手术器械用金属有哪些？哪些金属可以用于手术器械?

       ★   在考虑设计和使用要求时，只有相对少量的金属适用于外科器械。

       ★   所有金属必须提供高度的防腐蚀保护

       ★   对生物相容性材料的需求日益增长，这种材料在暴露于人体或体液时不会产生毒性或免疫反应

       ★   非磁性材料至关重要，因为MRI扫描仪等设备会产生强磁场

在地球上所有可用的材料中，只有少数满足了用于手术器械的设计和规范性要求。在本文中，我们将评估外科器械需要考虑的重要特性。

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机械性能

我们知道，不同的金属具有非常不同的特性。找到适合每种手术设备需求的最佳性能至关重要。要考虑的一些问题包括：

延展性和可塑性
这种金属必须具有相对的延展性，这样就可以在成形时不产生缺陷。然而，它不能太有延展性，因为它需要保持它的形状，一旦制造。根据不同的仪器/应用，所使用的金属可能还需要具有相当的延展性。许多手术器械又长又细，如手术刀、镊子、剪刀等。它们在操作过程中不应中断。手术器械所需的最低模量是100GPa。

耐高温的能力
手术器械在消毒过程中要经受高温。这些仪器是用121摄氏度的高温蒸汽灭菌至少30分钟。反复灭菌后，仪器的尺寸变化应最小。

磨损和撕裂
外科医生要求每次使用的器械都能正确操作。磨损和撕裂影响手术器械，因为经过一定的使用后，它们将不能按要求执行。例如，剪刀可能变得钝而不容易切割组织。

耐腐蚀
手术器械越来越多地暴露在体液、自来水和清洁剂中。血液或脓液等体液通常含有氯离子，会腐蚀仪器。它们也可以在自来水下清洗，以去除其中的体液。水中可能含有高浓度的氯、钠、镁等矿物质。如果放置在仪器上，可能会造成严重的污渍和腐蚀。医院一般用蒸馏水来部分解决这个问题。

各种清洁剂被用来清除仪器上的细菌和感染。它们可以是碱性溶液，也可以是不同ph的酸性溶液。随着时间的推移，这种酸性/碱性溶液可能会腐蚀手术器械。

生物相容性
简单来说，生物相容性是指一种材料与活组织的相容性。生物相容性材料在接触人体或体液时不会产生毒性或免疫反应。镍、铬和钴等元素很可能引起过敏和组织过敏问题。

磁性
外科手术器械有时会在手术室里受到磁场的影响，比如核磁共振成像(MRI)，它会产生约1.5特斯拉的磁场。这种磁场可以在许多方面影响手术器械，比如：

       ★   由磁场相互作用引起的不必要的运动(即导弹效应)
       ★   射频(RF)功率沉积导致仪器发热
       ★   与仪器的使用相关联的工件

所以推荐在这样的环境使用非磁性仪器，如不锈钢，钛合金等。

眩光
通过对手术器械进行阳极氧化，制造商改变了金属的表面特性。这使得手术器械没有反射性。当外科医生/实验室操作员在手术灯或显微镜下工作时，防眩光表面是很重要的。

人体工程学
轻便的手术器械更容易操作，特别是在长时间的手术过程、解剖或执行重复性任务时。这意味着钛外科工具比不锈钢工具更适合。

用于外科器械的金属
由于它们各自的特点，有各种不同的金属用于外科器械。这些包括:

①不锈钢
不锈钢是外科手术器械中最常用的金属。它是一种耐腐蚀、防锈、坚固耐用的合金。不锈钢也是无磁性的，具有优异的强度重量比，使仪器在手术过程中易于使用。

钢材的选择取决于所需的:
       ★   灵活性
       ★   硬度
       ★   抗拉强度
       ★   可锻性

这些要求是基于使用手术器械进行的手术。有些类型的钢可以硬化，其他类型则不能，这主要取决于钢的含碳量。这种合金是由含量不同的铁矿石和铬组成的。大量的铬使这种钢具有“不锈”的特性。铬在表面形成一个薄层，称为“钝化膜”，防止腐蚀。

手术器械中最常用的钢成分如下:

不难看出为什么不锈钢如此受欢迎，但也有其他金属用于生产外科手术器械。

②碳化钨

碳化钨(TC)是一种钨和碳的合金，用于制造各种仪器。这些包括         

       ★  持针器
       ★   剪刀
       ★   切针机
       ★   钳、电线拉紧器

由于碳化钨比钢坚硬，因此具有出色的耐用性。通常，TC被焊接或焊接到仪器的钳口/工作端。可以将已焊接的TC插件与仪器分离并更换。

③铝

某些仪器零件和外壳是用轻质的铝制成的。铝采用称为阳极氧化的电化学工艺处理，该工艺在铝表面形成氧化层。氧化层具有很好的耐腐蚀性。某些清洁剂，消毒液和研磨刷会损坏保护层。

④钛

钛的应用越来越广泛，特别是在植入装置的制造中。这些用于骨折修复，如钢板和螺钉，因为金属具有极高的生物相容性。它也用于显微外科器械，其重量轻是避免外科医生疲劳的重要因素。钛还具有防眩性能。