在地球上所有可用的材料中,只有少数满足了用于手术器械的设计和规范性要求。在本文中,我们将评估手术器械需要考虑的重要特性。 机械性能 我们知道,不同的金属具有非常不同的特性。找到适合每种手术设备需求的最佳性能至关重要。要考虑的一些问题包括: 延展性和延展性 该金属必须具有一定的延展性,以便可以成形而不会引起缺陷。但是,它一定不能太延展,因为一旦制造它就需要保持其形状。根据仪器/应用的不同,所使用的金属可能还需要具有一定的韧性。许多手术器械又长又薄,例如手术刀,镊子,剪刀等。手术期间它们不应折断。手术器械所需的最低模量为100GPa。 承受高温的能力 手术器械在灭菌过程中要经受高温。通过在最低摄氏121度的温度下喷射热蒸汽至少30分钟来对器械进行灭菌。反复消毒后,仪器的尺寸变化应最小。 磨损 外科医生需要每次使用时都能正常工作的器械。磨损会影响手术器械,因为在一定使用后它们将无法按要求运行。例如,剪刀可能会变钝,并且不容易切割组织。 耐腐蚀 手术器械越来越多地暴露于体液,自来水和清洁剂中。诸如血液或脓液之类的体液通常含有氯离子,会腐蚀器械。它们也要在自来水下冲洗,以除去它们中的体液。水中可能含有高浓度的矿物质,例如氯,钠和镁。如果放在仪器上,可能会导致严重的污渍和腐蚀。医院通常使用蒸馏水来部分解决问题。 各种清洁剂用于清洁器械上的细菌和感染。它们可以是碱性溶液,也可以是pH值不同的酸性溶液。随着时间的流逝,这种酸性/碱性溶液可能腐蚀手术器械。 生物相容性 简而言之,生物相容性是材料与活组织的相容性。生物相容性材料暴露于人体或体液中不会产生毒性或免疫反应。镍,铬和钴等元素可能会引起过敏和组织超敏问题。 磁性能 手术器械有时会在手术室中受到磁场的影响,例如MRI产生的磁场,会产生约1.5特斯拉的磁场。该磁场可以多种方式影响手术器械,包括: 磁场相互作用引起的有害运动(即导弹效应) 由于射频(RF)功率沉积而导致仪器发热 与仪器使用相关的摄影 在这种环境下,建议使用非磁性仪器,例如不锈钢,钛合金等。 强光 通过对手术器械进行阳极氧化,制造商可以改变金属的表面特性。这使得手术器械不反射。当外科医生/实验室操作员在手术灯或显微镜下工作时,防眩表面很重要。 人机工程学 轻巧的手术器械更易于操作,尤其是在长时间的手术,解剖或执行重复性任务时。这意味着钛外科工具比不锈钢外科工具更适合。