消融導管微型化應用
消融導管製造商競相邁向微型化
更小、更輕、更創新。
當與醫療器械設計師討論產品需求時，經常使用這些詞來描述他們的工作。其中，「更小」已成為新一代導管設計的執念。
微型模塑塑料技術的發展，以及對微型電子元件的應用，對於縮小設備尺寸至關重要。然而，實際上，流體點膠系統正在引領下一代消融導管技術的發展。
行業驅動因素
醫療器械製造商有充分的理由讓他們的產品變得更小。較小的設備不僅佔用更少的存儲和運輸空間，更重要的是，微型技術有望降低成本，因為它能減少創傷性和侵入性的醫療程序，從而縮短患者的恢復時間，減少住院時間。
微創手術的主要優勢包括：
降低手術創傷
減少術後風險
減少患者的臨床就診次數
醫療器械行業向微型化發展是重要的經濟發展。2019年，全球市場價值達到205億美元，專家預計到2030年將增長至超過 440 億美元。
隨著整個行業朝著小型化方向發展，消融導管製造商正站在微型流體點膠技術應用的前沿。
什麼是消融導管？
導管消融是一種用於治療心律不整（心臟節律異常）的微創治療方法。導管是一根細長的管子，通過血管插入患者的心臟，而消融技術則用於精確地破壞異常組織，使心臟功能恢復正常。
這種手術也被稱為心臟消融或射頻消融，其目的是破壞可能導致心律失常的小範圍組織。
為了生產高精度、高品質的消融導管，醫療器械製造商依賴於精確的噴射技術和其他微型流體點膠技術。
消融是一種技術，用於有策略地破壞異常組織，並恢復心臟的正常功能。
可微量點膠的流體種類與黏度範圍
可進行微量點膠的流體及其黏度範圍相當廣泛，包括：
黏合劑
環氧樹脂
酯類
助焊劑
潤滑脂
清漆
油類
矽膠
錫膏
弱酸
弱鹼
市場上有來自不同供應商的各種流體配方，每種都經過特殊調配，以適用於不同的應用技術。
首先，待點膠的流體必須能夠順利通過點膠頭。黏度是流體對流動的阻力，是決定流體是否可點膠的主要流變學特性之一。
當流體到達基材後，它必須能夠恢復結構，以防止擴散並污染基材上的其他組件。這種特性屬於流體的觸變性（thixotropy），即流體在受到應力時變得較不黏稠，但在應力消除後恢復原始黏度的能力。
要成功實現微量點膠，了解流體的觸變性至關重要。
此外，還有其他流變學特性需要考慮，例如：
密度與重量
是否含有研磨填料
是否安全可點膠或具可燃性
點膠過程本身也可能影響流體特性。例如，點膠系統內部空氣的加熱可能改變流體的黏度，流體壓力與管線速度亦會產生影響。
流體的儲存方式同樣會影響其流變性。例如，是否需要冷藏？如何加熱？流體的性質會隨溫度變化及時間推移而改變。
選擇合適的流體，並確定最佳的點膠參數，是成功實施微量點膠技術的重要因素。
消融導管技術的微量點膠趨勢
當今的導管設計正在突破材料與製造能力的極限。過去的導管直徑為 2mm，如今已縮小至1mm甚至更小。
這些微型導管能夠將心律調節器送入人體，並可用於支架植入、瓣膜置換、縫合與心律調控等應用。由於其體積縮小，這些設備能夠更接近目標區域，提高治療效果。
為了讓微型工程導管發揮作用，製造商專注於以下幾個關鍵點：
製造能力（capability）
可擴展性（scalability）
可持續性（sustainability）
利用快速原型製作（rapid prototyping）與微型模塑技術（micro molding）來開發這些設備。微型導管的關鍵在於超薄壁設計，子組件設計（subassembly design）也扮演著重要角色，確保所有部件能夠緊密契合是製造成功的關鍵。
微量點膠技術可實現 300–400 (microns)的微量點膠，這需要高度精密的流體點膠技術來達成。
流體點膠解決方案
消融導管的製造依賴於極其精確的加工技術。流體噴射解決方案（如 PICO® 系列流體噴射設備）為精密導管製造增添了價值。
PICO 噴射系統在消融導管生產中的應用
PICO Pµlse® XP 噴射閥和 PICO® Toµch™ XP 控制器是消融導管製造的理想選擇，因為它們提供極高的精度與可重複性，並具有獨特的自我調節校準功能，可提升閥門間的噴射一致性。
這些系統的微量點膠能力可低至 0.5 nL，並且能夠以高達 1000Hz 的連續頻率精確施加，使醫療器械製造商能夠獲得所需的精細控制。此外，這些設備具備微米（µm）級別的行程調整功能，特別適用於無接觸應用，如先進的心臟導管製造。
PICO Pµlse XP 提供高度精確的噴射式流體分配，適用於消融導管製造等需要一致性和極高精度流體點膠的應用。
接觸式閥門解決方案在導管生產中的應用
針閥（Needle Valve）是用於在基材上精確施加微量流體線條與點狀點膠的關鍵工具。在消融導管製造過程中，經常需要微點直徑小至 150 µm（0.15 mm / 0.006”） 的流體點膠。
xQR41 MicroDot™ 點膠閥可在狹小空間內，以更複雜的角度進行微點點膠。這類接觸式閥門與 PICO 噴射系統等無接觸閥門不同，它們必須與點膠表面接觸才能分配流體。因此，它們的速度較慢，但精確度和可靠性依然極高。
