医用不锈钢与工业结构用不锈钢相比,由于要求其在人体内保持优良的耐腐蚀性,以减少金属离子溶出,避免晶间腐蚀、应力腐蚀等局部腐蚀现象发生,防止造成植入器件失效断裂,植入器械的安全性,因此其化学成分要求相对更加严格。医用不锈钢特别是植入用不锈钢,其中的Ni和Cr等合金元素含量均普通不锈钢(通常达到普通不锈钢的上限要求),S和P等杂质元素含量要低于普通不锈钢,并明确规定钢中非金属夹杂物尺寸要分别小于115级(细系)和1级(粗系),而普通工业用不锈钢标准中并不对夹杂物提出特别要求。
在临床医疗过程中,植入医疗材料在使用前都要经过非常严格的一系列灭菌消毒过程,但这些措施并不能完全降低病人受到细菌感染的可能性。作为常见的术后并发症,医疗器械引发的细菌感染也成为21世纪医学领域内亟待解决的问题。据统计,美国骨科植入物相关感染的年发病率约为413%。另外根据世界卫生组织(WHO)颁布的5院内感染防治实用手册6中有关数据,每天全世界有超过1400万人正在遭受院内感染的痛苦,其中60%的细菌感染与使用的医疗植入材料有关。给出的骨科植入器械相关感染中常见细菌比例表明[45],金黄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细菌,分别占到34%和32%,其它球菌占到13%。而引起口腔正畸器械细菌感染的主要是变形链球菌(致龋菌)、牙龈卟啉单胞菌(牙周致病菌)等厌氧菌
植入物类医疗器械导致的相关感染,通常需要长期依赖抗生素甚至多次手术才能治愈,给病患的精神和身体都带来痛苦。研究开发具有抗细菌感染功能的生物医用材料,使其具有长期自动灭菌功能,进而减少感染环节,降低感染几率,减少抗生素的使用,具有重要的临床意义和广阔的应用前景。利用抗菌不锈钢的特杀菌性能,目前中科院金属研究所正在研究开发具有抗细菌感染功能的新型不锈钢医疗材料。
我国不锈钢医疗器械的市场潜力,但相关产业的基础仍然相对薄弱,产品技术及质量总体上处于国际中游水平。尤其是在不锈钢医疗器械产品的设计、制造和综合配套能力上,还不能完全提供满足临床需要的各种产品,需要得到更大的技术推动作用。我国医用不锈钢材料及相关医疗器械产业今后将直接面临着国内外市场的机遇和挑战,应该向更高水平的方向不断发展。
我国在高氮无镍医用奥氏体不锈钢、抗菌不锈钢以及相关表面改性技术等新型医用不锈钢及技术研究方面与国际发展水平相当,随着对无镍不锈钢的抗凝血机制、抗菌不锈钢的抗细菌感染机制、医用不锈钢的表面活性化、新型医用不锈钢的生物安全性和力学相容性等相关基础性研究的不断深入进行,必将会进一步推动具有自主知识产权的新型医用不锈钢的临床应用及新型不锈钢医疗器械的设计和制造,产生新的社会和经济效益。
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