의료 기기

I. 산업 포지셔닝 및 시장 가치 : 의료 기기의 "자기 핵심"
(i) 핵심 역할
의료 장치 용 소결 NDFEB 자석 현대 의료 기기가 "정밀 진단, 최소 침습적 치료 및 휴대용 응용 프로그램"을 달성 할 수있는 주요 구성 요소입니다. 높은 자기 에너지 생성물 (BH) 최대 350-450 kJ/m³), 높은 자기 균일 성 및 안정적인 자기 특성으로 전통적인 페라이트 및 알 니코 자석을 대체하여 의료 영상, 시험 관내 진단 및 치료 장치의 3 가지 핵심 영역에서 정확한 자기장 환경을 만듭니다. 이 자석은 의료 기기의 탐지 정확도, 치료 안전 및 사용 용이성에 직접적인 영향을 미치므로 고급 의료 기기 개발의 주요 병목 현상이됩니다.
(ii) 시장 규모 및 성장 전략
글로벌 의료 기기 시장은 평균 연간 성장률이 5%-7%를 유지하여 의료 응용 분야의 소결 NDFEB 자석에 대한 수요가 지속적으로 증가합니다. 산업 통계에 따라 :

의료 영상 분야에서, 각각의 중소형 자기 공명 영상 (MRI) 장치는이 자석의 0.5-1.2 톤이 필요하지만 고급 3.0T MRI 장치는 1.5-2.0 톤을 요구합니다.

시험 관내 진단 분야에서, 각각의 완전 자동화 된 면역자 성 분리 테스터는 50-100 마이크로 마그넷 (2-5mm 크기)을 필요로한다.

치료 장치 필드에서, 단일 자기 유도 최소 침습 수술 로봇에는 500-1000 마이크로 마그네트 어레이가 필요합니다.

글로벌 의료 소결 NDFEB 자그넷 시장은 2023 년에 25 억 달러를 초과했으며 2028 년에 미화 40 억 달러를 초과 할 것으로 예상되며 연간 연간 성장률은 10%이상입니다. 균일하고 생체 적합성 자석은 가장 높은 부가가치를 제공하며 총 이익 마진은 산업 등급 자석보다 30% -50% 높습니다. Ningbo Jinlun Magnet Technology Co., Ltd. 이 고 부가가치 부문에 계속 투자하여 고성능 자석 생산 능력을 활용하여 시장 점유율을 포착합니다.

II. 응용 프로그램 시나리오 : 의료 기기 기능 별 분류
(i) 의료 영상 장비 : "고화질 자기장 만들기"
MRI 장비 : MRI 장비의 주요 자기장의 핵심 역할을하는 의료 장치 용 소결 NDFEB 자석은 일반적으로 환형 또는 섹터 모양의 어레이로 조립되어 0.5-3.0T의 균일 한 자기장을 생성합니다. 예를 들어, 1.5T 오픈 MRI 시스템에서, 자석 어레이는 50cm 직경의 이미징 영역 내에서 ≤5ppm의 자기장 균일성 편차를 유지하여 연조직 영상 분해능 0.1mm를 보장하여 초기 단계 종양 및 신경 장애의 정확한 진단을 촉진해야합니다.

초음파 진단 장비에서, 초음파 프로브의 진동 어셈블리에서, 미니어처 자석 (3-8mm 크기)은 압전 세라믹을 고주파 (2-10MHz)로 진동시킵니다. 이 높은 자기 에너지 제품은 초음파 신호의 침투 및 신호-잡음 비율을 향상시켜 태아 및 심혈관 초음파의 이미지 선명도를 20%-30%증가시킵니다.

(ii) 시험 관내 진단 장치 : "정밀 테스트"가속화

면역기 분리 장치 :이 자석은 혈액 및 신체 유체 샘플에서 자성 마커 (예 : 종양 마커 CA125 및 COVID-19 항원과 같은)를 빠르게 포착하기 위해 구배 자기장 (자기장 구배 ≥ 15 t/m)을 생성하여 전통적인 원심 분리 방법을 사용하여 2 시간으로부터 30 분 미만의 검출 시간을 감소시킨다. 또한 최소 검출 한계는 0.1 ng/ml로 검출 감도 10 배를 증가시킵니다.

