Технологическая эволюция произвела революцию в медицинской отрасли и подходах к лечению. Сегодня медицина и хирургия предполагают использование различных профессиональных инструментов для обеспечения надлежащего проведения операций. Эти достижения открывают путь к эффективному лечению и улучшению ухода за пациентами.
Для производства медицинского оборудования используется множество различных материалов. Металлы широко применяются для изготовления хирургических инструментов и приспособлений, и выбор их велик. При выборе металла для хирургического оборудования ключевую роль играет понимание типа сплава и его марки.
Необходимость выбора правильного металла
Выбор правильного металла играет жизненно важную роль в производстве медицинского оборудования. Но задумывались ли вы, почему нельзя использовать один металл для всего? Вот почему нужно подбирать подходящий металл для конкретного медицинского оборудования.
- Некоторое медицинское оборудование используется для поддержки тела, например костыли и протезные устройства
- Механические детали предполагают движение и работают совместно с другими частями тела, как рычаги и шестерни
- Формирование сложных деталей, которым необходимо придавать сложные формы, включая лезвия, зонды и наконечники
- Некоторое оборудование, используемое в операциях, требует стерилизации
Учитывая всё разнообразие назначений и видов процессов, задействованных в медицинской хирургии, каждому инструменту требуется подходящий металл.
Основные металлы, используемые в медицинском оборудовании
К основным металлам, используемым в производстве медицинского оборудования, относятся:
- Титан
- Медь
- Алюминий
- Платина
- Палладий
- Тантал
- Кобальт-хром
- Нержавеющая сталь
Рассмотрим эти металлы подробнее, чтобы понять, какой из них лучше всего подойдёт для ваших задач.
Титан
С 1960-х годов титан стал фаворитом для медицинского и хирургического оборудования. Он идеально подходит для хирургических инструментов и имплантатов благодаря своей прочности и пределу прочности на растяжение и используется для зажимов, игл, ортопедических стержней, зубных имплантатов, кардиостимуляторов и т. д. Твёрдость и прочность титана возрастают примерно на 20% при термической обработке. Некоторые характеристики, которые делают титан подходящим выбором для имплантатов:
Титан обладает 100%-ной коррозионной стойкостью, что делает его пригодным для оборудования, используемого внутри организма, и для имплантатов.
- Его предел прочности на растяжение почти такой же, как у углеродистой стали.
- Он легче и более гибкий, чем некоторые другие металлы.
- Титан более термостойкий, чем нержавеющая сталь.
- Он биосовместим и не воспринимается организмом как чужеродный раздражитель, приводящий к инфекции.
Медь
Медь не так популярна для производства оборудования, используемого в хирургии и имплантатах, поскольку не является очень прочным металлом. Однако её антибактериальные и противовирусные свойства делают её одним из самых распространённых металлов, используемых в хирургии и профилактике заболеваний. FDA одобрило более 400 медных сплавов в качестве биоцидных для предотвращения передачи вирусов. Медь обычно используется в стоматологическом лечении и имплантатах, но не в других частях тела, так как может вызывать токсичность.
Алюминий
Алюминий не используется в производстве оборудования для хирургии, но активно применяется в изготовлении медицинских приспособлений. Хотя алюминий коррозионно-стоек, сырой алюминий иногда может окисляться, что приводит к коррозии. По этой причине алюминий анодируют или окрашивают, чтобы продлить срок службы и защитить от коррозии. Благодаря прочности и антикоррозионным свойствам его применяют в производстве инвалидных колясок, стоек для капельниц, костылей и каркасов кроватей.
Платина и палладий
Платина и палладий несколько дороже, но при этом оказываются идеальным выбором для хирургических приборов и оборудования. Оба схожи по физическим свойствам, но различаются по массе, плотности и температуре плавления. Оба являются долговечными металлами и используются для позиционирования и направления имплантатов, таких как стенты и катетеры.
Вот почему стоит выбрать платину и палладий для хирургических имплантатов:
- Оба этих металла инертны и не реагируют с органами тела.
- Платина и палладий не подвержены коррозии и безопасны для применения в хирургии.
- Они пластичны и легко принимают нужную форму — из них изготавливают проволоку, листы и рулоны.
- Эти металлы прочны и долговечны, поэтому замена вам в ближайшее время не потребуется.
- Одно из главных преимуществ платины и палладия — они хорошо видны на рентгеновских снимках и используются в качестве маркеров.
- Их часто применяют при изготовлении прецизионного хирургического оборудования.
Из этих двух металлов платина — более экономичный вариант.
Тантал
При выборе металла для хирургического и медицинского оборудования крайне важно учитывать биосовместимость. Тантал широко известен этим свойством и используется в различных медицинских инструментах благодаря коррозионной стойкости и устойчивости к воздействию биологических жидкостей. Как и платина с палладием, он обладает высокой пластичностью и легко формуется в проволоку и листы. Это прочный металл с высокой температурой плавления. Тантал широко применяется в производстве протезов и имплантатов.
Кобальт-хром
Кобальт-хром — это металлический сплав хрома и кобальта. Он подходит для хирургических инструментов, поскольку нужную форму удобно получать методом 3D-печати. Перед изготовлением оборудования электрохимическая полировка делает поверхность гладкой, чтобы избежать загрязнений. Благодаря термостойкости, прочности и износостойкости кобальт-хром — один из наиболее предпочтительных металлических сплавов. Он также биосовместим и идеально подходит для зубных имплантатов и ортопедических протезов.
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь — самый распространённый металл в индустрии медицинских инструментов благодаря коррозионной стойкости и долговечности. Это лучший выбор для людей, у которых есть аллергия на никель. Её нетоксичность позволяет использовать её без риска загрязнений. Нержавеющая сталь с плёнкой оксида хрома самовосстанавливается после химических или механических повреждений. Хирургическое оборудование из сплава нержавеющей стали можно получать холодной обработкой, что обеспечивает высокую прочность на растяжение и ударную вязкость без потери пластичности. Нержавеющая сталь применяется в производстве зажимов, пинцетов, винтов для остеосинтеза и внутрисосудистых стентов, так как она легко стерилизуется.
Заключение
Производство медицинского оборудования требует точности при выборе подходящего металла. Нержавеющая сталь, кобальт-хром, медь, тантал, платина и титан — широко используемые металлы благодаря их высокой биосовместимости и долговечности. Палладий также становится всё более востребованным вариантом, хотя применяется реже из-за более высокой стоимости. Найдите правильное решение и выберите то, что подходит именно вам.
Свяжитесь с с нами, если нужна дополнительная помощь — мы будем рады помочь!
