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)入物,如(ru)膝、髖和(he)(he)其(qi)他(ta)關(guan)節(jie)置換等,以(yi)及相關(guan)的螺絲(si)、板和(he)(he)線(xian)通常用(yong)不銹(xiu)鋼制成。使用(yong)的其(qi)他(ta)金屬(shu)包(bao)括(kuo)鈷基(ji)合(he)金（常常含有鎳）和(he)(he)鈦基(ji)合(he)金。不銹(xiu)鋼植(zhi)入物在關(guan)節(jie)運動時通常與聚乙烯(xi)硬塑料摩擦。其(qi)他(ta)一些設(she)計(ji)使用(yong)陶瓷植(zhi)入物。關(guan)節(jie)置換手術的數量在世界(jie)范圍(wei)內迅速增加。
對(dui)植入(ru)材料要(yao)求不(bu)僅與人體(ti)兼(jian)容而且與后處(chu)理診斷技術(shu)如(ru)X射(she)線和磁(ci)(ci)共振成像(xiang)（MRI）兼(jian)容。為使MRI檢(jian)查安全地進行,植入(ru)物必須只含非鐵磁(ci)(ci)性材料。為了(le)確保不(bu)含有鐵磁(ci)(ci)性的鐵素體(ti)相,在這些奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中額外添加了(le)奧(ao)氏體(ti)形成元素如(ru)鎳(nie)、氮和錳。
四種常用(yong)的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)植入材料行業規(gui)范(fan)是(shi)ASTM F138（S31673）,F1314（S20910）,F1586（ S31675） 和(he)F2229（S29108）。由于這些標準要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)的合金(jin)要(yao)非(fei)常“干凈”,即非(fei)金(jin)屬夾雜物,如硫化(hua)物、硅酸鹽和(he)氧化(hua)物的含量低,它們通(tong)常使(shi)用(yong)電渣(zha)重熔（ES R）生產。ES R是(shi)一個超(chao)精煉工序,能(neng)使(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有(you)滿足這些規(gui)范(fan)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)的優良(liang)的顯微清潔水平(ping)。它也能(neng)滿足這些ASTM 標準對植入材料的其他特殊(shu)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu),如具有(you)細(xi)晶粒組織。
長期臨(lin)床經驗(yan)證實,符(fu)合ASTM F138的(de)S31673不銹鋼制成的(de)植入(ru)物與(yu)人體的(de)生(sheng)物兼(jian)容性是可以接受(shou)的(de)。這種(zhong)不銹鋼是幾種(zhong)進行新材料(liao)生(sheng)物兼(jian)容性比較的(de)對照材料(liao)之(zhi)一(yi)(yi)。 F138標準注明了外科(ke)手術植入(ru)材料(liao)無法保(bao)證避免不良(liang)反應,如(ru)在體內發炎。一(yi)(yi)種(zhong)用做植入(ru)物的(de)鎳含量非常低的(de)鋼種(zhong)（S29108）可用于對金屬(shu)特別敏(min)感的(de)病人。
在骨科植入(ru)物(wu)中使用(yong)的(de)(de)一(yi)些不銹(xiu)鋼鋼種也可用(yong)于制作(zuo)骨螺釘、骨和髖骨釘、板和線(xian)。對于那些需要超高機械(xie)強度(du)的(de)(de)螺釘,使用(yong)UNSS17400（通常叫(jiao)做17-4PH或630型(xing)）不銹(xiu)鋼。這是一(yi)個(ge)沉淀硬(ying)化鋼種,可通過熱處理(li)獲得(de)所需的(de)(de)強度(du)。
不(bu)銹鋼(gang)的另(ling)一個主要應用(yong)是醫療工具和(he)(he)儀器(qi)。這些產品的市場在世界(jie)范圍內約(yue)300億(yi)美(mei)元,不(bu)銹鋼(gang)占(zhan)很(hen)大一部分。含鎳不(bu)銹鋼(gang)用(yong)于(yu)制造牽引(yin)器(qi)（在進(jin)行手術時(shi),約(yue)束下面的器(qi)官(guan)和(he)(he)組織）,刀和(he)(he)其他切割(ge)和(he)(he)鑿孔工具,鑷子,鉗子和(he)(he)剪刀。
近代醫(yi)學的(de)(de)(de)發(fa)展使微(wei)創(chuang)手術(shu)興起,即外科手術(shu)只有一個小(xiao)切口,或者根本就(jiu)沒有。對病人(ren)的(de)(de)(de)好處包括減少(shao)身體(ti)創(chuang)傷(shang),恢復更快,縮短住(zhu)院(yuan)時間、降低醫(yi)療費用。因此,醫(yi)院(yuan)需要(yao)更多為這些(xie)手術(shu)設計的(de)(de)(de)儀器(直徑小(xiao)但長)。從(cong)全球范圍來看,微(wei)創(chuang)手術(shu)設備的(de)(de)(de)生產不斷上升(sheng),每(mei)年增長了近8%。
用于醫(yi)療工具和儀器的不銹鋼(gang)必須有特(te)定的力學性能(neng)并能(neng)承(cheng)受體液和清洗(xi)、消(xiao)毒殺菌所用的化學品。
它們也必須符合行業(ye)規范(fan)。ISO 7153/1包(bao)含可供外(wai)科(ke)手術、牙科(ke)和骨科(ke)儀器(qi)使用(yong)不銹鋼的(de)概(gai)覽(lan)和選擇說明,ASTM (美國材(cai)料試驗(yan)協會(hui))F899是外(wai)科(ke)手術器(qi)械(xie)用(yong)鍛軋不銹鋼的(de)一個標準規范(fan)。
不銹鋼(gang)外科手(shou)術器(qi)械(xie)通(tong)常是用硬(ying)化馬(ma)氏體不銹鋼(gang)制造的(de)。常見(jian)的(de)鋼(gang)種(zhong)包(bao)括431(S43100 ),420F(S42020),440C(S44004)和17-4PH(S17400)。這些材料中的(de)某些鋼(gang)種(zhong)鎳含量可達4%。
人們(men)熟悉的奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)種304型(xing)（S30400）和(he)(he)316L型(xing)（S31603)被(bei)用于制造強度(du)和(he)(he)硬度(du)要求(qiu)不(bu)(bu)(bu)高的器械。它們(men)比400系硬化馬(ma)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的耐腐(fu)蝕性能要好(hao)得多。
值得一(yi)提(ti)的是(shi)(shi),“外(wai)科手術不(bu)銹鋼”這個詞常被廣告(gao)商利用來描述珠寶、表帶(dai)甚至炊具,通(tong)常是(shi)(shi)指300系(xi)鋼種之(zhi)一(yi)；但是(shi)(shi)該(gai)術語不(bu)精確,沒有指定(ding)任(ren)何特定(ding)合金的技術條件。
醫療保健方面不斷進步發展,了解不銹(xiu)鋼,特別(bie)是含(han)鎳(nie)不銹(xiu)鋼有助于使這些進步得以實(shi)現。
