Blandt de almindelige produkter i rustfrit stål på hospitaler kan medicinske kabinetter specifikt klassificeres i forskellige typer såsom instrumentskabe, medicinskabe, injektionsskabe, narkotiske kabinetter og traditionelle kinesiske medicinskabe. Disse almindelige medicinske kabinetter i rustfrit stål er en grundlæggende konfiguration på moderne hospitaler. For eksempel bruges instrumentskabe i rustfrit stål typisk på operationsstuer til opbevaring af forskellige kirurgiske instrumenter, medicin og bedøvelsesmidler. Sammenlignet med traditionelle træskabe og jernskabe fremstilles medicinske medicinskabe/instrumentskabe i rustfrit stål normalt af koldvalsede plader af rustfrit stål gennem flere processer såsom laserskæring, bøjning af metalplader, svejsning og montering. De er kendetegnet ved at være vandtætte, fugtbestandige, rustbestandige, korrosionsbestandige og holdbare.
465 rustfrit stål (S46500)
465 rustfrit stål (S46500) er et martensitisk nedbørshærdende rustfrit stål med ekstrem høj styrke, fremragende sejhed og korrosionsbestandighed. Dette stål blev første gang brugt i luft- og rumfartsindustrien i 1997 og senere i vid udstrækning anvendt i flystrukturkomponenter såsom motorfittings, klapbaner, aktuatorer, dele til landingsstel og lignende komponenter. På grund af dets unikke og fremragende mekaniske egenskaber og korrosionsbestandighed er det gradvist blevet taget i brug i fremstillingen af medicinsk udstyr og har opnået udbredte og vellykkede anvendelser.
465 rustfrit stål er flittigt brugt i den medicinske udstyrsindustri, fordi det kombinerer enestående styrke og sejhed, hvilket gør det muligt for instrumenter at modstå højt drejningsmoment under kirurgiske procedurer. De unikke egenskaber ved Custom 465 rustfrit stål gør det muligt at designe mindre og mere kompakte instrumenter til minimalt invasive operationer.
Ved fremstilling af kirurgiske værktøjer er legeringens fremragende brud- og slagstyrke afgørende. Under lignende materialestyrkeforhold har 465 rustfrit stål mere end dobbelt så slagfasthed som andre almindeligt anvendte medicinske nedbørshærdende rustfrit stål som 455 og 17-4 legeringer. I sin peak-aged (H900) tilstand kan den opnå en styrke på 1820 MPa, samtidig med at den opretholder fremragende kærvstyrke og brudsejhed. Det bevarer høj styrke selv efter langvarig termisk eksponering og har korrosionsbestandighed svarende til AISI 304 stål. De dimensionelle ændringer forårsaget af varmebehandling er minimale, og det kan koldbearbejdes i både opløsningsbehandlet og forskellige bearbejdede tilstande.
465 rustfrit stål bruges hovedsageligt til fremstilling af skærende instrumenter såsom rivere, sakse, filer og knive, såvel som ikke-skærende instrumenter som klemmer, stanser, slagstyre, slagplader, skruetrækkere og sekskantskruetrækkere. Den kemiske sammensætning (%) er baseret på ASTM A564 2004 og AMS 5936D standarder. AMS 5936 specificerer kravene til korrosionsbestandige stålstænger, wirer og smedninger (12Cr-11Ni-1.7Ti-1Mo) fremstillet ved vakuuminduktionssmeltning efterfulgt af vakuumbueomsmeltning, opløsningsbehandlet og ældningshærdet. ASTM-F899 leverer standardspecifikationen for bearbejdet rustfrit stål til kirurgiske instrumenter, og ASTM-A564 beskriver de tekniske specifikationer for varmvalsede og koldbearbejdede ældningshærdende rustfri stålstænger og -former.
Mekaniske ydelsestest har bevist, at 465 rustfrit stål har overlegen trækstyrke blandt ældningshærdende rustfrit stål. Lignende kvaliteter omfatter UNS S46500 og Alloy 465. Custom 465 rustfrit stål kan, når det er ældet ved 900°F (482°C), give en maksimal opnåelig trækstyrke på næsten 300 ksi (2070 MPa) for dele med diametre mindre end 0.75 in. (20 mm). Denne egenskab er yderst fordelagtig til fremstilling af kirurgiske og dentale instrumenter og nåletråde til den medicinske industri. Mens mere traditionelle ferritiske og martensitiske rustfrie stål var tilstrækkelige til fremstilling af kirurgiske instrumenter i lang tid, har denne situation ændret sig. Nye kirurgiske teknikker kræver design af mere avancerede kirurgiske instrumenter, der ikke går i stykker, vrider sig eller fejler under procedurer. Materialerne, der anvendes til disse instrumenter, skal være robuste og holdbare. Den høje styrke og sejhed af 465 rustfrit stål tillader instrumenter at modstå højere operationelle momentbelastninger under operation. Disse egenskaber letter design og anvendelse af længere, mindre tværsnitskirurgiske instrumenter, der typisk er nødvendige i minimalt invasive operationer.
Når legeringen bruges til kirurgiske værktøjer, er fremragende brud- og slagstyrke også kritiske. Ved lignende styrkeniveauer har 465 rustfrit stål mere end dobbelt så slagfasthed som 455 rustfrit stål eller 17Cr-4Ni (630) rustfrit stål, som begge er alternative nedbørshærdende rustfrie ståltyper, der anvendes i den medicinske industri.
Instrumenter fremstillet af 465 rustfrit stål er autoklaverbare og udviser god oxidationsmodstand i dampmiljøer. Legeringen har også vist sig at modstå rengørings- og desinfektionsopløsninger samt kropsvæsker. 465 rustfrit stål er inkluderet i ASTM F899, standardspecifikationen for bearbejdet rustfrit stål til kirurgiske instrumenter, hvilket indikerer, at det er et velegnet valg til kirurgiske instrumentapplikationer.
