在同一句話中一提到“無菌材料”及“不銹鋼”,很多人會立刻想到醫院的環境。雖然不銹(xiu)鋼本身不能天然滅菌,但它作為無菌材料有許多醫療用途。那是因為它可以反復用烈性消毒化學品處理而不會降低品質。在醫院和醫療機構這是特別重要的,來自外部有害的微生物在這些地方很容易蔓延。有兩種醫療應用,即植入物和工具的無菌性特別重要。


骨科植入(ru)物,如(ru)膝、髖和(he)其(qi)(qi)他關(guan)節(jie)置(zhi)換等,以(yi)及相關(guan)的螺絲、板和(he)線通常(chang)(chang)(chang)用(yong)不銹鋼制(zhi)成。使用(yong)的其(qi)(qi)他金屬包括鈷基(ji)合金(常(chang)(chang)(chang)常(chang)(chang)(chang)含有(you)鎳)和(he)鈦基(ji)合金。不銹鋼植入(ru)物在關(guan)節(jie)運(yun)動時通常(chang)(chang)(chang)與聚乙烯硬塑(su)料摩擦。其(qi)(qi)他一些設計使用(yong)陶瓷植入(ru)物。關(guan)節(jie)置(zhi)換手術(shu)的數量在世界范圍內迅(xun)速增加。


 對植入材料要(yao)求不僅與人體兼(jian)容而且與后處理診斷技(ji)術如(ru)X射線和磁(ci)共(gong)振成像(MRI)兼(jian)容。為(wei)使(shi)MRI檢(jian)查安全(quan)地進行,植入物必須只含非(fei)鐵(tie)磁(ci)性(xing)材料。為(wei)了(le)確保不含有鐵(tie)磁(ci)性(xing)的鐵(tie)素體相,在這(zhe)些奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼中額(e)外添加了(le)奧氏(shi)體形成元(yuan)素如(ru)鎳、氮和錳。


 四種常用的(de)不銹(xiu)鋼(gang)植入(ru)(ru)材(cai)料行業規范(fan)(fan)是(shi)ASTM F138(S31673),F1314(S20910),F1586( S31675) 和(he)F2229(S29108)。由于這(zhe)些標(biao)(biao)準要(yao)求(qiu)的(de)合金要(yao)非(fei)(fei)常“干凈”,即(ji)非(fei)(fei)金屬夾(jia)雜物,如硫化物、硅酸(suan)鹽和(he)氧化物的(de)含量低,它們通(tong)常使(shi)用電渣重(zhong)熔(ES R)生(sheng)產。ES R是(shi)一個超精煉(lian)工序,能使(shi)不銹(xiu)鋼(gang)具有滿(man)足這(zhe)些規范(fan)(fan)要(yao)求(qiu)的(de)優良的(de)顯微清潔水平(ping)。它也能滿(man)足這(zhe)些ASTM 標(biao)(biao)準對植入(ru)(ru)材(cai)料的(de)其(qi)他(ta)特殊要(yao)求(qiu),如具有細(xi)晶粒組織(zhi)。


  長期臨(lin)床經驗證實,符合ASTM F138的(de)S31673不(bu)銹鋼制成的(de)植(zhi)(zhi)入(ru)物與人體的(de)生(sheng)物兼容(rong)性是(shi)可(ke)以接受(shou)的(de)。這種不(bu)銹鋼是(shi)幾種進行新材(cai)料(liao)(liao)生(sheng)物兼容(rong)性比較的(de)對(dui)照材(cai)料(liao)(liao)之一。 F138標準注明了外科手術植(zhi)(zhi)入(ru)材(cai)料(liao)(liao)無法保(bao)證避免不(bu)良反(fan)應,如(ru)在體內發炎。一種用做(zuo)植(zhi)(zhi)入(ru)物的(de)鎳含量非常低的(de)鋼種(S29108)可(ke)用于對(dui)金(jin)屬(shu)特別敏感的(de)病人。


