生(sheng)物醫學材料(liao)(biomedical material)指的是(shi)一類(lei)具有特(te)殊性能、特(te)種功能,用于人工(gong)器官、外科(ke)修復(fu)、理療康復(fu)、診斷(duan)、治療疾患,而(er)對人體組(zu)織不會(hui)產生(sheng)不良影響的材料(liao)。


 生物醫用不(bu)銹鋼是最先開發應用的生物醫用合金之一,因其價格較低廉且易于加工,而得到較廣泛的應用,其中應用最多的是超低碳奧氏體不銹鋼。


 我國在(zai)1984年即制定了外科植(zhi)入(ru)用不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的國家標(biao)準(zhun),1994年經過修改(gai),2003年又重新修改(gai)為GB 4234-2003《外科植(zhi)入(ru)物(wu)用不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)》。該標(biao)準(zhun)列入(ru)了兩個鋼(gang)(gang)號,其化學(xue)成分見表9.79。


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 表(biao)(biao)9.79中所(suo)列鋼(gang)號的鋼(gang)棒的力學性能應符合表(biao)(biao)9.80的規定(ding),這(zhe)些牌(pai)號的鋼(gang)絲、鋼(gang)板和鋼(gang)帶的力學性能規定(ding)見GB 4234-2003《外科植入物用不(bu)銹鋼(gang)》。


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2017年我國(guo)制定了GB 4234-2017《外(wai)科(ke)植入物金屬材料(liao)》,該(gai)標準力求(qiu)與國(guo)際標準保持一致。該(gai)標準預計分(fen)(fen)(fen)為14個(ge)部分(fen)(fen)(fen),其(qi)中第1部分(fen)(fen)(fen)為鍛造不銹(xiu)(xiu)鋼,第9部分(fen)(fen)(fen)為鍛造高氮不銹(xiu)(xiu)鋼,其(qi)余為其(qi)他(ta)類金屬材料(liao)。目前只發布(bu)了GB 4234.1-2017《外(wai)科(ke)植入物 金屬材料(liao)第1部分(fen)(fen)(fen):鍛造不銹(xiu)(xiu)鋼》,代替(ti)了GB 4234-2003。


在GB 4234.1-2017中保留了GB 4234-2003列入的00Cr18Ni14Mo3,其化學成分除Mo含量調整為2.25%~3.0%以外,其他均與表9.79中所列相同。對該鋼的顯微組織的要求:固溶處理后鋼中不得有殘余δ鐵素體、χ相和σ相存在;熱軋處理后的鋼材中非金屬夾雜物的細系均不得大于1.5級,粗系不得大于1.0級;檢查最終熱處理后及最終冷變形前的晶粒度級別不應粗于5級。


00Cr18Ni14Mo3 不銹鋼的(de)棒材(cai)、絲材(cai)、板材(cai)和帶材(cai)的(de)力(li)學性能應符(fu)合表9.81的(de)規定。


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 不銹(xiu)鋼中的(de)鉻(ge)可形成(cheng)鈍化膜改(gai)善鋼的(de)抗(kang)腐(fu)蝕(shi)能力(li),鎳起到穩定奧氏體(ti)組織的(de)作用,降低Si、Mn等(deng)雜質元素和(he)非金(jin)屬夾雜物,可進(jin)一步提高鋼的(de)抗(kang)腐(fu)蝕(shi)能力(li)。


 材(cai)料的(de)制造和加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝也(ye)在(zai)比較寬的(de)范圍內影響材(cai)料的(de)力學性(xing)能(neng)和耐(nai)蝕性(xing)能(neng)。對(dui)于(yu)低純度(du)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),一般采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)真空或非真空熔(rong)煉工(gong)(gong)藝生產(chan),而高純度(du)的(de)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)應采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)雙真空冶煉工(gong)(gong)藝力求(qiu)鋼(gang)(gang)的(de)高純凈。臨床應用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)較多(duo)的(de)是高純度(du)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。冷加工(gong)(gong)后采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)機械拋光或電解(jie)拋光可(ke)提高器件表面(mian)(mian)光潔度(du),可(ke)增加植入器件的(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)壽(shou)命。醫(yi)(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)骨外科(ke)和齒科(ke)中應用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)較廣泛,在(zai)其(qi)他方(fang)面(mian)(mian)也(ye)有不(bu)(bu)少應用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)。


 醫(yi)(yi)用(yong)(yong)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)生(sheng)物(wu)相容性(xing)與其在肌體(ti)內的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)行為及其所造(zao)成(cheng)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)產物(wu)所引起的(de)(de)組(zu)(zu)織反應(ying)有(you)關。其腐(fu)蝕(shi)行為涉及均勻腐(fu)蝕(shi)、點(dian)蝕(shi)、縫隙腐(fu)蝕(shi)、磨蝕(shi)和疲勞腐(fu)蝕(shi)。常見(jian)的(de)(de)是(shi)(shi)點(dian)蝕(shi)是(shi)(shi)由(you)于鉬含量(liang)不(bu)(bu)足及外力擦(ca)傷、劃(hua)傷所致(zhi)。縫隙腐(fu)蝕(shi)、磨蝕(shi)也是(shi)(shi)常見(jian)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi),常因設計(ji)不(bu)(bu)合理導致(zhi)應(ying)力及磨損。由(you)于腐(fu)蝕(shi)會造(zao)成(cheng)金屬離(li)子(zi)或其他化合物(wu)進入周圍組(zu)(zu)織和整個肌體(ti),引起某些不(bu)(bu)良組(zu)(zu)織學(xue)反應(ying),在多數情(qing)況下(xia),人體(ti)只能容忍微量(liang)濃度的(de)(de)金屬腐(fu)蝕(shi)物(wu)存(cun)在。醫(yi)(yi)用(yong)(yong)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)造(zao)成(cheng)其長(chang)期植(zhi)入的(de)(de)穩定性(xing)差(cha),其密度和彈(dan)性(xing)模量(liang)與人體(ti)硬組(zu)(zu)織相距(ju)較大,導致(zhi)力學(xue)相容性(xing)差(cha),本身無生(sheng)物(wu)活性(xing),難以和生(sheng)物(wu)組(zu)(zu)織形(xing)成(cheng)牢固的(de)(de)結合,溶出(chu)的(de)(de)鎳離(li)子(zi)有(you)可能誘(you)發腫瘤的(de)(de)形(xing)成(cheng)。上述原因造(zao)成(cheng)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)不(bu)(bu)銹鋼應(ying)用(yong)(yong)比例(li)呈下(xia)降趨勢。