生(sheng)物醫學材料(liao)(biomedical material)指的是一類(lei)具有(you)特殊性能、特種(zhong)功能,用于人工器官、外科修復(fu)、理療(liao)康復(fu)、診(zhen)斷(duan)、治療(liao)疾患(huan),而(er)對人體組織不(bu)會產生(sheng)不(bu)良影響的材料(liao)。


 生物醫用不銹鋼是最先開發應用的生物醫用合金之一,因其價格較低廉且易于加工,而得到較廣泛的應用,其中應用最多的是超低碳奧氏體不銹鋼。


 我國(guo)在1984年(nian)即制定了外(wai)科(ke)植(zhi)(zhi)入用不銹鋼(gang)(gang)的國(guo)家標(biao)準,1994年(nian)經(jing)過修(xiu)改(gai),2003年(nian)又重新修(xiu)改(gai)為GB 4234-2003《外(wai)科(ke)植(zhi)(zhi)入物用不銹鋼(gang)(gang)》。該標(biao)準列入了兩個鋼(gang)(gang)號(hao),其化學成分見(jian)表9.79。


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 表9.79中所(suo)列鋼號的(de)鋼棒的(de)力(li)(li)學性(xing)能(neng)應符(fu)合表9.80的(de)規(gui)定,這些牌號的(de)鋼絲、鋼板和(he)鋼帶的(de)力(li)(li)學性(xing)能(neng)規(gui)定見GB 4234-2003《外科植入(ru)物用不銹(xiu)鋼》。


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2017年我(wo)國(guo)制(zhi)定了(le)GB 4234-2017《外(wai)科植(zhi)入(ru)物金屬(shu)材(cai)料(liao)》,該標準(zhun)力(li)求與國(guo)際標準(zhun)保持一致。該標準(zhun)預計分為(wei)14個部分,其中第1部分為(wei)鍛(duan)(duan)造不(bu)銹(xiu)鋼(gang),第9部分為(wei)鍛(duan)(duan)造高氮不(bu)銹(xiu)鋼(gang),其余為(wei)其他類金屬(shu)材(cai)料(liao)。目前(qian)只發布了(le)GB 4234.1-2017《外(wai)科植(zhi)入(ru)物 金屬(shu)材(cai)料(liao)第1部分:鍛(duan)(duan)造不(bu)銹(xiu)鋼(gang)》,代替了(le)GB 4234-2003。


在GB 4234.1-2017中保留了GB 4234-2003列入的00Cr18Ni14Mo3,其化學成分除Mo含量調整為2.25%~3.0%以外,其他均與表9.79中所列相同。對該鋼的顯微組織的要求:固溶處理后鋼中不得有殘余δ鐵素體、χ相和σ相存在;熱軋處理后的鋼材中非金屬夾雜物的細系均不得大于1.5級,粗系不得大于1.0級;檢查最終熱處理后及最終冷變形前的晶粒度級別不應粗于5級。


00Cr18Ni14Mo3 不銹鋼的棒材(cai)(cai)、絲材(cai)(cai)、板材(cai)(cai)和帶材(cai)(cai)的力學性能應符合(he)表9.81的規定。


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 不銹鋼(gang)(gang)中的(de)(de)鉻可形成鈍化膜(mo)改善鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)能(neng)力(li),鎳起到穩定奧氏體組織的(de)(de)作用,降低(di)Si、Mn等雜(za)質元素和非金屬(shu)夾(jia)雜(za)物,可進一步提高鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)能(neng)力(li)。


 材(cai)料(liao)的(de)(de)制造(zao)和加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝也(ye)在(zai)(zai)比較(jiao)寬的(de)(de)范(fan)圍內影(ying)響材(cai)料(liao)的(de)(de)力學性(xing)能和耐蝕性(xing)能。對于低(di)純度(du)醫(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang),一般采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)真空或(huo)非真空熔煉(lian)工(gong)(gong)藝生產,而高(gao)(gao)純度(du)的(de)(de)醫(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)應(ying)(ying)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)雙真空冶煉(lian)工(gong)(gong)藝力求鋼(gang)的(de)(de)高(gao)(gao)純凈(jing)。臨床應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)較(jiao)多的(de)(de)是(shi)高(gao)(gao)純度(du)醫(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。冷加工(gong)(gong)后采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)機械拋(pao)光或(huo)電(dian)解拋(pao)光可提高(gao)(gao)器件(jian)表面光潔度(du),可增加植入器件(jian)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)壽命(ming)。醫(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)骨外科和齒科中應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)較(jiao)廣泛,在(zai)(zai)其(qi)他方面也(ye)有(you)不(bu)少應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)。


 醫用不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)生(sheng)物(wu)相(xiang)(xiang)容(rong)性(xing)與其(qi)在肌(ji)體內的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)行為及(ji)(ji)其(qi)所(suo)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產物(wu)所(suo)引起(qi)的(de)(de)組(zu)織(zhi)(zhi)反應有(you)關(guan)。其(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)行為涉及(ji)(ji)均(jun)勻(yun)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、磨蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)疲勞腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。常見的(de)(de)是(shi)(shi)點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)(shi)由于鉬含(han)量(liang)不(bu)(bu)足及(ji)(ji)外力(li)擦傷(shang)、劃傷(shang)所(suo)致(zhi)。縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、磨蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)也是(shi)(shi)常見的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),常因設計(ji)不(bu)(bu)合理導致(zhi)應力(li)及(ji)(ji)磨損。由于腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)會造(zao)(zao)(zao)成(cheng)金屬離(li)子或其(qi)他化合物(wu)進(jin)入周(zhou)圍組(zu)織(zhi)(zhi)和(he)整個肌(ji)體,引起(qi)某些不(bu)(bu)良組(zu)織(zhi)(zhi)學反應,在多(duo)數情(qing)況(kuang)下,人體只能(neng)容(rong)忍微量(liang)濃度的(de)(de)金屬腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)物(wu)存在。醫用不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)其(qi)長期植(zhi)入的(de)(de)穩定性(xing)差,其(qi)密度和(he)彈性(xing)模量(liang)與人體硬組(zu)織(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)距較大,導致(zhi)力(li)學相(xiang)(xiang)容(rong)性(xing)差,本(ben)身(shen)無生(sheng)物(wu)活性(xing),難以和(he)生(sheng)物(wu)組(zu)織(zhi)(zhi)形(xing)成(cheng)牢(lao)固的(de)(de)結合,溶出的(de)(de)鎳(nie)離(li)子有(you)可能(neng)誘發腫瘤的(de)(de)形(xing)成(cheng)。上述原因造(zao)(zao)(zao)成(cheng)醫用不(bu)(bu)銹鋼應用比(bi)例呈下降趨勢。