364期
2024 年 09 月 11 日
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【為台灣加油打氣專欄】
精密的醫療用細管
李家同/博幼社會福利基金會董事長

病人有的時候會有吞嚥問題,必須用人工方式灌食。如果病人是嬰兒,管子就必須非常之細。這篇文章介紹我國一家醫療器材公司,他們很多的產品都與細管有關。


圖片來源 : shutterstock、達志影像

圖1顯示他們公司的一個細管規格。外管的直徑是1.35mm,內管的直徑是0.8mm。各位可以想像得到,這種管子有多細。


圖1. 細管規格;圖片來源:《為台灣加油打氣專欄》

在下面,我要設法解釋這種細管是如何做的。圖2是一個示意圖,細管是用塑膠材料形成的,先將塑膠變成液體,輸入一個直徑為1.35mm的金屬管子。

在這個管子內有一根金屬棒,這根金屬棒被稱為內模頭,我們將它們稱為主模頭,為何被稱為主模頭,容後再解釋,內模頭的直徑是0.8mm。液體塑膠流出管子以後當然要再經過一些手續。大家可以了解細管的直徑是1.35mm,而內管的直徑是0.8mm。


圖2. 細管製作示意圖;圖片來源:《為台灣加油打氣專欄》

模頭是最重要的,內模頭是金屬,直徑只有0.8mm,外模頭也是金屬,都是在台灣金屬加工工廠製造的。麻煩的是,液體的流動和金屬的內模頭當然會產生摩擦,這樣就可能使得液體塑膠局部滯留。

這種滯留是必須要減到最低程度,以保持未來細管的強度,因此內模頭的表面必須非常光滑。值得慶幸的是,台灣的金屬加工工廠有這種技術。

請再看圖2,液體塑膠必須加以冷卻,成為固體,因此我們要有一個冷卻的步驟。請看圖3。


圖3. 冷卻的步驟;圖片來源:《為台灣加油打氣專欄》

水槽中的水是注入而且流動的,注入水流動的速度和方向都要控制的非常好,否則管子的形狀會有問題。單單這一個冷卻的問題,這家公司的工程師花了很久的時間才找到了正確的參數。

管子深入人體內,醫生常常要知道管子在胃裡的位置是否正確,通常醫生會使用X光機。可是管子是塑膠的,X光不容易留下影像,因此這家公司在主模頭外加裝一個副模頭,如圖4所示。


圖4. 主模頭外加裝副模頭;圖片來源:《為台灣加油打氣專欄》

副模頭也是金屬的,是中空的,裡面加了一些X光容易留下影像的材料,液體塑膠可以進入副模頭,和這些材料混合以後,會形成一條固體細流,如圖5所示:


圖5. 液體塑膠進入副模頭後和這些材料混合形成的固體細流;圖片來源:《為台灣加油打氣專欄》

從細管的剖面圖看,我們可以說這家公司的細管是管中有管,而副模頭所造成的管子直徑不能大於0.13mm,相當的細。圖6是從上面看管中有管的示意圖。


圖6. 細管中有管的示意圖;圖片來源:《為台灣加油打氣專欄》

因為這條細流可以產生影像,X光的效應也就大為提高。

這種細管是用在人體內,所以這家公司的所有產品都要得到認證以及衛福部的許可,因此工程師必須知道哪一種材料是適合醫療的。

這家公司的產品行銷到全世界500多家機構,幾乎每一個洲都有客戶。醫療用產品是很不容易發展的,每一個國家都會仔細檢查產品合不合規格。這些產品當然都是非常精密的,我們應該感謝工程師長時間的研發,也應該慶幸台灣金屬加工業已經是精密工業,因為要做出這些極端光滑而又細小的管子是不容易的。我們實在應該替他們加油打氣。

 

※ 本文獲《為台灣加油打氣專欄》授權轉載

【本文僅反映專家作者意見,不代表本報立場。】

作者: 李家同
現任: 清華大學、靜宜大學、暨南大學、台北商業大學榮譽教授
博幼社會福利基金會董事長
相關連結: 為台灣加油打氣專欄
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(300)新竹市光復路清華大學資訊工程系

 

 

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