Основная концепция конструкции эпидуральной иглы Туохи заключается в ее изогнутом кончике -острия Хубера - дугообразной- наклонной поверхности, которая открывается латерально с углом отклонения примерно от 15 до 30 градусов от оси иглы, а отверстие расположено на противоположной стороне изогнутого выступа. У обычной иглы Туохи размером 18G × 90 мм этот изогнутый кончик выполняет три основные функции:

1. Он обеспечивает тупое разделение, а не режущее действие между желтой связкой и подлежащей твердой мозговой оболочкой;
2. Он контролирует путь эпидурального катетера в направлении бокового отверстия (скосом вверх, чтобы направлять катетер в направлении головной стороны);
3. Он обеспечивает хирургу четкую многоуровневую тактильную обратную связь для определения LOR.

Когда размер уменьшается до размера 2,5 (≈ 22G) и длина сжимается до 22 мм, вышеуказанные принципы проектирования необходимо сбалансировать в масштабе микрометра. Внешний диаметр шприца 22G составляет примерно 0,71 мм, а внутренний диаметр — всего около 0,41 мм. Длина дуги и площадь отверстия изогнутого бокового отверстия пропорционально уменьшаются, но необходимо сохранить достаточное количество боковых отверстий, чтобы обеспечить плавное извлечение микрокатетера без сгибания. Точный процесс шлифования с ЧПУ должен контролировать кривизну дуги в пределах строгих допусков (в пределах ±0,01 мм); слишком маленький размер приведет к потере направляющего эффекта катетера, а слишком большой - ослабит прочность кончика и будет склонен к деформации при прохождении через плотную крестцовую связку.

Инженерные проблемы, связанные с короткой иглой (22 мм), в основном заключаются в том, что жесткость трубки иглы значительно снижается по мере уменьшения соотношения сторон. Для тонкостенной-трубы из нержавеющей стали 22G с пролетом 22 мм ее сопротивление изгибу является приемлемым. Однако при наличии фиксированного крыла (крыльевой втулки) из-за чрезвычайно короткого плеча рычага точка приложения пальца находится близко к кончику иглы. Чтобы компенсировать управляющий момент, необходимо расширить закрылки или использовать палец,-удерживающий пластиковое основание меньшей высоты. Некоторые производители разработали съемные мини-крылья или основания с низким профилем,-толкающие пальцами-для этой спецификации, чтобы обеспечить стабильное перемещение-одной рукой.

Что касается материала, то в шприцах обычно используется медицинская аустенитная нержавеющая сталь ASTM AISI 304 или 316L. Благодаря множеству процессов, включая волочение, калибровку и отжиг, они достигают одинаковой толщины стенок. Концы труб сначала шлифуются в изогнутые боковые отверстия с помощью алмазного шлифовального круга по геометрии Хубера, а затем острые кромки удаляются электрохимическим травлением или механическим удалением заусенцев. Внутренняя стенка полируется гибким валом, чтобы обеспечить шероховатость Ra < 0,2 мкм, предотвращая царапание микрокатетерами камеры иглы во время прохождения.

Обработка поверхности является ключевым-этапом, обеспечивающим дополнительную ценность коротких и тонких игл Туохи: электро-полировка удаляет микроскопические выступы и впадины на внешней стенке, делая поверхность иглы близкой к плоской зеркальной поверхности. Это существенно снижает сопротивление трения при прохождении через кожу, фасции и крестцово-копчиковые связки. Это особенно важно для корпуса иглы длиной всего 22 мм - любое дополнительное трение замаскирует «ощущение прорыва», которое должен испытать оператор. Впоследствии он подвергается тщательной очистке ультразвуковыми волнами частотой 40 кГц для удаления металлической стружки и остатков полирующего раствора. Затем его стерилизуют ЭО или -лучами и самостоятельно упаковывают в блистеры.

В заключение отметим, что игла Туохи диаметром 2,5–22 мм — это не просто «уменьшенная версия» стандартной эпидуральной иглы. Вместо этого это комплексная миниатюрная конструкция, которая изменяет пропорцию изогнутого бокового отверстия, соответствие жесткости и гладкость поверхности для реконструкции микро-канала. Точность изготовления напрямую определяет вероятность успеха клинической установки микро-катетера и минимизацию повреждения тканей.