技術前沿｜以零妥協品質加速醫療創新

研發過程需全程實施嚴格質量控制，這是確保醫用產品達到最高品質的必要條件。蔡司針對數據分析與報告提供了量身定制且無縫集成的硬件及軟件解決方案，助力制造商實現卓越品質。

為符合醫療技術主管部門的監管要求，制造商必須在標準質量保證要求的基礎上有所提升。制造商不僅要創建行業專用的正確工作流程，還必須對其一貫遵循情況進行記錄和驗證。質量保證相關硬件及軟件必須實現無縫協同運作，在提供必要功能的同時還能夠順利整合至批量生產的后續步驟中。

材料成分分析

成分分析是確保制造材料可靠性的基本步驟之一。其關鍵難點之一在于對散裝材料化學成分進行表征的同時，還需專注于分析孔隙、裂縫和夾雜物等因素。采用光學顯微鏡（LM）與掃描電子顯微鏡（SEM）分析等先進技術進行粒度數據采集，并揭示其詳細成分信息。借助ZEISS ZEN core 模板的自動評價系統，可及早檢測出材料質量變化，從而提升可靠性與產品性能。

內部缺陷和結構檢測

在醫療技術領域中，實現無缺陷組件對滿足靜態和疲勞性能要求至關重要。超過臨界尺寸的孔隙和裂紋可能影響結構完整性，而材料夾雜物則可能會導致局部脆性增加。因此，必須采用可靠的檢測方法及早識別出這些缺陷。此外，為保障部件質量一致性，對工藝穩定性進行持續監測也同樣十分關鍵。

光學顯微鏡可識別表面缺陷，電子顯微鏡則能夠對斷裂特征進行高分辨率成像。使用 X 射線 CT 和 X 射線顯微鏡，可在檢測內部缺陷和裂縫時實現無損掃描。

表面表征

醫療技術領域中的表面分析面臨諸多獨特挑戰，尤其是對多孔或小梁結構等復雜內表面的分析。在羥基磷灰石等活性涂層的評估中，需精確評價其厚度、結構及其與基材之間的粘合情況。此外，了解表面粗糙度以及各類處理的影響，對確保最佳功能性和耐用性至關重要。

LM 與 SEM 分析可針對表面涂層進行全面表征。 CT 和 X射線顯微鏡等非接觸式檢測方法對于表征而言至關重要，能夠在不破壞樣品的前提下對難觸及區域的結構涂層進行表征。 CMM 則能夠精確測量形狀、尺寸和位置，在質量保證中可發揮重要作用。

涂層分析

復雜表面涂層的檢測通常耗時較長，其評價工作頗具挑戰。但該檢測作為質量監測的重要組成部分，有助于確保涂層符合 DIN ISO 和 ASTM 等國際標準。 X射線顯微鏡以及多種顯微成像技術的組合能夠提供可重復、可再現的檢測結果。借助基于 AI 的先進軟件分析工具，還可實現較高的檢測精度。

尺寸分析

在醫療器械行業，保障器械內外部特性精度對質量與合規性至關重要。外部檢測的關鍵點在于精準測量復雜三維表面的幾何產品規格（GPS），而內部檢測所面臨的挑戰則在于關鍵結構的高分辨率圖像采集。先進解決方案包括精細組件檢測用光學掃描儀、高精度掃描用多測量頭 CMM、可同時進行內外部測量的 X 射線 CT 技術，以及可將亞微米級內部結構可視化、能夠實現全面無損深度檢測的 X 射線顯微鏡技術。

技術清潔度分析

伴隨著 VDI 2083 等嚴格標準對顆粒污染分析提出監管要求，技術清潔度在研發
階段顯得愈發重要。蔡司提供的技術清潔度解決方案可提高工作效率并確保合規性，整合 LM 與 SEM 分析數據以實現全面分析。

機械性能分析

為確保醫療器械在使用過程中能夠依照設計承受載荷穩定運行，必須分析其機械性能。傳統測量策略采用的是應變計或位移傳感器，但所能獲取的數據有限，并且尤其不適于諸如組織和肌腱等精細且柔軟的生物材料。此外，由于人體運動學中的運動模式復雜，解釋檢測結果也面臨困難。

蔡司提供的光學三維測量系統可替代應變計和位移傳感器，為靜態或動態載荷下的樣品和組件提供準確的三維坐標。基于上述坐標， ZEISS ARAMIS 系統可確定三維位移、速度、加速度，并依據六自由度（6 DoF）方法進行運動分析。

本文由蔡司工業質量解決方案供稿

來源：榮格-《國際塑料商情》

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