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(gu)科植入(ru)物,如(ru)膝、髖和其他(ta)關(guan)節(jie)置換等,以及(ji)相關(guan)的(de)螺絲(si)、板(ban)和線通常(chang)用不銹鋼制成。使用的(de)其他(ta)金屬包括鈷基合(he)金(常(chang)常(chang)含有鎳(nie))和鈦基合(he)金。不銹鋼植入(ru)物在(zai)關(guan)節(jie)運動時通常(chang)與聚乙烯硬(ying)塑(su)料摩擦(ca)。其他(ta)一些設計使用陶瓷(ci)植入(ru)物。關(guan)節(jie)置換手術(shu)的(de)數量在(zai)世界范圍內迅(xun)速增加。


 對植(zhi)入材料要求不(bu)僅與人(ren)體(ti)兼(jian)容而且與后處理(li)診斷技術(shu)如X射(she)線和磁共振成(cheng)像(MRI)兼(jian)容。為使MRI檢查(cha)安全地進行,植(zhi)入物(wu)必須只含(han)非鐵(tie)磁性材料。為了確保不(bu)含(han)有鐵(tie)磁性的鐵(tie)素(su)體(ti)相,在這些奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中額(e)外(wai)添加(jia)了奧氏體(ti)形成(cheng)元(yuan)素(su)如鎳(nie)、氮和錳。


 四種常用的不銹鋼(gang)植(zhi)入(ru)材(cai)料行業規范(fan)是ASTM F138(S31673),F1314(S20910),F1586( S31675) 和F2229(S29108)。由于這些(xie)標(biao)(biao)準(zhun)要(yao)求的合金(jin)要(yao)非常“干凈”,即非金(jin)屬(shu)夾(jia)雜物,如(ru)硫(liu)化物、硅酸鹽和氧化物的含(han)量低,它們(men)通常使(shi)用電渣重熔(ES R)生(sheng)產。ES R是一(yi)個(ge)超精煉工(gong)序,能使(shi)不銹鋼(gang)具有滿足這些(xie)規范(fan)要(yao)求的優良的顯微(wei)清潔水平(ping)。它也能滿足這些(xie)ASTM 標(biao)(biao)準(zhun)對植(zhi)入(ru)材(cai)料的其他特殊要(yao)求,如(ru)具有細晶粒組織。


  長期臨床(chuang)經驗證實(shi),符合ASTM F138的(de)(de)(de)S31673不(bu)銹鋼(gang)制成的(de)(de)(de)植入(ru)物(wu)與人體的(de)(de)(de)生物(wu)兼(jian)容(rong)性是可以接受的(de)(de)(de)。這種(zhong)(zhong)不(bu)銹鋼(gang)是幾種(zhong)(zhong)進行新材料(liao)生物(wu)兼(jian)容(rong)性比較的(de)(de)(de)對照材料(liao)之一(yi)。 F138標準注明(ming)了外(wai)科手術植入(ru)材料(liao)無法(fa)保證避(bi)免(mian)不(bu)良反應,如在體內發(fa)炎。一(yi)種(zhong)(zhong)用做植入(ru)物(wu)的(de)(de)(de)鎳含量非常低的(de)(de)(de)鋼(gang)種(zhong)(zhong)(S29108)可用于對金屬特別敏(min)感(gan)的(de)(de)(de)病(bing)人。


  在骨(gu)科植入物中使用的(de)(de)一(yi)些(xie)不銹鋼鋼種(zhong)也可用于制作骨(gu)螺(luo)(luo)釘、骨(gu)和髖骨(gu)釘、板和線。對于那(nei)些(xie)需(xu)要超高機械(xie)強度的(de)(de)螺(luo)(luo)釘,使用UNSS17400(通(tong)常叫(jiao)做(zuo)17-4PH或630型)不銹鋼。這是一(yi)個沉淀硬化鋼種(zhong),可通(tong)過熱處理獲得所(suo)需(xu)的(de)(de)強度。


 不銹鋼的另一個主(zhu)要應用(yong)是(shi)醫療工(gong)具和儀器(qi)。這(zhe)些產品的市場在世(shi)界范圍(wei)內約300億美元,不銹鋼占很大一部分(fen)。含鎳不銹鋼用(yong)于制造牽引(yin)器(qi)(在進行手術時,約束(shu)下面的器(qi)官和組織(zhi)),刀和其他切割和鑿(zao)孔工(gong)具,鑷子,鉗子和剪刀。


  近代(dai)醫學的發展(zhan)使微創手術(shu)(shu)興起,即外科手術(shu)(shu)只(zhi)有一個小切口,或者根本就沒有。對病人的好(hao)處(chu)包括減(jian)少身體創傷,恢復更(geng)快,縮短住院(yuan)時間、降(jiang)低醫療費用。因此,醫院(yuan)需要更(geng)多(duo)為(wei)這些手術(shu)(shu)設計的儀器(qi)(直徑小但長(chang))。從全球范圍來看,微創手術(shu)(shu)設備的生產不斷上(shang)升,每(mei)年增(zeng)長(chang)了近8%。


  用于醫療(liao)工(gong)具(ju)和儀器的(de)不(bu)銹(xiu)鋼必須有特(te)定的(de)力學(xue)性(xing)能并能承受(shou)體液(ye)和清洗、消毒殺菌所用的(de)化學(xue)品。


  它(ta)們也必須符合行業規范。ISO 7153/1包含可供(gong)外(wai)科手(shou)術(shu)、牙科和(he)骨科儀器使(shi)用不銹鋼(gang)的(de)概覽和(he)選擇說明,ASTM (美國材料試(shi)驗協(xie)會)F899是外(wai)科手(shou)術(shu)器械用鍛軋不銹鋼(gang)的(de)一個標準規范。


  不銹(xiu)(xiu)鋼外科手術(shu)器(qi)械通(tong)常是(shi)用硬(ying)化馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼制造的(de)。常見(jian)的(de)鋼種(zhong)包括431(S43100 ),420F(S42020),440C(S44004)和17-4PH(S17400)。這些材料中的(de)某些鋼種(zhong)鎳含量可達(da)4%。


  人們熟悉的奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼鋼種304型(S30400)和(he)316L型(S31603)被用于制造強(qiang)度和(he)硬度要求不(bu)高的器械。它們比400系硬化馬氏體(ti)不(bu)銹鋼的耐腐蝕性能(neng)要好得多。


  值得一提(ti)的是,“外科手(shou)術(shu)不銹鋼”這個(ge)詞常(chang)被廣告商利(li)用來描述珠寶(bao)、表帶甚(shen)至炊(chui)具,通常(chang)是指300系鋼種之一;但是該(gai)術(shu)語不精確,沒有指定任何特定合金的技術(shu)條件。


  醫(yi)療(liao)保健方面不(bu)斷進(jin)步發展,了解不(bu)銹(xiu)鋼(gang),特別是含鎳不(bu)銹(xiu)鋼(gang)有助于使這些進(jin)步得以實現。