Selvom det ikke er specielt designet til slidstyrke og fastholdelse af kant, er 465 rustfrit stål blevet brugt i instrumenter som skrabere og knive, der overgår 455 og 17-4 (630 rustfrit stål). Ud over dets anvendelse i kirurgiske værktøjer er 465 rustfrit stål, på grund af dets fremragende kombination af høj styrke, duktilitet og korrosionsbestandighed, også velegnet til fremstilling af suturnåle. De primære anvendelser af 465 rustfrit stål omfatter strukturelle komponenter til rumfart, medicinsk udstyr og håndværktøj. Instrumenter lavet af 465 rustfrit stål kan steriliseres ved høje temperaturer og er oxidationsbestandige i dampmiljøer. Legeringen er modstandsdygtig over for rengørings- og desinficeringsløsninger og bruges i skærende instrumenter såsom rivere, sakse, filer og knive, såvel som ikke-skærende instrumenter som klemmer, stanser, slagstyre, slagplader, skruetrækkere og sekskantskruetrækkere. Derudover har 465 rustfrit stål applikationer inden for forbruger-, forsvars-, energi- og industriområder.
Hvad er bedre til brudkirurgi: Titaniumlegering eller rustfrit stålplader og skruer?
I øjeblikket er kun en lille del af de plader og skruer, der bruges til frakturkirurgi, lavet af rustfrit stål, hvor størstedelen er titanlegering. Titaniumlegering er et inert metal med god biokompatibilitet og er mindre udsat for brud. Det har også en lavere infektionsrate sammenlignet med rustfrit stål. Det betyder dog ikke, at rustfrit stål ikke har sine egne fordele.
Rustfrit stållegering
Rustfri stållegeringer har været brugt i ortopædkirurgi i over 100 år og er stadig i brug i dag. Type 316L rustfrit stål er almindeligt anvendt til knoglevævsheling. Type 316L medicinsk rustfrit stål var populært fra 1970'erne til 1990'erne, fordi det er det mest korrosionsbestandige, når det er i direkte kontakt med biologiske væsker. Det bruges typisk til fremstilling af kirurgiske plader og skruer. Dens fordele omfatter:
1. Et højere elasticitetsmodul, hvilket betyder, at materialet har en stærkere modstand mod elastisk deformation og større stivhed, hvilket gør det hårdere end knogler.
2. Vridningsegenskaberne for skruer i rustfrit stål adskiller sig fra titaniumskruer, hvilket gør dem nemmere at manipulere og advarer kirurger om ikke at overspænde dem.
3. Det er billigere end titanlegering.
Titaniumlegering
Titanium er meget lettere end rustfrit stål. Fordelene ved dette materiale omfatter et elasticitetsmodul svarende til det for knogler, bedre elasticitet og sejhed, overlegen biokompatibilitet og større korrosionsbestandighed. Det anløber heller ikke eller forårsager allergiske reaktioner. Sammenlignet med rustfrit stål har titanium en lavere infektionsrate. Nogle undersøgelser tyder på, at titanlegering danner mere callus under brudheling og har færre tilfælde af ikke-sammensmeltning sammenlignet med rustfrit stål. Dette skyldes, at titanlegeringsplader tillader tilstrækkelig mikrobevægelse på brudstedet, hvilket er gavnligt for heling. Imidlertid har titanlegering også sine ulemper:
1. Det er dyrt.
2. Det er let forurenet, når det udsættes for brint, nitrogen og oxygen, hvilket kan påvirke dets brug.
3. Rustfrit stål kan have bedre bøjningsmodstand end titanium.
Sammenligning mellem de to
Sammenlignet med rustfrit stål er titanlegering lettere, men mindre udsat for svigt eller brud. Selvom titanlegering har lavere stivhed, er den generelt stærkere end rustfrit stål. Titanlegering er mindre tilbøjelig til at forårsage immunreaktioner og har bedre korrosionsbestandighed. I modsætning til rustfrit stål kan titanlegering gennemgå MR-scanninger. Samlet set overgår titanlegering rustfrit stål, og det er i øjeblikket det almindelige valg. Titanium er fleksibelt og kan bøjes uden at gå i stykker. Det stimulerer også knoglevækst omkring det, hvilket tillader knoglen at smelte sammen med implantatet, hvilket resulterer i en meget sikker fiksering. For eksempel ved hofteproteser bruges titanlegering til lårbensstammen, og mange patienter har stadig deres kunstige led på plads over tyve år senere, hvilket gør det mere velegnet til yngre patienter.
I undersøgelser af fiksering af distale lårbens- og skinnebensfrakturer har titaniumimplantater desuden lavere fejl- og komplikationsrater sammenlignet med rustfrit stål. Når du bruger intramedullære søm til at behandle tibialskaftfrakturer, har titaniumsøm en lavere brudhastighed end rustfrit stål. Men for områder som kravebenet, distal radius, ankel og fod er der ingen endelig konklusion om forskellene mellem de to materialer.
Hvilken at vælge?
Titaniumlegering giver bedre ydeevne, mens rustfrit stål er mere omkostningseffektivt. Hvis det inden operationen besluttes, at pladen skal fjernes inden for et år eller to, kan rustfri stålplader eller skruer overvejes på grund af deres lavere pris. Hvis pladen ikke er beregnet til at blive fjernet senere, såsom ved rygkirurgi, anbefales titanlegering på grund af dens fremragende biokompatibilitet, modstandsdygtighed over for korrosion over tid og god pasform. Derudover vil læger overveje det specifikke fraktursted, når de beslutter, hvilket materiale der skal bruges.