供应SUS316潍坊医用不锈钢精线

医用不锈钢中含有的N,iCr等金属离子溶出及相应的组织反应等问题。植入用医用奥氏体不锈钢中通常含有10%以上的Ni元素,用以稳定不锈钢的奥氏体结构。大量临床已经证明,Ni对人体是一种潜在的致敏因子。Ni及其化合物对人体常见的损害是Ni接触性皮炎,发病率较高,过敏性强者发生湿疹。Ni离子在生物体内富集可能会诱发毒性效应,发生细胞破坏和发炎反应,对生物体有致畸、致癌的危害性。



有统计表明,随着现代工业的迅速发展,对Ni过敏的人数显著增多,图2示出了上世纪几十年间Ni过敏的增长情况。在植入体内的316L不锈钢板和螺栓周围组织中发现,Ni离子浓度在(116~1200)mg/L范围内,在病人体内由于含Ni金属植入件腐蚀造成的Ni离子的大释放率约为20Lg/kg#d-1[7]。KÊster等人的研究认为[8],不锈钢支架中N,iCr和Mo等金属离子释放引起的过敏反应可能是心血管支架再狭窄的间接原因之一。

近年来,利用高温固相渗N工艺制备小尺寸高N无Ni医用不锈钢的高N钢制备技术受到重视。Kuroda等人[15-16,21,25]采用高温固相渗N方法制备出小尺寸的高N无Ni无Mn不锈钢(Fe-24Cr-1N和Fe-24Cr-2Mo-(0162~0192)N)。此外,Alvarez等人[26-27]通过在一定氢气压力下连续区域熔炼Fe-Cr或Fe-Cr-Mo不锈钢,获得孔隙率约为50%、孔径约为150Lm的莲藕状多孔不锈钢,然后在高温下通过渗N获得各种孔隙率的高N无Ni不锈钢多孔材料,能够有效调整不锈钢的弹性模量等力学性能。将其植入鼠腿骨12周后表明材料的组织相容性优良,因而有希望应用于骨科修复等领域。但在一定的温度范围内,如果高N无Ni不锈钢中的N含量达到过饱和时,会有不同形态的N化物沉淀析出,如Cr2N和CrN等[28-29],它们对不锈钢的性能有不利影响。因此尽管通过高温渗N工艺可以解决小尺寸高N无Ni不锈钢的制备问题,但是控制其N含量和防止N化物析出等是需要注意的问题。



研究结果表明,高N无Ni不锈钢与目前临床使用的316LCr-Ni型不锈钢相比,表现出更的抗血小板粘附能力,以及更长的动态凝血初凝时间(高出25%~60%)。随着不锈钢中N含量的增加,其抗凝血性能更优。然而其相关机制还有待于更深入的研究。

对比研究高N无Ni不锈钢和医用Co-Cr-Mo合金(Co62-Cr28-Mo6,余为Ni等)的力学性能(见表6)和生物学性能表明,高N无Ni不锈钢的力学性能与Co-Cr-Mo合金相近,而其耐点蚀性能和血液相容性明显优于钴铬钼合金,表现出更高的点蚀点位、更长的动态凝血初凝时间(高出约25%)和更佳的抗血小板黏附性能。利用高氮无镍奥氏体不锈钢的这些优势,目前中科院金属所正在开发无Ni不锈钢骨固定器械和抗凝血不锈钢心血管支架等产品,近期已经顺利完成了骨固定器械的动物试验。
通过大量的临应酬应用研究已经表明,与目前临床大量使用的医用316L或317L不锈钢相比,高N无Ni奥氏体医用不锈钢具有更为的力学性能、抗耐蚀性能、耐磨性能和抗腐蚀疲劳性能,更优良的生物相容性,较低的材料成本,以及良好的加工成型性。由于其完全不含具有潜在毒副作用的Ni元素,作为人体植入材料具有的应用优势,将会显著提高医用金属植入材料的长期使用安全性。