Mesure de la rugosité de surface des aiguilles médicales à l’aide d’un microscope confocal à balayage laser

Aiguilles médicales

Normes relatives à la rugosité de surface pour les aiguilles médicales

Les aiguilles médicales sont utilisées de nombreuses façons. Comme ces dispositifs pénètrent directement dans le corps humain, les fabricants doivent se conformer aux normes internationales et nationales relatives aux matériaux, à la forme et à la résistance des aiguilles.

Les valeurs classiques définissant la forme et les dimensions sont la longueur, le diamètre extérieur et l’angle de la pointe de l’aiguille. L’état de la surface de l’aiguille doit également être mesuré ; en particulier, la charge minimale pour retirer une aiguille est indiquée pour chaque diamètre extérieur afin d’empêcher l’aiguille de sortir lors de l’injection.

Aussi, la surface de l’aiguille doit être aussi lisse que possible pour pénétrer la peau facilement et réduire la douleur du patient. De nombreux fabricants d’aiguilles déterminent leurs propres normes en termes de rugosité de surface pour satisfaire ces deux exigences.

Les difficultés lors de la mesure de la rugosité de surface d’aiguilles médicales

De manière générale, les inspecteurs mesurent la rugosité de surface à l’aide d’un testeur de rugosité de surface à contact avec stylet. Cependant, cela présente deux problèmes :

1) Il est difficile de positionner correctement le stylet sur les aiguilles de petit diamètre

La surface de mesure des aiguilles ayant un diamètre extérieur inférieur à 1 mm est minuscule. Par conséquent, la sonde de mesure d’un testeur de rugosité de surface à contact avec stylet ne parvient souvent pas à identifier la bonne position de mesure.

2) La rugosité de surface fine ne peut pas être mesurée sur des aiguilles de petit diamètre

Le diamètre de contact minimal de l’extrémité de la sonde est de 2 µm, et le testeur ne peut pas mesurer une rugosité de surface plus fine.

Avantages de la mesure de rugosité de surface d’aiguilles médicales à l’aide du microscope confocal à balayage laser OLS5000

1) Déterminez facilement la position de mesure à l’aide d’une observation microscopique précise

Avec une image agrandie nette jusqu’à 17 280x, vous pouvez facilement trouver et mesurer la bonne position sur les aiguilles de petit diamètre.

2) Mesurez une rugosité très faible avec une grande précision

Le microscope OLS5000 utilise un laser violet à 405 nm qui offre un diamètre de mesure de 0,4 µm. Ce laser de petit diamètre permet de détecter une rugosité très faible sur la surface d’une aiguille, et ce sans aucun contact.

Une jauge de rugosité à contact peut uniquement obtenir des informations sur la rugosité de surface le long du tracé linéaire parcouru par la sonde de mesure. En revanche, le microscope OLS5000 balaye avec un laser afin d’obtenir une quantité extraordinaire de données de surface précises. Regardez la différence entre les images ci-dessous :

3) Utilisez la fonction d’assemblage pour obtenir des données de rugosité sur de longues distances

En général, le champ de vision pour les mesures de rugosité avec un microscope laser s’étend entre des dizaines et des centaines de micromètres. Cependant, un échantillon en forme de tube fin, comme une aiguille, a souvent une zone de mesure de plusieurs millimètres. Grâce à la fonction d’assemblage des données du microscope OLS5000, il est possible de mesurer sur une telle distance en associant plusieurs ensembles de données de rugosité le long d’un plan.

Mesure de la rugosité de surface d’une aiguille G21 à l’aide du microscope confocal à balayage laser OLS5000

Voici un exemple qui met en lumière ces avantages. Nous avons utilisé le microscope OLS5000 pour mesurer la rugosité de surface d’une aiguille G21 (diamètre extérieur : 0,8 mm). L’image ci-dessous montre les données tirées d’un champ de vision unique (surface de mesure : 256 µm x 256 µm, grossissement : 1 080x) :

Image acquise avec le microscope à balayage laser OLS5000

Sur l’écran de mesure de la rugosité illustré ci-dessus, la rugosité de la zone entourée de pointillés jaunes a été mesurée. Il est facile de déterminer la qualité de la surface de l’aiguille au moyen de l’image associée et des données numériques de rugosité.

L’image ci-dessous montre les données provenant de sept champs de vision (surface de mesure : 256 µm x 1 640 µm, grossissement : 1 080x) :

Une image homogène est obtenue en associant sept images consécutives acquises par le microscope confocal OLS5000.

Sur l’écran de mesure de la rugosité illustré ci-dessus, la rugosité de la zone entourée de pointillés rouges a été mesurée. L’exactitude et la répétabilité sont également garanties lors de l’utilisation des données provenant de plusieurs images.