의료 기기 응용 분야를 위한 특수 금속

과학이 스테인리스강의 대안을 제시합니다

304, 316, 316L 등 다양한 종류의 스테인리스 스틸은 의료 기기 산업의 근간을 이루는 소재입니다. 그러나 다른 금속은 중요하며 더욱 중요해지고 있습니다.

과학이 발전함에 따라 야금술의 경계도 확장되기 때문입니다. 이는 결과적으로 새로운 응용 프로그램의 생성과 더 많은 의료 기기 부품용 특수 금속 사용을 위한 길을 열어줍니다. .

새로운 옵션을 제공하는 합금

합금 형태의 특수 금속의 개발로 의료 기기 산업은 스테인리스 스틸을 넘어 다른 적합한 재료를 찾을 수 있게 되었습니다. 예:MP35N , 니켈 코발트 합금은 합금의 유용한 특성으로 인해 종종 스테인레스 스틸로 대체됩니다.

스테인리스 스틸보다 강도가 약 2배인 MP35N은 훨씬 더 얇은 벽과 더 얇은 프로파일을 가진 튜빙을 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 또한, 이 높은 몰리브덴 함량 합금은 추가적인 내식성을 제공합니다.

작지만 여전히 매우 강한 이 튜브는 요로 시술과 같은 응용 분야에 유리합니다.

의료 기기 시장을 특수 금속으로 밀어붙이는 과학의 발전에 대한 또 다른 좋은 예는 니켈 티타늄의 사용 증가입니다. 니티놀 또는 NiTi라고도 하는 합금 , 우수한 형상 기억 속성이 있습니다. .

니티놀은 튜브로 만든 다음 인체 내부에 쉽게 배치할 수 있도록 완전히 붕괴되는 매우 작은 스텐트로 더 절단할 수 있습니다. 스텐트는 일단 배치되면 원래 모양을 "기억"하는 고유한 기능을 기반으로 곡선, U 또는 기타 모양과 같은 원하는 형태로 돌아갑니다.

Nitinol은 내시경과 같은 장치에도 사용되어 높은 유연성과 꼬임 저항성을 제공합니다.

(MP35N, 니티놀 및 기타 재료로 절단된 정밀 튜브에 대해 자세히 알아보십시오.)

내화물 유형의 특수 금속

니오븀 오늘날 의료 기기에 사용되는 내화성 특수 금속 중 하나입니다. 니오븀은 높은 열 및 전기 전도성과 같은 가치 있는 특성을 가질 뿐만 아니라 매우 불활성이고 생체 적합성이 있어 종종 심박 조율기의 작은 부품을 만드는 데 사용됩니다.

뼈의 성장과 부착을 촉진하는 다공성 내화 금속인 탄탈륨 뼈가 있는 상태에서 사용하는 경우 임플란트에 유용합니다. 탄탈륨은 진단 마커 밴드에도 사용됩니다. 그러나 재료의 가격과 희소성으로 인해 복합 재료로 사용되는 경우가 더 많습니다.

텅스텐 최소 침습 복강경 및 내시경 절차를 수행하는 데 사용되는 튜브와 같은 의료 기기 구성 요소에 자주 사용됩니다. 기계적 강도를 제공하는 것 외에도 텅스텐은 방사선 불투과성이 필요한 곳, 주로 형광투시 분야에서 사용할 수 있습니다.

납보다 밀도가 높기 때문에 텅스텐은 방사선 차폐 재료로 납을 대체하는 환경적으로 안전한 대안으로 사용될 수도 있습니다. (기술 문서인 의료 기기 응용 분야를 위한 텅스텐의 특성 비교 분석에서 자세히 알아보십시오.)