자기 면역 마차 테스트 스트립 :이 빠른 시험 스트립은 항체로 표지 된 나노 스케일 소결 NDFEB 자기 분말 (입자 크기 50-100 nm)을 포함합니다. 외부 자기장은 자기 분말-항체 복합체의 빠른 이동을 안내하여 15 분 이내에 혈당, 혈액 지질 및 기타 지표의 정량적 시험을 가능하게하며, 5%의 오차로 오차가 가능하다.

(iii) 처리 및 보조 장치 : "최소 침습적 안전"달성

자기 내비게이션 최소 침습적 외과 로봇 : 의료기구를위한 소결 된 NDFEB 자석의 어레이는 제어 가능한 자기장 (자기장 강도 0.5-1.0T)을 생성하여 체성 수술기구 (예 : 카테터 및 생검 바늘)가 병변 위치로 정확하게 안내하여 1mm 내에 수술 오차를 유지합니다. 전통적인 복강경 수술과 비교하여, 이는 침습성 부위를 80% 줄이고 환자의 수술 후 회복 시간을 50% 단축시킵니다.

자기 요법 장치 : 만성 통증 처리 장치에서, 이들 자석에 의해 생성 된 정적 자기장 (강도 0.1-0.3T)은 국소 조직에 작용하여 혈액 순환을 촉진하고 근육 경련을 완화시킨다. 자궁 경부 척추증 및 관절염의 보조 치료에서 효능 속도는 70% 이상입니다.

III. 핵심 성능 표준 : 의료 등급 자석의 "엄격한 임계 값"

(i) 자기 성능 : 정밀성과 안정성을 모두 우선시합니다

높은 자기 균일 성 : 의료 영상 장비에 사용되는 자석은 "자기장 균일성 편차 ≤ 5 ppm (20cm 이미징 영역 직경)의 요구 사항을 충족해야합니다. 10 ppm을 초과하는 편차는 이미지 아티팩트를 유발하고 병변 식별에 영향을 줄 수 있습니다. 시험 관내 진단 장비에 사용되는 자석은 반복 가능한 테스트 결과를 보장하기 위해 ≤ ± 1%의 자기 에너지 제품 (BH) 최대 편차가 있어야합니다.

저온 감도 : 의료 장비는 넓은 온도 범위 (-20 ° C ~ 60 ° C)에서 작동해야합니다. 자석의 퇴직 온도 계수 (αBR)는 ≤ -0.10%/° C이어야하며, 고유 강압 온도 계수 (βHCJ)는 ≤ -0.5%/° C이어야하며, 자기 성능 부패율은 온도 오류로 인한/처리 오류에 의해 테스트되는 것을 방지하기 위해 60 ° C에서 24 시간 후에 2%≤ 2%가되어야합니다.

(ii) 안전 성능 : 생체 적합성 및 환경 적 호환성

생체 적합성 : 인체와 직접 또는 간접적으로 접촉하는 자석 (예 : 수술기구에 사용되는 자석)은 Parylene C 코팅 (5-10μm 두께) 또는 의료 등급 에폭시 수지 코팅으로 처리되고 ISO 10993-1에 따라 생체 적합성을 위해 인증을 받고 비 시동 성분을 보장해야합니다.

낮은 자기 누출 및 간섭 저항 : MRI 장치를 둘러싼 5 개의 가우스 라인 (자기 안전 라인)은 ECG 모니터 및 제세 동기와 같은 말초 장비와의 간섭을 피하기 위해 장치 케이싱의 1 미터 이내에 제어해야합니다. 진단 장비에 사용되는 자석은 전자기 환경에서 1000V/m의 자기 특성 변동과 함께 전자기 간섭 저항을 나타냅니다. (iii) 물리적 특성 : 미니어처 및 높은 정밀도

소형화 된 크기 : 최소 침습적 수술기구 및 미세 진단 장치에 사용되는 자석은 일반적으로 크기가 ≤3mm입니다 (예 : 직경이 1mm이고 길이가 3mm 인 원통형 자석). 치수 공차는 ± 0.01mm 이내에 제어해야하며 곡선 자석의 곡률 오차는 기기 구조 내에 정확하게 맞도록 ≤0.005mm이어야합니다.

