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)(ru)物(wu),如膝、髖和其(qi)他(ta)關節置換等,以及相(xiang)關的螺(luo)絲(si)、板和線通常用(yong)不銹鋼制成(cheng)。使用(yong)的其(qi)他(ta)金屬包括鈷基合金(常常含有(you)鎳)和鈦基合金。不銹鋼植(zhi)入(ru)(ru)(ru)物(wu)在關節運動時(shi)通常與(yu)聚乙烯硬塑料(liao)摩擦(ca)。其(qi)他(ta)一些設計使用(yong)陶瓷植(zhi)入(ru)(ru)(ru)物(wu)。關節置換手術的數量在世界范圍內迅速增加。


 對植入(ru)材料(liao)要求不(bu)(bu)僅與(yu)人(ren)體(ti)兼(jian)容而(er)且與(yu)后(hou)處理診斷技術如(ru)X射線和磁(ci)共(gong)振成像(xiang)(MRI)兼(jian)容。為使MRI檢查安全地進行,植入(ru)物必(bi)須只含非鐵磁(ci)性材料(liao)。為了(le)確保不(bu)(bu)含有鐵磁(ci)性的鐵素(su)體(ti)相,在這(zhe)些(xie)奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼中額外添加了(le)奧氏(shi)體(ti)形(xing)成元素(su)如(ru)鎳、氮和錳。


 四種常(chang)用的不銹(xiu)鋼(gang)植(zhi)入材料(liao)行業(ye)規(gui)(gui)范(fan)是ASTM F138(S31673),F1314(S20910),F1586( S31675) 和(he)F2229(S29108)。由于這些(xie)(xie)標(biao)準(zhun)要(yao)求的合金要(yao)非常(chang)“干凈”,即非金屬夾雜(za)物(wu),如硫化物(wu)、硅酸鹽和(he)氧化物(wu)的含量(liang)低,它們通常(chang)使(shi)用電渣重熔(ES R)生產(chan)。ES R是一個超精煉工序,能使(shi)不銹(xiu)鋼(gang)具有(you)滿(man)足這些(xie)(xie)規(gui)(gui)范(fan)要(yao)求的優良的顯微清潔水(shui)平(ping)。它也能滿(man)足這些(xie)(xie)ASTM 標(biao)準(zhun)對(dui)植(zhi)入材料(liao)的其他(ta)特殊要(yao)求,如具有(you)細晶(jing)粒組(zu)織。


  長期(qi)臨床經(jing)驗證實(shi),符合ASTM F138的S31673不銹鋼制成(cheng)的植入物(wu)(wu)與人體的生物(wu)(wu)兼容(rong)性是(shi)可(ke)以接受的。這種不銹鋼是(shi)幾種進行新材料生物(wu)(wu)兼容(rong)性比較的對(dui)照材料之一(yi)(yi)。 F138標準注明了外(wai)科手(shou)術植入材料無法保(bao)證避免不良反應(ying),如在(zai)體內發炎。一(yi)(yi)種用(yong)做植入物(wu)(wu)的鎳含(han)量(liang)非常低的鋼種(S29108)可(ke)用(yong)于對(dui)金(jin)屬特別敏感的病人。


  在骨科植入物中使用(yong)的(de)一些不(bu)銹鋼(gang)鋼(gang)種也(ye)可用(yong)于制作骨螺(luo)釘(ding)、骨和髖骨釘(ding)、板和線(xian)。對于那些需(xu)要超高機械(xie)強度的(de)螺(luo)釘(ding),使用(yong)UNSS17400(通(tong)常(chang)叫做17-4PH或630型)不(bu)銹鋼(gang)。這是一個(ge)沉(chen)淀(dian)硬化鋼(gang)種,可通(tong)過熱處理獲得所需(xu)的(de)強度。


 不(bu)銹(xiu)鋼的另一個(ge)主要應用(yong)是(shi)醫療工具(ju)和儀(yi)器(qi)。這些產品的市場(chang)在世(shi)界范(fan)圍內約(yue)300億美元,不(bu)銹(xiu)鋼占很大一部分。含鎳不(bu)銹(xiu)鋼用(yong)于(yu)制造牽引器(qi)(在進行手術時(shi),約(yue)束下(xia)面的器(qi)官和組織),刀和其他切(qie)割(ge)和鑿孔工具(ju),鑷(nie)子,鉗(qian)子和剪刀。


  近代醫學的發(fa)展使微創手術興起(qi),即外科手術只有(you)一個小切口,或者根本(ben)就沒(mei)有(you)。對病人的好(hao)處(chu)包括減少身體創傷,恢復更(geng)快,縮短住院時間、降低醫療費用。因此,醫院需要更(geng)多為這(zhe)些(xie)手術設(she)計的儀器(直徑(jing)小但長(chang))。從全球范圍來看(kan),微創手術設(she)備的生(sheng)產不斷上升,每年增長(chang)了近8%。


  用于醫療工具(ju)和儀(yi)器的不銹鋼必(bi)須有特定的力學性能并能承受體(ti)液(ye)和清洗、消毒殺菌所用的化學品。


  它們也(ye)必須符合(he)行業規范。ISO 7153/1包含可(ke)供(gong)外(wai)科(ke)手術、牙科(ke)和骨科(ke)儀(yi)器(qi)使用不銹鋼的(de)(de)概覽和選(xuan)擇說明,ASTM (美國(guo)材(cai)料試驗協會)F899是外(wai)科(ke)手術器(qi)械用鍛(duan)軋不銹鋼的(de)(de)一個標準規范。


  不(bu)銹鋼(gang)(gang)外科手術器械(xie)通常是用硬化馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)制造的。常見的鋼(gang)(gang)種包括(kuo)431(S43100 ),420F(S42020),440C(S44004)和17-4PH(S17400)。這些材料中的某些鋼(gang)(gang)種鎳含(han)量可達4%。


  人們熟(shu)悉的(de)奧氏體不(bu)銹鋼鋼種304型(S30400)和316L型(S31603)被用于制造強度(du)和硬(ying)度(du)要求不(bu)高(gao)的(de)器械。它們比(bi)400系硬(ying)化馬(ma)氏體不(bu)銹鋼的(de)耐(nai)腐蝕性能要好得(de)多(duo)。


  值得一提的是,“外(wai)科手術不銹鋼”這個詞常被廣告商利用來描述珠寶、表帶甚至炊具,通(tong)常是指300系鋼種之一;但是該(gai)術語不精確,沒(mei)有指定(ding)任何(he)特(te)定(ding)合金的技術條件。


  醫(yi)療保健方面不(bu)斷進步發展(zhan),了(le)解(jie)不(bu)銹鋼,特(te)別是含鎳不(bu)銹鋼有(you)助于(yu)使(shi)這(zhe)些進步得以實現。