인체 내부에 삽입하여 두도록 설계된 의료 기기의 개발로 인해 특수 금속 제조 업체는 티타늄의 새로운 용도를 찾게 되었습니다. , 다음과 같은 발견의 이점:

• 매우 불활성인 티타늄은 이식 시 인체에 거의 또는 최소한의 위험을 초래합니다.
• 뼈는 실제로 티타늄과의 연결을 증가시켜 마모되거나 사용할 수 없는 뼈를 대체하는 데 사용할 수 있습니다.

인공 무릎 관절 , 고관절 , 그리고 다른 유사한 용도는 아마도 티타늄과 그 합금의 사용으로 인해 가장 큰 성장을 보였을 것입니다. 이러한 재료는 사람의 뼈와 짝을 이루지 않는 스테인리스 스틸보다 목적에 훨씬 더 적합합니다.

귀금속 용도

신체에 이식하는 장치가 만들어지면서 이러한 물체를 주의 깊게 추적해야 할 필요성도 생겼습니다. 예를 들어, 외과의가 체내에 스텐트를 삽입할 때 소위 마커 밴드에 의존합니다. 스텐트가 올바른 위치에 올바른 모양인지 확인합니다.

방사선 불투과성으로 인해 금 및 백금과 같은 자연적으로 발견되는 귀금속 의료 전문가가 장치가 인체의 어디에 배치되어 있는지 볼 수 있도록 하는 마커 밴드로 사용하는 것이 중요해졌습니다.

그러나 오늘날의 마커 밴드는 일반적인 90% 백금/10% 이리듐을 넘어서는 더 넓은 범위의 방사선 불투과성 금속으로 만들어질 수 있습니다. 예를 들어, 방사선 불투과성이고 밀도가 금과 동일하지만 훨씬 낮고 예측 가능한 가격대인 텅스텐을 사용할 수 있습니다.

물론 모든 귀금속이 금과 백금만큼 "고귀한" 것은 아닙니다. 예를 들어, 실버 항균 특성으로 인해 의학에서 가치가 높기 때문에 신중하게 설계해야 하며 의료 기기 용도로는 거의 사용되지 않습니다.

마찬가지로 구리 감염 예방 및 병원 살균과 같은 용도로 항균 효과가 있습니다. 그러나 구리는 IUD에 사용되어 왔으며 충분히 차폐되면 임플란트 및 진단 도구로 신호 처리에 사용할 수 있지만 혈전 생성 문제를 야기합니다.

더 이상 사용되지 않는 특수 금속

새로운 응용 분야가 발견되더라도 더 이상 의료 기기에 사용되지 않는 다른 특수 금속이 있습니다.

시간이 지남에 따라 과학은 물질의 비호환성 및 심지어 인간에 대한 독성을 밝혀냈기 때문입니다. 그 결과 장치의 외관과 성능을 향상시키는 데 사용되었던 이전에 널리 사용되었던 산업 공정에 대해 중요한 질문이 제기되었습니다.

예:크롬 코팅 한때 부품을 빛나게 하기 위해 광범위하게 사용되었지만 의료 기기 응용 분야에서의 사용은 이제 거의 완전히 단계적으로 중단되었습니다. 크롬은 필수 미량 원소이고 소량은 인체 건강에 필요하다는 사실에도 불구하고 의료 기기에 도금된 크롬의 통제되지 않은 양에 노출되면 해로울 수 있습니다.

물론 다시는 의료 기기에 사용되지 않는 특수 금속이 있습니다. 몇 년 전 수은 만연했지만 이제 우리는 그것이 끔찍한 생각이라는 것을 압니다.

슬프게도 오늘날 우리는 납이 신경독성 효과가 있는 또 다른 금속임을 상기시켜 줍니다. 따라서 방사선 차폐를 위해 조심스럽게 보호되는 경우를 제외하고는 사용되지 않습니다.

다른 한편으로는 절대로 '절대'라고 말해서는 안 됩니까? 방사성 물질 동안 대부분의 응용 분야에서 피해야 하지만 방사성 원소의 파괴적인 특성은 여전히 ​​암 치료에 활용되고 유익합니다.

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