но по другой причине. У стентов иногда трескались сварные точки - пришлось перейти к композитной оправке.
Но всё это другие проблемы. В нашем случае нужно разрешить противоречие (обжимать сильно<->обжимать слабо), чтобы засунуть стент в трубку, а не обойти его.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
По всему выходит, что надо раздуть трубку воздухом.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Не надо!
Подсказка:
Преположим вы действительно собираетесь "выпихнуть" стент из кримпера и "впихнуть" его в пластиковую трубку. В конце процесса стент уже в трубке, а в самом начале процесса? Как вы в эту трубку стентом с гарантией попадёте? Это что-то вроде шага назад от ИКР, но тут, правда, несколько шагов.
Затем известный способ "впихивания" стента в трубку надо изменить с помощью сочетания двух классических приёмов, которые позволят разрешить противоречие сжимать так, чтобы пищал<->и не сжимать вовсе, чтобы в трубку без трения о кримпер вталкивался, и... "золотой ключик у вас в кармане".
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Был намек на задачу про замыкалку: замыкалка должна касаться контактов на стенках трубы, чтобы замыкать их, и не должна касаться контактов на стенках трубы, чтобы скорость падения замылкалки не уменьшалась. Смысл противоречия для замыкалки «касаться - не касаться» для стента перейдет в «быть сжатым - не быть сжатым».
Т.е. стент должен:
Разрешение противоречия во времени - кримпер должен сжать стент до диаметра 2 мм, в этот момент стент неподвижен. Затем кримпер расжимается и поршень свободно толкает стент на некоторое расстояние, определяемое временем возвращения стента к диаметру 10 мм. Вопрос по ходу: а происходит ли возврат от 2 мм к 10 мм? Затем цикл «сжатие стента - перемещение стента» повторяется...
Если возврат "2 мм - 10 мм" происходит, то как ведет себя часть стента между участком, который уже вошел в трубку (диаметр 2 мм), и участком, диаметр которого при снятии обжимающей силы со стороны кримпера становится 10 мм? Если этот участок стента короткий, то может произойти перелом - все-таки изменение диаметра от 2 до 10 мм довольно резкое. Но если материал стента находится в состоянии сверхэластичности, то всё должно получиться.
Спасибо,
AlexZ
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Похоже, что никакого перелома не происходит, видео http://youtu.be/DJq2Ni0w_A0 тому подтверждение.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Ну, тогда ура! Спасибо за информацию, Alex.
P.S. http://www.metodolog.ru/node/1097#comment-21392
Здесь я вышел на использование вибрации и периодическое действие:
1. Использование эффектов.
Переход от статической механической силы к динамической. Идея - Вибрация поверхности губок кримпера для снижения трения.
2. Изменение материала, во времени и в пространстве.
Линия "Постоянное действие --> пульсирующее действие..." Идея - Вибрация поверхности губок кримпера для снижения трения.
Но протрактовать вибрацию и периодическое действие на уровне всего кримпера "раскрытие губок - сведение губок" и "сжатие - перемещение" не сумел.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Если температура низкая - стент может разжаться до ~3мм. Это много - в трубку 2мм не затолкнёшь.
Противоречие правильное. Хоть предложенное решение всё ещё... не решение, но периодичность - шаг в правильном направлении. Но это один приём. Нужен ещё по крайней мере один.
Экзотику в виде эффектов давайте оставим производителям кримперов. Кстати, я давал видео, показывающее работу такого кримпера.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Так в видео, котороя привел я, нет никаких эффектов. Я так понял, что так все работает вот так:
1. стент с оправкой укладывается в кримпер так, чтобы часть стента , допустим 5 мм, выходила из губок.
2. стент обжимается.
3. трубка надвигается на него, эти 5 мм без проблем заходят в трубку
4. затем кримпер отпускается и стент с оправкой и трубкой продвигается на 5 мм вперед.
5. все повторяется с пункта 2 до тех пор пока стент полностью не зайдет в трубку.
Именно об этой "периодичности" - "вибрации" в последнем сообщении написал AlexZ. т.е. вибрация не на микро-, а на макро-уровне. И противоречие: "сжимать сильно - сжимать слабо" разрешается.
Я так понял.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Извините, я просто не смог утром открыть видео - было заблокировано.
Да! Таким и было моё решение около десяти лет назад. Правда, я построил тогда автоматический кримпер, а тут ручной, но эта фирма и автоматические кримперы тоже производит - ссылку на видео я давал. Тогда таких кримперов на рынке не было. Конечно, стент тут попроще будет для загрузки в трубку - это я по его раскрытию вижу. Его (стент) можно загружать при комнатной температуре. Наш стент бы при таком раскрытии или "выпрыгнул" из трубки, или недопустимо плохо бы сложился. Мне пришлось вводить охлаждение до ~-10 градусов, чтобы после обжатия стент не очень сильно раскрывался. При этом, чтобы металлические губки кримпера не покрывались льдом из-за оседания влаги из воздуха, я установил весь кримпер в этакую холодную ванну, похожую на те в которых хранят замороженное мясо и рыбу в супермаркетах. В результате машина оставалась сухой.
Наша фирма моё решение, к сожалению, тогда не запатентовала, a решила оставить как know how.
Всем спасибо!
P.S. Возможно, и тут есть охлаждение, но воздухом.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Вам спасибо за задачу, которая заставила "понервничать".
А ведь AlexZ, правильно нашел приемы разрешения противоречия, еще 5 лет назад, но не хватило одного шажка - правильно трактовать эти приемы!
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Приёмы:
13. Наоборот - не стент вталкивается в трубку, а трубка надевается на стент
19. Периодическое действие
Ну и разделение в пространстве:
Одну часть стента сжимаем кримпером, а на другую (рядом со сжатой частью) надеваем трубку.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
Это говорит о том, что подсказка использовать тот или иной приём - это ещё далеко не решение.
С моей (инженерной) точки зрения идея решения становится решением в лучшем случае после удачного испытания опытного образца.
Re: Как засунуть 10-миллиметровый стент из нитинола в 2-х ...
А почему стент не мнётся при попеременно- последовательном заталкивании (надевании)? В чём разница, если бы мы просто перетолкнули его из одной скользкой трубки в другую шомполом? Он же всё равно в катетере чем-то толкается, чтобы из него выйти в сосуд.
Я это вот к чему. Допустим, мы свернём трубочку из тонкого упругого пластика. Начальный диаметр свёртки 10мм. Замораживаем стент, он приобретает от инея скользкозть. Дальше обжимаем трубку в кримпере. Трубка, под давлением со всех сторон, сворачивается и уменьшает равномерно свой диаметр. Сжимает, соответственно, стент. Затем подставляем к торцу свёрнутой пластиковой трубки катетер и переталкиваем стент из одной трубки в другую, когда иней начинает оттаивать.
Страницы