Kalp ve damar hastalıkları, küresel sağlık sorunlarının başında gelmektedir. Tıkanan bir damarı açmak için kullanılan minik metal kafesler, yani stentler, milyonlarca insanın hayatını kurtarır. Ancak bu stentler sıradan bir metalden yapılamaz. Damarın içinde bükülmeli, kıvrılmalı, daralmalı ama asla kırılmamalıdır.
İşte bu imkansız görünen mekanik özellikleri sağlayan tek bir malzeme vardır: Nitinol.
Bu yazımızda, şekil hafızalı bu "akıllı metalin" tel ve levha formlarının, modern tıpta ve özellikle stent üretiminde nasıl bir devrim yarattığını inceliyoruz.
Nitinol, yaklaşık %50 Nikel ve %50 Titanyum atomlarından oluşan özel bir alaşımdır. Onu medikal dünyada eşsiz kılan iki süper gücü vardır:
Şekil Hafızası (Shape Memory): Belirli bir sıcaklıkta (örneğin vücut sıcaklığında) alması gereken şekil öğretildiğinde, ne kadar deforme edilirse edilsin o sıcaklığa ulaştığında orijinal şekline geri döner.
Süperelastikiyet (Superelasticity): Çelik gibi metaller belirli bir noktadan sonra bükülürse yamuk kalır (plastik deformasyon). Nitinol ise bir lastik gibi davranır; %8'e kadar uzayıp bükülebilir ve kuvvet kalktığında anında eski haline döner.
Eskiden stentler çelikten yapılırdı ve damar içinde bir balonla şişirilerek açılırdı. Ancak bu stentler, boyun veya bacak gibi hareketli bölgelerdeki damarlarda ezilip kırılabiliyordu.
Nitinol stentler ise "Kendiliğinden Genişleyen" (Self-Expanding) stentlerdir.
Süreç: Stent vücut sıcaklığından daha düşük bir sıcaklıkta (buzlu su içinde) çok ince bir kateterin içine sıkıştırılır.
Uygulama: Damar içindeki tıkalı bölgeye ulaştığında kılıfından çıkarılır.
Sonuç: Vücut ısısını (37°C) hisseden Nitinol, süperelastik özelliği sayesinde "pat" diye açılarak orijinal çapına döner ve damar duvarını iterek yolu açar.
Nitinol teller, genellikle Nörovasküler (beyin damarları) girişimlerde ve şah damarı stentlerinde kullanılır.
Üretim: Saç telinden daha ince (20-50 mikron) Nitinol telleri, özel tezgahlarda tekstil ürünü gibi örülür.
Avantajı: Bu örgü yapı (Braided Stent), çok yumuşaktır ve en kıvrımlı beyin damarlarında bile ilerleyebilir. Ayrıca kan akışını yönlendirici (Flow Diverter) olarak anevrizma tedavisinde kullanılır.
Daha yüksek radyal kuvvet (damarı açık tutma gücü) gerektiren bacak ve kalp damarlarında ise lazer kesim teknolojisi devreye girer.
Lazer Kesim: Nitinol tüpler veya levhalar, mikron hassasiyetindeki lazerlerle kesilerek kafes yapısı oluşturulur.
Şekillendirme (Shape Setting): Kesilen düz yapı, özel kalıplara gerilerek 500°C civarındaki fırınlarda "fırınlanır". Bu işlem, stente damar içindeki nihai çapını (hafızasını) kazandırır.
Yüzey İşlem: Nitinol yüzeyindeki nikelin kana karışmasını engellemek ve pürüzsüzlük sağlamak için Elektropolisaj işlemi uygulanır. Bu, stentin korozyona uğramasını engeller ve biyouyumluluğu mükemmelleştirir.
Bir stent, insan vücudunda yıllarca kalır ve kalp her attığında (yılda ortalama 40 milyon kez) hareket eder. Sıradan metaller bu tekrarlı harekete dayanamaz ve "metal yorgunluğu" ile kırılır. Nitinolün süperelastik yapısı, bu milyonlarca döngüye dayanabilen yegane malzemedir. Ayrıca üzerindeki titanyum oksit tabakası, vücudun stenti reddetmesini engeller.
Nitinol tel ve levhalar, açık kalp ameliyatlarını azaltarak tedaviyi bir iğne deliğinden yapmayı mümkün kılmıştır. Nanokar gibi ileri malzeme tedarikçileri, stent üreticilerine sundukları ultra saf ve hassas Nitinol hammaddeleri ile bu hayati teknolojinin görünmez kahramanlarıdır.
