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娜蓝国际丨手术器械常用材料

娜蓝国际丨手术器械常用材料

作者: 娜蓝器械 | 来源:发表于2020-09-24 15:22 被阅读0次

    上期我们说了手术器械的材料特性,这期我们说一下器械的主要用材。并不是所有的金属都适合制作外科手术器械,手术器械材料一般由不锈钢,钨碳钢,钛合金,硬质合金等材料制成,其特点就是不生锈而且坚固耐用,耐腐蚀,弹性韧性都俱佳的材料来制作手术器械,也有少部分器械是采用钽、铂、钯、铝、铜等制成。

    一、不锈钢

    大部分的手术器械使用不锈钢材料,不过不锈钢也并不是真正的不锈,不锈钢混有至少百分之十的铬(正是铬赋予其不锈的特性),有时还含有其它元素,是一种高度耐腐蚀的合金。该材料坚韧耐久,而且铬能够在表面形成一层特别的保护或者说钝化层起到抗腐蚀的作用,这层在使用、保养和暴露于空气中形成的不可见的保护层使得器械变的日益耐腐蚀。大概有80种不锈钢,只有十余种可以用来制造手术器械。选择不锈钢材需要考虑其韧性、硬度、抗拉性和柔韧度。根据钢材中碳的含量有些钢可以增加硬度,有些不能。不锈钢包括马氏体和奥氏体两种。 

    马氏体:对一些需要较高强度、 硬度、 刚性和耐磨性的器械一般采用马氏体不锈钢制造, 如止血钳、 手术剪和医用镊等。马氏体不锈钢在制成器械过程中需经过淬火+回火处理, 以提高器械的强度、 硬度、 刚性、 耐磨性和耐腐蚀性能, 并具备适当的韧性。 马氏体不锈钢的耐腐蚀性较差,因此在精磨和抛光成形后必须经过表面处理,通常采用镀铬和钝化处理。

    奥氏体:对一些在强度、 硬度、 刚性和耐磨性方面相对要求不高但需要良好耐腐蚀性能的器械则采用奥氏体不锈钢制造, 如骨科植入物中的接骨钢板、 接骨螺钉和非植入物中的手术刀柄等。奥氏体不锈钢在制成器械过程中需经过固溶处理+冷变形处理, 以使器械在具备最佳耐腐蚀性能的同时, 具备足够的强度和硬度。因此奥氏体不锈钢又被称为“手术钢”。奥氏体不锈钢尽管奥氏体不锈钢本身已具备很强的耐酸碱腐蚀能力, 但为了发挥更佳的耐腐蚀能力, 有些产品(特别是植入人体的产品) 仍要经过硝酸钝化处理, 使其表面形成致密的钝化膜, 更具有抗人体介质侵蚀的能力。

    二、硬质合金

    钨碳钢是一种含钨和碳的合金钢,多用在针持、手术剪、手术刀片、钢丝剪、钳等器械上。因为钨碳钢比一般钢制的针、钢丝和钉硬,所以制成的器械特别耐久。通常钨碳钢被焊接在钳口或者器械的工作端。一旦磨损,钨碳钢镶片可以从器械上拆卸下来更换,而焊接上去的就不能更换。

    三、黄铜

    黄铜和非不锈钢也就是所谓的碳钢可以镀铬。使用不锈钢材以前几乎所有的器械都镀铬。因为镀铬层会碎片状剥离,所以不锈钢器械代替了大部分镀铬器械。一旦剥离 下面的碳钢层暴露,还会污染不锈钢器械。所以从根本上说不锈钢器械更经济,再说不锈钢器械还可以磨快,而镀铬的器械则不能。

    四、铝和铝合金

    某些器械的部件和器械盒为铝制,好处在于轻巧。经过阳极氧化的电化学处理,铝的表面形成一层氧化膜,可以被色素着色,也更加耐腐蚀。某些清洗器、消毒液和刷洗过程会损坏这一保护层。

    五、钛合金

    钛合金无毒、质轻、强度高、抗腐能力强,价格昂贵,常用于眼科、心胸外科、神经外科、显微手术器械。钛最明显的优点是其优越的强度。它的抗拉强度几乎与碳钢相同,并且100%耐腐蚀,但它比不锈钢更轻巧,同等体积下,重量轻约40%。现在钛材料用得越来越多,特别是植入人体的用来修复骨折的材料,比方说钛板、螺钉等。之所以钛受到关注是因为其生物相容性,不过用来制造手术器械成本太高,所以主要被用来制造显微手术器械,轻巧的手术器械可以减少外科医生的疲劳感。

    六、钽

    钽是一种难熔金属,具有强度大,韧性好,熔点极高(3017°C)的特点,但对医疗行业来说,它最吸引人的是它的高生物相容性。这种金属对体液免疫,而且具有很强的耐腐蚀性,因此可以用于外科手术而不会造成不良影响。出于同样的原因,它也被用于假体的植入物和骨替代制作材料。钽还具有高延展性的特点,可以被拉成细线,因此它能够很容易地被制作成各种形状。

    七、铂和钯

    尽管铂和钯是昂贵的贵金属,但它们具有相似的特性,使它们特别适合于某些外科手术。首先,它们具有很高的可塑性和延展性,这意味着它们可以很容易地被制作成卷、片、管、线等形状。这个特性对于复杂的零件特别重要,是精密外科器械的理想选择。铂和钯都具有很强的耐腐蚀性和惰性,所以它们在与人体或内部器官接触时不会造成问题。这两种材料近年来最主要的用途之一是制造超薄导线——外科医生用它来引导和定位植入物,如导管和支架。铂和钯的另一个优点是,在X射线上表现得非常清楚,这一特性使得它们成为用作植入物标记的理想材料。它们都是坚固耐用的金属。两者之间唯一真正的区别是密度、质量、熔点和价格,两者中钯较便宜。

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