抗菌醫(yī)用不銹鋼管的廣泛應(yīng)用
作者：金屬軟管 | 發(fā)布時間：2018-04-03
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醫(yī)用不銹鋼管的三種應(yīng)用
因為醫(yī)用不銹鋼管與其他領(lǐng)域不銹鋼有很大區(qū)別，其被要求能保持穩(wěn)定較好的耐腐蝕性能(包括耐晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等局部腐蝕)，以便防止植入醫(yī)療器械快速失效，并降低有害的金屬離子溶出，從而保證不銹鋼植入器械臨床應(yīng)用的安全可靠性。所以醫(yī)用不銹鋼一般是采取耐腐蝕性能好的奧氏體不銹鋼作為植入材料，現(xiàn)在臨床上大量使用的的主要是Fe-Cr-Ni-Mo成分體系的316L、317L等為代表的穩(wěn)定奧氏體結(jié)構(gòu)的不銹鋼材料。
不過因為奧氏體不銹鋼的強度相對低些，彈性模量又偏高，所以其實在不銹鋼中一般是加入10%以上的鎳元素，這和目前臨床應(yīng)用的其他結(jié)構(gòu)材料相比是有失分的。所以如何發(fā)展新型醫(yī)用不銹鋼，增強醫(yī)用不銹鋼的使用性能，是非常重要的。可喜的是國內(nèi)已開發(fā)出高氮無鎳奧氏體不銹鋼、抗菌不銹鋼、心血管支架用抗ISR(支架內(nèi)再狹窄)不銹鋼等一系列新型醫(yī)用不銹鋼。
高氮無鎳奧氏體不銹鋼性能優(yōu)異
因為不銹鋼中的鎳元素可能會有害人體，所以開發(fā)低鎳和無鎳醫(yī)用奧氏體不銹鋼就是全球醫(yī)用不銹鋼的主要發(fā)展方向。氮元素能強烈穩(wěn)定不銹鋼中奧氏體結(jié)構(gòu)，所以利用(氮+錳)來代替不銹鋼中的鎳元素，一方面能穩(wěn)定奧氏體結(jié)構(gòu)，還能明顯增強不銹鋼的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。已經(jīng)位列美國材料標準中(ASTM-F2229)的高氮無鎳不銹鋼(Fe-21Cr-22Mn-1Mo-1N)廣泛應(yīng)用在歐美醫(yī)療市場，并用來代替Cr-Ni系不銹鋼來加工骨固定器械和手術(shù)工具。
國內(nèi)同樣開發(fā)成功另一種新型醫(yī)用高氮無鎳奧氏體不銹鋼(Fe-l7Cr-14Mn-2Mo-(0.45~0.7)N)，另外還頒布了外科植入用高氮無鎳奧氏體不銹鋼的企業(yè)標準(QKJ.05.10-2008)。大量的科學(xué)實踐證明，和316L不銹鋼相比，這種新型高氮無鎳不銹鋼的力學(xué)性能，拉伸強度、疲勞強度和耐磨性等更強，且材料的塑性相當，另外耐點蝕性能和抗凝血性能也顯著更好。
抗菌醫(yī)用不銹鋼管的廣泛應(yīng)用
有數(shù)據(jù)顯示，美國每年就有多達200萬例的院內(nèi)感染發(fā)生，其中有100萬例的院內(nèi)感染是因植入醫(yī)療器械而引發(fā)。在英國，每年因治療植入醫(yī)療器械引發(fā)的細菌感染須要花費700萬~1100萬英鎊。而且，隨著越來越多的耐藥菌出現(xiàn)，對細菌感染的治療愈加困難。所以抗菌不銹鋼的發(fā)展前景是非常廣闊的。在醫(yī)用不銹鋼化學(xué)成分的基礎(chǔ)上添加抗菌元素，并經(jīng)過適當?shù)目咕鸁崽幚矶x予不銹鋼殺菌功能。這會使抗菌不銹鋼有能力強烈抑制在其表面形成細菌生物膜，進而來抑制由細菌生物膜而引起的感染。所以含銅抗菌不銹鋼能在骨科、口腔科等硬組織修復(fù)和替換，以及心血管支架介入等醫(yī)學(xué)臨床領(lǐng)域中發(fā)揮其獨特的抗菌性能和必要的力學(xué)承載能力。
用來制造心血管支架的抗ISR不銹鋼
心血管介入這一治療方法醫(yī)治了很多因為冠脈狹窄而引發(fā)冠心病的患者。但是，支架植入后易引發(fā)ISR這一臨床問題，特別是在支架植入后的3-6個月內(nèi)，ISR的發(fā)生率高達20%~30%。而經(jīng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)微量銅元素對人體心血管系統(tǒng)有諸多益處，那么如果有微量銅元素在支架原位持續(xù)地釋放，就能從材料方面達到抑制支架內(nèi)再狹窄的發(fā)生。
因此國內(nèi)研究機構(gòu)以臨床上廣泛應(yīng)用的心血管支架用316L不銹鋼為成分基礎(chǔ)，開發(fā)出心血管支架用含銅不銹鋼，使其在植入后能夠在原位持續(xù)地釋放出微量銅元素，從而使支架在起到力學(xué)支持的同時，還有抑制ISR的作用。研究結(jié)果表明，含銅不銹鋼可明顯減少血小板在其表面的黏附，進而降低血栓的形成傾向。所以可以看到含銅不銹鋼應(yīng)該有顯著的抑制ISR發(fā)生的醫(yī)學(xué)功能，因此制造心血管支架的抗ISR不銹鋼應(yīng)是非常有發(fā)展前途的。
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