높은 기계적 강도 : 수술기구에 사용되는 자석은 뼈가 25mpa 이상의 굽힘 강도와 800mpa 이상의 압축 강도로 빈번한 작동 응력을 견딜 수 있어야합니다. 그들은 깨지거나 변형하지 않고 10n의 축 방향 하중을 견딜 수있어 안전하고 신뢰할 수있는 수술 절차를 보장해야합니다.

IV. 제조 공정 및 기술 혁신 : "의료 등급의 과제"극복
(i) 핵심 제조 공정 : 원자재에서 완제품에 이르기까지 "정밀 제어 여행"
초고대성 원료 제조 : 99.99% 고순도 희귀 지구 원소 (ND, DY) 및 99.95% 저탄소 전해 철분을 사용하여 합금 잉곳은 진공 유도 용융 (진공 ≤ 10 ℃)을 통해 생성됩니다. 산소 함량은 200ppm 미만으로 제어되고 탄소 함량은 ≤ 0.003%로 불순물이 자기 균일 성에 영향을 미치는 것을 방지합니다.

정밀 분말 및 방향 : 수소 분쇄 (HD) 공정을 사용하여 잉곳을 흡수 한 후, 입자 크기 분포 편차가 ≤5%인 1.5-2.5μm의 균일 한 분말을 생성하도록 제트-밀봉된다. 2.0-2.5T 자기장이 방향에 사용됩니다. 유한 요소 시뮬레이션과 결합하여 방향을 최적화하고 일관된 자기 도메인 정렬을 보장하고 자기 균일 성을 향상시킵니다.

마이크로 홀딩 및 저온 소결 : 마이크로 마그넷은 서보 중심의 마이크로-프레임 프레스 (압력 제어 정확도 ± 0.1n)를 사용하여 성형되어 ≤1%의 녹색 밀도 균일성 편차를 달성합니다. 소결 온도는 2 ° C/분의 램프 속도와 8 시간 홀드 시간으로 980-1050 ° C (산업용 자석보다 50-100 ° C 낮은) 사이에서 제어되며 소결 변형을 최소화하고 7.5g/cm³의 밀도를 달성합니다.

정확한 사후 처리 및 전체 검사 : 다이아몬드 마이크로 와이어 절단 (절단 정확도 ± 0.005mm) 및 마이크로 그라인딩은 치수 정확도를 보장하는 데 사용됩니다. 자동화 된 Parylene 분무기를 사용하여 표면 코팅을 적용하여 ≤0.5μm의 코팅 두께 편차를 달성합니다. 마지막으로, 자기 특성은 자기 테스터 (정확도 ± 0.1%), 좌표 측정 기계 (정확도 ± 0.001mm) 및 생체 적합성 테스트를 사용하여 100% 검사를 보장합니다.

(ii) 주요 기술 혁신 : 산업 통증 지점 해결
초고 자성 균일성 제어 : "다단 단계 자기장 방향 국소 자기장 보상"기술을 통해 조절 가능한 자기 투과성 블록은 방향 금형에 설치되어 로컬 자기장 강도를 실시간으로 조정하여 전통적인 공정에서 15ppm에서 5ppm 이하의 자기 균일성 편차를 줄입니다. Magnet Industry에서 깊은 전문 지식을 보유한 빠르게 성장하고 혁신적인 기술 회사 인 Ningbo Jinlun Magnetic Wasiones Technology Co., Ltd.는 MRI 장비에 사용되는 자석에 대해 ≤3ppm의 균일 성 편차를 달성하여 업계 최고의 표준에 도달했습니다.

마이크로 마그네트 성형 중에 균열을 방지하기 위해 회사는 중심에서 가장자리로 성형 압력을 점차적으로 증가시키는 "그라디언트 압력 성형 공정"을 개발했습니다 (압력 기울기 5-10mpa/mm). 나노-럽 (addite 수준 0.1%)과 결합 된이 공정은 마이크로 마그네트 성형 동안 치핑 및 밀도 불균일과 같은 문제를 해결하여 성형 수율을 80%에서 98%로 증가시킵니다.

개선 된 멸균 저항성 : 조성 최적화 (0.5% -1% NB의 첨가) 및 곡물 경계 강화를 통해 자석은 134 ° C 및 0.2MPa에서 자동 클래브 및 0.2MPA에서 자석 성능 저하율을 ≤1%로 달성하고, 의료 장비의 반복 스테일 화 (≥100 회)에 대한 요구 사항을 충족시킵니다.