8 основных металлов, используемых в медицинском оборудовании

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!