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(bu)銹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(zhi)入(ru)(ru)物(wu),如膝、髖和其(qi)他(ta)(ta)關節(jie)置換(huan)等,以及相關的(de)(de)螺絲、板和線通常(chang)用不銹鋼制(zhi)成。使(shi)用的(de)(de)其(qi)他(ta)(ta)金(jin)屬包括(kuo)鈷基合(he)金(jin)(常(chang)常(chang)含有鎳)和鈦基合(he)金(jin)。不銹鋼植(zhi)入(ru)(ru)物(wu)在關節(jie)運動時通常(chang)與聚乙烯硬塑料摩擦。其(qi)他(ta)(ta)一些設計使(shi)用陶瓷(ci)植(zhi)入(ru)(ru)物(wu)。關節(jie)置換(huan)手術的(de)(de)數量在世界范圍(wei)內迅(xun)速增加。
對植(zhi)入材(cai)料要求不僅與人體(ti)(ti)兼容(rong)而且(qie)與后處理診斷技術如X射線(xian)和(he)磁共振成像(MRI)兼容(rong)。為使MRI檢查安全(quan)地進行,植(zhi)入物(wu)必須只含非鐵磁性材(cai)料。為了(le)確(que)保不含有鐵磁性的鐵素體(ti)(ti)相,在這些奧氏體(ti)(ti)不銹鋼中額外添加了(le)奧氏體(ti)(ti)形(xing)成元素如鎳、氮和(he)錳。
四(si)種常(chang)(chang)用的(de)不銹(xiu)鋼植入材料行業規范是(shi)ASTM F138(S31673),F1314(S20910),F1586( S31675) 和(he)F2229(S29108)。由于這(zhe)些(xie)標(biao)準要求(qiu)的(de)合(he)金(jin)要非常(chang)(chang)“干凈(jing)”,即(ji)非金(jin)屬夾雜物,如(ru)硫化(hua)物、硅酸鹽和(he)氧化(hua)物的(de)含量低,它(ta)們通常(chang)(chang)使用電渣重熔(ES R)生產。ES R是(shi)一(yi)個(ge)超精煉工序,能(neng)使不銹(xiu)鋼具有(you)滿足這(zhe)些(xie)規范要求(qiu)的(de)優(you)良的(de)顯(xian)微清潔水(shui)平。它(ta)也能(neng)滿足這(zhe)些(xie)ASTM 標(biao)準對(dui)植入材料的(de)其他特殊要求(qiu),如(ru)具有(you)細晶粒組織。
長期臨(lin)床(chuang)經驗證實,符合ASTM F138的(de)S31673不(bu)銹鋼制成的(de)植入物與人體的(de)生(sheng)(sheng)物兼(jian)容性是可(ke)以(yi)接受的(de)。這種不(bu)銹鋼是幾種進(jin)行新材(cai)料(liao)生(sheng)(sheng)物兼(jian)容性比較的(de)對照材(cai)料(liao)之一。 F138標(biao)準注明了外(wai)科手術(shu)植入材(cai)料(liao)無法保證避免不(bu)良(liang)反應,如在體內發炎(yan)。一種用(yong)做植入物的(de)鎳含量非常低的(de)鋼種(S29108)可(ke)用(yong)于對金屬特別敏(min)感的(de)病人。
在骨(gu)科(ke)植入(ru)物中使(shi)用的一(yi)些(xie)不銹鋼鋼種也可用于制作骨(gu)螺(luo)釘、骨(gu)和髖骨(gu)釘、板(ban)和線。對于那(nei)些(xie)需要超高機械強度的螺(luo)釘,使(shi)用UNSS17400(通(tong)常叫做(zuo)17-4PH或630型)不銹鋼。這是一(yi)個沉淀(dian)硬化鋼種,可通(tong)過熱處理獲得所需的強度。
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的另一個主要(yao)應用(yong)是醫療(liao)工具和(he)儀器(qi)。這些產品的市(shi)場在世界范圍內約(yue)300億美元,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)占很(hen)大(da)一部(bu)分。含鎳不(bu)銹(xiu)鋼(gang)用(yong)于制造(zao)牽引器(qi)(在進(jin)行手(shou)術時,約(yue)束下面的器(qi)官和(he)組織(zhi)),刀和(he)其他切割(ge)和(he)鑿孔工具,鑷(nie)子(zi),鉗子(zi)和(he)剪(jian)刀。
近(jin)(jin)代醫(yi)學的發展使微創手(shou)術(shu)(shu)(shu)興起,即外科手(shou)術(shu)(shu)(shu)只有一個小切口,或(huo)者根本就沒(mei)有。對病人(ren)的好處包括(kuo)減少身體創傷,恢復更(geng)快,縮(suo)短住(zhu)院時間、降低醫(yi)療(liao)費用。因此(ci),醫(yi)院需要(yao)更(geng)多為這些(xie)手(shou)術(shu)(shu)(shu)設(she)計的儀(yi)器(直徑(jing)小但長)。從全球范圍來(lai)看,微創手(shou)術(shu)(shu)(shu)設(she)備的生產不斷上升,每年增長了(le)近(jin)(jin)8%。
用于醫療工具和(he)儀器的(de)不銹鋼必須有特定的(de)力學(xue)性能并能承受體液(ye)和(he)清(qing)洗、消毒殺(sha)菌(jun)所用的(de)化學(xue)品。
它們也必須符合行業規(gui)范。ISO 7153/1包含可供(gong)外(wai)科(ke)手術、牙科(ke)和(he)骨(gu)科(ke)儀器使(shi)用(yong)不銹鋼(gang)的概覽和(he)選擇說明,ASTM (美國材料試(shi)驗(yan)協會)F899是外(wai)科(ke)手術器械(xie)用(yong)鍛軋不銹鋼(gang)的一個標準規(gui)范。
不(bu)銹鋼(gang)外科(ke)手術(shu)器(qi)械通常是用硬化馬(ma)氏體不(bu)銹鋼(gang)制造的(de)。常見的(de)鋼(gang)種(zhong)包括431(S43100 ),420F(S42020),440C(S44004)和(he)17-4PH(S17400)。這些(xie)材(cai)料中的(de)某些(xie)鋼(gang)種(zhong)鎳(nie)含量可(ke)達(da)4%。
人們(men)熟(shu)悉的(de)奧氏(shi)體不銹鋼鋼種304型(xing)(S30400)和(he)316L型(xing)(S31603)被用(yong)于制(zhi)造強度和(he)硬度要求(qiu)不高的(de)器械。它們(men)比400系硬化(hua)馬氏(shi)體不銹鋼的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性能要好得多。
值得一提的(de)是,“外(wai)科手術(shu)不(bu)銹(xiu)鋼”這個(ge)詞常被廣告(gao)商(shang)利用來描述珠寶(bao)、表帶甚(shen)至炊具,通常是指300系(xi)鋼種之一;但是該術(shu)語不(bu)精確,沒有指定任何特定合金的(de)技術(shu)條件。
醫療保健方面不(bu)斷進步(bu)發展,了解不(bu)銹鋼,特別是(shi)含鎳(nie)不(bu)銹鋼有助于使(shi)這些進步(bu)得以實現。

