醫(yī)用植入奧氏體不銹鋼盡管具有的綜合性能,但是在長期的臨床使用中,仍然存在一些難以避免的問題和不足。是醫(yī)用不銹鋼的高密度(約718g/cm3)、高強(qiáng)度(300~1000MPa)以及高彈性模量(約200GPa)等特性會因與骨組織的力學(xué)性能相差較大而導(dǎo)致其力學(xué)相容性不夠匹配,從而引起應(yīng)力遮擋效應(yīng),易導(dǎo)致骨疏松、骨吸收或骨萎縮等現(xiàn)象發(fā)生。而骨組織由于缺乏足夠的機(jī)械應(yīng)力刺激,不易在骨折部位形成骨痂,容易發(fā)生二次骨折。

近年來,利用高溫固相滲N工藝制備小尺寸高N無Ni醫(yī)用不銹鋼的高N鋼制備技術(shù)受到重視。Kuroda等人[15-16,21,25]采用高溫固相滲N方法制備出小尺寸的高N無Ni無Mn不銹鋼(Fe-24Cr-1N和Fe-24Cr-2Mo-(0162~0192)N)。此外,Alvarez等人[26-27]通過在一定氫氣壓力下連續(xù)區(qū)域熔煉Fe-Cr或Fe-Cr-Mo不銹鋼,獲得孔隙率約為50%、孔徑約為150Lm的蓮藕狀多孔不銹鋼,然后在高溫下通過滲N獲得各種孔隙率的高N無Ni不銹鋼多孔材料,能夠有效調(diào)整不銹鋼的彈性模量等力學(xué)性能。將其植入鼠腿骨12周后表明材料的組織相容性優(yōu)良,因而有希望應(yīng)用于骨科修復(fù)等領(lǐng)域。但在一定的溫度范圍內(nèi),如果高N無Ni不銹鋼中的N含量達(dá)到過飽和時(shí),會有不同形態(tài)的N化物沉淀析出,如Cr2N和CrN等[28-29],它們對不銹鋼的性能有不利影響。因此盡管通過高溫滲N工藝可以解決小尺寸高N無Ni不銹鋼的制備問題,但是控制其N含量和防止N化物析出等是需要注意的問題。



研究結(jié)果表明,高N無Ni不銹鋼與目前臨床使用的316LCr-Ni型不銹鋼相比,表現(xiàn)出更的抗血小板粘附能力,以及更長的動態(tài)凝血初凝時(shí)間(高出25%~60%)。隨著不銹鋼中N含量的增加,其抗凝血性能更優(yōu)。然而其相關(guān)機(jī)制還有待于更深入的研究。

在臨床醫(yī)療過程中,植入醫(yī)療材料在使用前都要經(jīng)過非常嚴(yán)格的一系列滅菌消毒過程,但這些措施并不能完全降低病人受到細(xì)菌感染的可能性。作為常見的術(shù)后并發(fā)癥,醫(yī)療器械引發(fā)的細(xì)菌感染也成為21世紀(jì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國骨科植入物相關(guān)感染的年發(fā)病率約為413%。另外根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)頒布的5院內(nèi)感染防治實(shí)用手冊6中有關(guān)數(shù)據(jù),每天全世界有超過1400萬人正在遭受院內(nèi)感染的痛苦,其中60%的細(xì)菌感染與使用的醫(yī)療植入材料有關(guān)。給出的骨科植入器械相關(guān)感染中常見細(xì)菌比例表明[45],金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌是引起骨科植入器械感染的主要細(xì)菌,分別占到34%和32%,其它球菌占到13%。而引起口腔正畸器械細(xì)菌感染的主要是變形鏈球菌(致齲菌)、牙齦卟啉單胞菌(牙周致病菌)等厭氧菌
植入物類醫(yī)療器械導(dǎo)致的相關(guān)感染,通常需要長期依賴抗生素甚至多次手術(shù)才能治愈,給病患的精神和身體都帶來痛苦。研究開發(fā)具有抗細(xì)菌感染功能的生物醫(yī)用材料,使其具有長期自動滅菌功能,進(jìn)而減少感染環(huán)節(jié),降低感染幾率,減少抗生素的使用,具有重要的臨床意義和廣闊的應(yīng)用前景。利用抗菌不銹鋼的特殺菌性能,目前中科院金屬研究所正在研究開發(fā)具有抗細(xì)菌感染功能的新型不銹鋼醫(yī)療材料。

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  走心機(jī)不銹鋼棒料SUS316L高直線度研磨棒

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