對於需要更小流體點膠的應用，例如ul等級的點膠，741MD MicroDot 點膠閥提供氣動操作與控制，適合導管製造。它能夠穩定點膠直徑小至 0.18 mm的微點，並且不受流體內部氣泡影響，同時具備無滴漏關閉的特性。
xQR41 MicroDot 閥門可在狹小空間內進行流體分配，並適應更複雜的角度。
對於微型噴霧（Micro Spraying）需求，787MS MicroSpray 噴霧閥是消融導管製造商的熱門選擇。這款小規格標準噴霧閥可形成比傳統噴霧閥小 30% 的精確均勻噴霧圖案，噴霧直徑可從 3.3 mm到 19 mm。
類似的781Mini Spray 噴霧閥也能滿足消融導管製造所需的高精度要求。它可形成寬度僅 1 mm的噴霧圖案，提供更精確的噴塗控制、優異的邊緣定義和均勻的噴霧效果。
787MS MicroSpray 可產生最小 3.3 mm至最大 19 mm直徑的流體噴霧圖案。
手持式流體點膠解決方案在導管生產中的應用
由於消融導管的製造過程涉及極其精細的操作，許多工序無法完全自動化，因此高度熟練的技術人員需要親手執行這些精細操作。
UltimusPlus™ 手持式流體點膠系統是消融導管製造的常用解決方案。其中，UltimusPlus I-II 點膠器 透過先進的觸控螢幕控制簡化了設置與操作，方便使用者精確控制點膠參數。
對於細線與微點，製造商使用33號 Optimum 斜角（Chamfered）針頭。這種針頭適用於精密點膠，特別是在狹窄的區域或需要重複精確微量沉積的情境下。
33號針頭能夠穩定點膠寬度僅 0.10 mm的流體線條。當搭配 Optimum 注射筒使用時，該系統能夠提供無污染、靜電防護的卓越性能，確保符合醫療器械製造標準。
這些流體點膠技術為消融導管製造提供了極高的精度、穩定性和可靠性，使下一代心臟導管能夠更小、更精確，並滿足現代微創手術的需求。
Nordson EFD 的手持式流體分配解決方案使操作員能夠執行精細且精確的動作，以製造先進的消融導管。
微量點膠生產的挑戰
隨著工程師在新型消融導管設計上取得成功，生技醫學產業的其他領域也希望複製這些成就。如今，越來越多的小型植入式設備被用來管理心律、疼痛和血壓。
這些創新應用與消融導管製造的共同挑戰是——如何實現更小的流體沉積。目前的需求已從微升（μL）級別進一步縮小至奈升（nL）級別，並且需要達到4 nL 的點膠尺寸。這種變化標誌著製造技術的一次重大轉型。
噴射式（Jetting）技術為製造業帶來了新的機遇，而傳統的接觸式流體點膠技術仍然是一種可行且廣泛應用的選擇。
接觸式流體點膠的優勢與挑戰
接觸式點膠技術利用表面張力來確保流體點膠的可重複性與精確性。基本原理是：
針頭釋放流體，在針尖形成微小的液滴。
表面張力保持液滴的形狀穩定。
針頭接觸基材後，液滴點膠在基材表面。
這種方法雖然成熟且廣受使用，但存在以下限制：
流體的表面張力影響液滴的大小。
基材的特性會影響液滴點膠的形狀與一致性。
Z軸精準控制需求高，需要極精確的X、Y、Z 軸定位。
因此，對於需要極細線條與微點點膠的設計，噴射式技術（Jetting）能提供更優秀的製造解決方案。
噴射式流體點膠的優勢
相比傳統的接觸式技術，噴射式點膠技術具備以下優勢：
無接觸作業——消除了流體表面張力對點膠大小的影響。
更高的精度——可點膠至微米級（μm）的小點或細線。
更快的生產速度——無需接觸基材，減少Z軸運動，提高生產效率。
由於噴射技術由施加力（Jetting Force）來控制沉積，因此不受表面張力影響，這使其成為當前微型導管製造的理想選擇。
微量點膠的未來發展
微量點膠技術時代已經到來！ 目前，生技醫療產業的各個領域都在探索如何充分利用這項技術，但仍需觀察哪些企業和應用領域能夠成功導入並取得突破。
消融導管製造的未來發展趨勢包括：
自動化系統的微流體點膠能力——為了滿足市場需求，生產設備必須具備更高效的微量流體沉積能力。
更高的可重複性與更快的生產週期——微應用技術要求更穩定的製程和更短的生產時間。
高精度電子元件保護——導管製造商需使用**環氧樹脂（Epoxy Paste）**來保護電子零件，但如何精確點膠仍是挑戰。
未來的消融導管製造將依賴可靠的解決方案，確保能夠反覆精確地將微量流體點膠於表面。
結論
Nordson EFD已開發出先進的流體點膠技術，以幫助消融導管等產業取得成功。然而，市場對更小、更精確的流體沉積需求仍在不斷提高。
未來的發展方向：
更小、更專業化的導管設備
噴射技術的進一步提升，使微創導管能夠更加精細與高效
精密的微量流體沉積技術（μm 級線條與點狀沉積）將成為關鍵技術
這些微量點膠技術將決定未來醫療器械製造的發展方向，也將對全球微創手術市場產生深遠影響。
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