金屬材料在外科手術(shù)器械上的應(yīng)用
醫(yī)療行業(yè)在選擇材料時(shí)需要綜合多方面因素考慮。畢竟,醫(yī)療事故關(guān)系人命,錯(cuò)誤的材料選擇會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。在這篇文章中,我們將分析哪些材料更適合用于外科手術(shù)器械制作以及合適的原因。
外科手術(shù)器械最常用的金屬有:不銹鋼、鈦、鉭、鉑、鈀。
醫(yī)療器械由于其使用環(huán)境和所需特性的特殊性,對(duì)材料的選擇有著嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。讓我們繼續(xù)往下研究,了解為什么會(huì)選擇這些金屬。
首先,金屬必須具有相對(duì)的延展性,延展性強(qiáng)才易于塑形,但又不能太強(qiáng),因?yàn)槭中g(shù)器械一旦成形,就需要保持其形狀不易變。根據(jù)不同的器械類(lèi)型,金屬的使用可能需要具備相當(dāng)?shù)难诱剐裕驗(yàn)樵S多手術(shù)器械需要其形制又長(zhǎng)又薄,如手術(shù)刀、鉗子、剪刀等。
其次,制作手術(shù)器械的金屬表面需要有韌性,有光澤,這樣器械才容易清潔,不會(huì)隱藏細(xì)菌,有效防止人體創(chuàng)面感染。最后,金屬需要不與人體組織產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),這樣在進(jìn)行手術(shù)時(shí)不會(huì)給人的身體造成任何金屬污染。
另外,并不是所有的金屬都適合制作外科手術(shù)器械,尤其是賤金屬。事實(shí)上,大多數(shù)手術(shù)器械是由金屬合金制成的。一直以來(lái)不銹鋼是金屬合金的首選材料,但在必要時(shí)也有其他替代品。
外科手術(shù)器械中使用的不銹鋼材料的等級(jí)
不銹鋼(有時(shí)也被稱(chēng)為耐污鋼)是外科手術(shù)器械制造時(shí)最常用的金屬合金。
奧氏體316(AISI 316L)是一種常用的不銹鋼,被稱(chēng)為“手術(shù)鋼”。這是因?yàn)樗且环N堅(jiān)韌的金屬,非常耐腐蝕。它也經(jīng)常用于化學(xué)工業(yè)。
AISI 301是制造醫(yī)用彈簧最常用的金屬。它在冷作時(shí)可以獲得彈性,但失去耐腐蝕性。
不銹鋼可以承受高達(dá)400°C的高溫,這意味著它可以在180°C的高壓滅菌器中輕松消毒。它還具有幾乎可以和碳鋼媲美的堅(jiān)韌和耐磨的優(yōu)點(diǎn)。
鈦在手術(shù)器械中的使用
鈦合金在20世紀(jì)60年代才開(kāi)始被用作外科手術(shù)器械的材料。
鈦?zhàn)蠲黠@的優(yōu)點(diǎn)是其優(yōu)越的強(qiáng)度。它的抗拉強(qiáng)度幾乎與碳鋼相同,并且100%耐腐蝕,但它比不銹鋼更輕巧,同等體積下,重量輕約40%。
鈦是完美的手術(shù)器械和植入物的制作材料,因?yàn)樗邆渖锛嫒莸奶攸c(diǎn),能夠與人體骨骼融合在一起。因此,它已經(jīng)成為骨科棒、針、板和牙種植的首選金屬。
鈦比不銹鋼更耐熱,能承受430°C的高溫,加熱和冷卻時(shí),它的膨脹程度和收縮程度卻更小。
鈦是一種多功能金屬,根據(jù)手術(shù)器械需要的性能,可選1級(jí)鈦或2級(jí)鈦?zhàn)鳛橹谱鞑牧,這兩種型號(hào)的鈦,均可輕易地進(jìn)行加工、焊接和冷加工。
總的來(lái)說(shuō),鈦是一種堅(jiān)硬耐用的金屬,已經(jīng)成為各種醫(yī)療器械制造的常用材料。
鉭在骨科中的應(yīng)用
鉭是一種難熔金屬,具有強(qiáng)度大,韌性好,熔點(diǎn)極高(3017°C)的特點(diǎn),但對(duì)醫(yī)療行業(yè)來(lái)說(shuō),它最吸引人的是它的高生物相容性。
這種金屬對(duì)體液免疫,而且具有很強(qiáng)的耐腐蝕性,因此可以用于外科手術(shù)而不會(huì)造成不良影響。出于同樣的原因,它也被用于假體的植入物和骨替代制作材料。
鉭還具有高延展性的特點(diǎn),可以被拉成細(xì)線(xiàn),因此它能夠很容易的被制作成各種形狀。
鉑和鈀在醫(yī)療器械中的應(yīng)用
盡管鉑和鈀是昂貴的貴金屬,但它們具有相似的特性,使它們特別適合于某些外科手術(shù)。
首先,它們具有很高的可塑性和延展性,這意味著它們可以很容易地被制作成卷、片、管、線(xiàn)等形狀。這個(gè)特性對(duì)于復(fù)雜的零件特別重要,是精密外科器械的理想選擇。
鉑和鈀都具有很強(qiáng)的耐腐蝕性和惰性,所以它們?cè)谂c人體或內(nèi)部器官接觸時(shí)不會(huì)造成問(wèn)題。
這兩種材料近年來(lái)最主要的用途之一是制造超薄導(dǎo)線(xiàn)——外科醫(yī)生用它來(lái)引導(dǎo)和定位植入物,如導(dǎo)管和支架。
鉑和鈀的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,在X射線(xiàn)上表現(xiàn)得非常清楚,這一特性使得它們成為用作植入物標(biāo)記的理想材料。
它們都是堅(jiān)固耐用的金屬。兩者之間唯一真正的區(qū)別是密度、質(zhì)量、熔點(diǎn)和價(jià)格,兩者中鈀較便宜。
希望這篇文章能讓您對(duì)制作手術(shù)器械的不同類(lèi)型的金屬及其特性有一些了解。
正如您所看到的,不同型號(hào)的不銹鋼是外科手術(shù)器械制造材料中最受歡迎的,因?yàn)樗鼈兿鄬?duì)便宜、數(shù)量多,對(duì)大多數(shù)的器械來(lái)說(shuō)都很實(shí)用。
鈦是第二常見(jiàn)的,它的高強(qiáng)度特性和高生物相容性,使得它成為骨科植入物的理想選擇。
鉭的特性則使它成為外科手術(shù)器械零件的理想選擇。
最后是貴金屬,鉑和鈀。這倆是最昂貴的,這也是為什么它們很少用于醫(yī)療器械制作的原因,但它們是理想的小型、精密的工具和零件的制作材料。
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