  在骨科植入物中使用(yong)的一些(xie)不(bu)銹鋼(gang)鋼(gang)種(zhong)也可用(yong)于制作骨螺釘、骨和髖骨釘、板和線。對(dui)于那些(xie)需要超高機械強度的螺釘,使用(yong)UNSS17400(通(tong)常叫做17-4PH或630型)不(bu)銹鋼(gang)。這是一個沉淀硬化鋼(gang)種(zhong),可通(tong)過熱處理獲得(de)所需的強度。


 不(bu)銹鋼的(de)另一個主要應(ying)用是醫療工(gong)具和儀器(qi)。這些產品的(de)市場在世界范圍內約300億(yi)美元,不(bu)銹鋼占很大一部(bu)分。含(han)鎳不(bu)銹鋼用于制造牽引(yin)器(qi)(在進行手(shou)術時(shi),約束(shu)下面的(de)器(qi)官和組織),刀(dao)和其(qi)他切(qie)割和鑿(zao)孔工(gong)具,鑷(nie)子(zi),鉗子(zi)和剪刀(dao)。


  近(jin)代醫學的(de)發展使(shi)微(wei)(wei)創手(shou)術興(xing)起(qi),即外科手(shou)術只有一(yi)個小(xiao)切口,或者根本就沒有。對病(bing)人(ren)的(de)好(hao)處包括(kuo)減(jian)少身體(ti)創傷(shang),恢復更(geng)快,縮(suo)短住院時間、降低醫療(liao)費用。因此,醫院需要(yao)更(geng)多為(wei)這些(xie)手(shou)術設(she)計的(de)儀器(直(zhi)徑(jing)小(xiao)但長)。從全球范圍(wei)來看,微(wei)(wei)創手(shou)術設(she)備的(de)生產(chan)不斷上升,每年增(zeng)長了近(jin)8%。


  用于(yu)醫(yi)療工具和(he)儀(yi)器的不(bu)銹鋼(gang)必須有特定的力學(xue)性能并能承受體液和(he)清洗、消毒殺菌所用的化(hua)學(xue)品(pin)。


  它們也(ye)必須符合行業規(gui)(gui)范。ISO 7153/1包含可供外科(ke)手(shou)術、牙(ya)科(ke)和骨科(ke)儀器(qi)使(shi)用不銹鋼(gang)的概(gai)覽和選(xuan)擇說(shuo)明(ming),ASTM (美國材料試驗協(xie)會)F899是外科(ke)手(shou)術器(qi)械(xie)用鍛軋不銹鋼(gang)的一個(ge)標準規(gui)(gui)范。


  不銹鋼(gang)外(wai)科手(shou)術器(qi)械(xie)通常是用硬(ying)化馬(ma)氏體不銹鋼(gang)制造的(de)。常見的(de)鋼(gang)種(zhong)包(bao)括431(S43100 ),420F(S42020),440C(S44004)和17-4PH(S17400)。這些材料(liao)中的(de)某些鋼(gang)種(zhong)鎳含量可達(da)4%。


  人(ren)們熟悉(xi)的奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼鋼種304型(xing)(xing)(S30400)和316L型(xing)(xing)(S31603)被用于制造強(qiang)度和硬(ying)度要求不高的器械。它們比400系(xi)硬(ying)化馬氏體不銹(xiu)鋼的耐腐蝕(shi)性能要好得多。


  值(zhi)得一提的是,“外科手術不銹鋼”這(zhe)個(ge)詞(ci)常被廣(guang)告商利用來描述珠(zhu)寶、表帶(dai)甚至炊具,通常是指300系鋼種之一;但是該術語不精確(que),沒有指定任何特定合(he)金的技術條件。


  醫療保健方(fang)面(mian)不(bu)斷進步發展(zhan),了(le)解不(bu)銹鋼,特別是含鎳不(bu)銹鋼有助(zhu)于使這些進步得以實現。