MASTERBOND,EP30Med,作為假肢設備中傳感器封裝材料的應用
醫(yī)學設備骨科、監(jiān)測植入式醫(yī)療設備的無線傳感器以及涉及干細胞和血小板的細胞研究，都需要高度專業(yè)化的診斷工具和技術。與體內(nèi)組織和液體接觸的測量儀器、診斷設備可能需要特定的屬性。這些屬性包括生物相容性、FDA批準、機械性能、電氣絕緣等。田納西大學的研究人員在其醫(yī)療設備應用的測量工具和儀器中采用了EP30Med，因其具有低粘度、非快速固化時間、USP Class VI 認證及其他性能特點。
應用
全膝關節(jié)置換術（Total Knee Arthroplasty, TKA）是一種廣泛應用的關節(jié)置換手術。該手術通過用金屬和塑料覆蓋關節(jié)及髕骨的骨端來緩解關節(jié)炎膝關節(jié)的疼痛。作為一種侵入性手術，全膝關節(jié)置換術解決了包括骨關節(jié)炎（退行性關節(jié)?。?、類風濕性關節(jié)炎（由炎癥引起的疼痛）和創(chuàng)傷性關節(jié)炎（因傷害造成的疼痛）在內(nèi)的多種關節(jié)炎疼痛。全膝關節(jié)置換術對損壞的膝關節(jié)部位進行重建，通常是在治療現(xiàn)有骨骼無效后進行的。
為了驗證手術的成功，醫(yī)療設備設計師創(chuàng)建了幾種診斷工具。在其中一種應用中，研究人員將應變計安裝在脛骨的假肢組件上。這些應變計通過應變映射無線傳感器陣列讀取應變數(shù)據(jù)，以獲取修復后的關節(jié)在膝關節(jié)置換手術后的性能信息。
關鍵參數(shù)和要求
基于微懸臂梁的傳感器是創(chuàng)建準確且計算高效的數(shù)據(jù)圖的關鍵。優(yōu)化傳感器的數(shù)量和大小是成功應用的重大挑戰(zhàn)。傳感器必須記錄準確的信息，而不會帶來過高的計算成本。這些傳感器需要用醫(yī)用級膠粘劑進行封裝，以保護它們免受損壞，并形成植入設備與骨組織之間的適當界面。研究人員測試了幾種環(huán)氧樹脂，以選擇最優(yōu)的產(chǎn)品來記錄最佳的數(shù)據(jù)量。
在測試的環(huán)氧樹脂中，EP30Med由于其低粘度、非快速固化時間以及在固化過程中混合環(huán)氧樹脂中存在的氣泡量極少，證明是四種環(huán)氧樹脂中的最佳選擇，從而形成了耐用、均勻的一致性。
研究人員將30個微懸臂傳感器和一個控制樣品（力敏電阻器，F(xiàn)SR）用2mm的環(huán)氧樹脂進行了封裝，然后以20μm/min的速度加載測試。
結果
盡管最初由于環(huán)氧樹脂收縮遇到了一些挑戰(zhàn)，研究人員發(fā)現(xiàn)將微懸臂傳感器嵌入環(huán)氧樹脂中是一種有效的、雖然勞動強度大的方法，用于創(chuàng)建適合于全膝關節(jié)置換術后的醫(yī)療監(jiān)測設備。他們認為EP30Med是此應用的最佳環(huán)氧樹脂選擇，因其低粘度和高完整性的固化特性。
結論
醫(yī)療應用中經(jīng)常采用EP30Med，因其低粘度、均勻性、最佳固化特性及行業(yè)認證。該環(huán)氧樹脂通常對環(huán)境的溫度和濕度不敏感，并且能夠在不影響連接完整性和質(zhì)量的情況下，粘合多種材料。
除了上述應用外，其他使用微懸臂梁的相關應用也將極大地受益于使用EP30Med作為膠粘劑/封裝材料。例如，食品生產(chǎn)和安全（該環(huán)氧樹脂符合標準）、高頻共振器以及光熱光譜學等微懸臂梁應用，都將受益于EP30Med的使用。
參考文獻
- To, Gary; Mahfouz, Mohamed. 田納西大學骨骼肌肉研究中心。Qu, Wenchao; Islama, Syed K., 田納西大學電氣工程系，Knoxville, TN。多通道無線應變映射儀器用于30個微懸臂梁和ASIC技術的全膝關節(jié)置換術。https://www2.warwick.ac.uk/fac/sci/eng/research/grouplist/sensorsanddevi…
- Mahfouz, Mohamed; Kuhn, Michael 和 To, Gary. 超寬帶系統(tǒng)在醫(yī)學中的未來：骨科手術導航。http://cdn.intechopen.com/pdfs/17467/InTech-The_future_of_ultra_wideband…, 頁碼 307-308。
http://m.ayf.org.cn/masterbond/EP30Med/
