의료 재료의 진화

의료 산업, 특히 정형외과에서 사용되는 재료는 많은 발전을 이뤘습니다. 새로운 소재가 업계에 도입됨에 따라 절삭 공구 혁신이 이루어집니다. 40년 전에는 제한된 기술로 인해 부서진 경골을 고치는 외과의가 조각을 정렬하고 다리를 깁스로 고정해야 했습니다. 그런 다음 치유하는 데 몇 달이 걸렸습니다. 티타늄과 같은 오늘날의 현대적인 재료와 기술의 발전으로 이 같은 골절이 몇 주 만에 치유될 것입니다.

큰 발전이 있었던 또 다른 영역은 관절 교체 수술 분야입니다. 과거에는 인공 관절의 평균 수명 때문에 이러한 절차는 일반적으로 노인을 위해 예약되었습니다. 8~10년 동안 지속되는 고관절 교체품입니다. 오늘날의 최신 재료를 사용하면 엉덩이 교체품의 기대 수명이 약 30년입니다. 따라서 환자가 80대가 될 때까지 지속되어야 하는 50세 환자의 엉덩이를 교체하는 것이 가능합니다.

시장에 수많은 정형외과용 임플란트가 있으므로 이 특정 환자는 거부 가능성을 최소화하면서 수명을 제공할 수 있는 조합을 선택하는 것이 중요했습니다. 티타늄은 대퇴골에 삽입되는 기둥에 이상적인 재료입니다. 가볍고 매우 강하지만 내마모성이 부족합니다. 이 때문에 엉덩이 소켓에 들어가는 대퇴골은 세라믹으로 만들어집니다. 세라믹은 매우 단단하며 내마모성이 뛰어납니다. 소결 상태에서는 가공이 거의 불가능합니다. 고관절이 제대로 기능하려면 비구 소켓 또는 고관절 소켓이 대퇴골과 함께 정상적인 동작 범위를 허용해야 합니다. 이것은 고관절 소켓 내부의 재료가 대퇴골과의 마찰을 최소화하면서 동시에 고관절 보철물의 나머지 부분만큼 오래 지속할 수 있어야 하기 때문에 흥미로운 과제를 제공합니다.

이를 위한 솔루션은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 라이너가 포함된 코발트 크롬으로 만든 비구 컵입니다. 코발트 크롬은 가공성 등급이 B-1112(160 브리넬 쾌삭강)의 15%로 가공하기 가장 어려운 금속 중 하나입니다. HDPE 기계는 높은 포지티브 갈퀴로 매우 예리한 도구를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 티타늄은 열전도율이 낮기 때문에 가공이 어렵습니다. 이들은 각각 고유한 제조 방법이 필요한 매우 다른 4가지 재료입니다. 현대적인 제조 기술과 첨단 도구 덕분에 30년 동안 지속되는 인공 관절을 생산할 수 있게 되었습니다. "현대적인 제조 기술과 첨단 도구 덕분에 30년 동안 지속되는 인공 관절을 생산할 수 있게 되었습니다."

관절 교체 기술은 계속 진화하고 있습니다. 같은 환자는 고관절에 있는 것과 동일한 두 가지 재료를 사용하여 거부 반응이 문제가 되지 않아야 하는 부분적인 무릎 교체도 받았습니다. 코발트 크롬 "캡"은 경골 끝과 대퇴골 끝에 설치됩니다. HDPE 인서트는 두 개의 금속 '캡' 사이에 설치됩니다. 이는 무릎 전체를 교체하는 것보다 훨씬 덜 침습적이며 향후 플라스틱 삽입물을 교체할 수 있는 옵션도 제공합니다.

오늘날의 의료 제조에 사용되는 재료는 전체 영역을 다룹니다. 여기에는 수술에 사용되는 스테인리스 스틸 도구부터 고관절 임플란트를 적절하게 찾기 위해 타겟팅 암을 만드는 데 사용되는 탄소 섬유 강화 PEEK에 이르기까지 모든 것이 포함됩니다. 이러한 재료는 각각 고유한 제조 문제를 제공하지만 고통 없이 살 수 있는 사람들은 이러한 문제가 고급 절단 도구 기술로 해결되고 극복된다는 사실에 매우 감사합니다.

이전에 OSG Tool의 Cutting News 2015 Medical Edition에 소개되었습니다.