目前(qian),以(yi)316L或317L為代(dai)(dai)表的(de)(de)醫(yi)(yi)(yi)用奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)被廣泛用來制作各(ge)種(zhong)人工關(guan)節、骨折內固定器(qi)械和(he)(he)(he)心(xin)血(xue)管支架等高(gao)端醫(yi)(yi)(yi)療器(qi)械產(chan)品。但是(shi)醫(yi)(yi)(yi)用不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)植入人體以(yi)后,由于不(bu)(bu)(bu)可避(bi)免(mian)的(de)(de)微量腐蝕或磨(mo)損(sun),必(bi)然使其(qi)中含有(you)的(de)(de)金屬離子溶(rong)出(chu),可能引(yin)起(qi)水腫、過敏、感(gan)染、組(zu)織壞死等不(bu)(bu)(bu)良組(zu)織學反應(ying)。其(qi)中316L不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中含鎳(nie)10%以(yi)上。臨床研究(jiu)已經(jing)證(zheng)明,醫(yi)(yi)(yi)用金屬材料中鎳(nie)離子的(de)(de)溶(rong)出(chu),除引(yin)起(qi)致敏和(he)(he)(he)發炎反應(ying)外,還(huan)可能會(hui)誘發腫瘤或血(xue)栓的(de)(de)形成(cheng)。因此研發新型醫(yi)(yi)(yi)用無鎳(nie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)已經(jing)成(cheng)為醫(yi)(yi)(yi)用不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)主要的(de)(de)發展趨勢。其(qi)中,最有(you)希望的(de)(de)是(shi)以(yi)氮代(dai)(dai)替鎳(nie)的(de)(de)新型醫(yi)(yi)(yi)用不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),不(bu)(bu)(bu)僅避(bi)免(mian)了鎳(nie)元素的(de)(de)潛(qian)在危害,而且具有(you)優良的(de)(de)力學性(xing)能和(he)(he)(he)生物相容(rong)性(xing)。
1999年(nian)美(mei)國CARPENTER公司(si)研究開(kai)發(fa)了一種(zhong)新型的(de)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)高(gao)氮無(wu)鎳(nie)(nie)(nie)奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(Fe-21Cr-22Mn-1Mo-1N),這種(zhong)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)生(sheng)(sheng)物相容性(xing)(xing)(xing),發(fa)炎(yan)反應低(di),而(er)且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能明顯優(you)(you)于傳統的(de)316L不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。通(tong)過(guo)體外細胞培(pei)養(yang)及植(zhi)入(ru)綿羊脛骨后生(sheng)(sheng)物相容性(xing)(xing)(xing)試驗,證明高(gao)氮無(wu)鎳(nie)(nie)(nie)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)與鈦合金(jin)(jin)(jin)有(you)(you)相近的(de)骨組(zu)織相容性(xing)(xing)(xing),有(you)(you)望替(ti)代(dai)傳統的(de)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)316L不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)Ti6Al4V鈦合金(jin)(jin)(jin)。試驗還證明,高(gao)氮無(wu)鎳(nie)(nie)(nie)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)沒有(you)(you)基(ji)(ji)因(yin)(yin)毒(du)性(xing)(xing)(xing)和(he)致畸變性(xing)(xing)(xing)。日(ri)本(ben)在2004年(nian)采用(yong)(yong)高(gao)溫滲氮處理方法制備了高(gao)氮含(han)量的(de)不誘鋼(gang)(gang)材料Fe24Cr2Mo(0.62~0.92)N,不含(han)鎳(nie)(nie)(nie)元(yuan)素(su)也不含(han)錳元(yuan)素(su),其細胞毒(du)性(xing)(xing)(xing)評價(jia)結果優(you)(you)于醫(yi)(yi)用(yong)(yong)316L不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。2009年(nian)日(ri)本(ben)將(jiang)多孔(kong)的(de)高(gao)氮無(wu)鎳(nie)(nie)(nie)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)植(zhi)入(ru)大(da)鼠,結果表明多孔(kong)的(de)高(gao)氮無(wu)鎳(nie)(nie)(nie)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)允許(xu)骨細胞等(deng)組(zu)織長入(ru)孔(kong)內,表現(xian)出優(you)(you)良的(de)生(sheng)(sheng)物相容性(xing)(xing)(xing)和(he)力(li)學(xue)穩定性(xing)(xing)(xing)。近年(nian)來新開(kai)發(fa)的(de)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)高(gao)氮無(wu)鎳(nie)(nie)(nie)奧氏體不僅具有(you)(you)高(gao)強度和(he)高(gao)硬度(和(he)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)鈷基(ji)(ji)合金(jin)(jin)(jin)接近),而(er)且還具有(you)(you)比傳統鉻鎳(nie)(nie)(nie)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)鈷基(ji)(ji)合金(jin)(jin)(jin)更優(you)(you)異(yi)的(de)耐(nai)體液腐(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)能及生(sheng)(sheng)物相容性(xing)(xing)(xing),因(yin)(yin)此非(fei)常有(you)(you)希望成為(wei)新一代(dai)的(de)低(di)成本(ben)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)植(zhi)入(ru)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),逐步替(ti)代(dai)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)鉻鎳(nie)(nie)(nie)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)醫(yi)(yi)用(yong)(yong)鈷基(ji)(ji)合金(jin)(jin)(jin)。
目前(qian)心(xin)血管(guan)支(zhi)架(jia)(jia)趨向精(jing)細(xi)(xi)(xi)網(wang)絲(si)(si)支(zhi)架(jia)(jia)的開(kai)發,新型(xing)醫(yi)用無鎳(nie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的優良力學性(xing)能和血液相容(rong)性(xing)顯示其(qi)作為一種理想支(zhi)架(jia)(jia)材料的應(ying)用前(qian)景。德國的研究(jiu)表明,高(gao)氮無鎳(nie)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)制作心(xin)血管(guan)支(zhi)架(jia)(jia)具有更好的支(zhi)撐(cheng)力,適于開(kai)發更為精(jing)細(xi)(xi)(xi)的支(zhi)架(jia)(jia)網(wang)格。美國已研制出高(gao)氮無鎳(nie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)冠脈(mo)支(zhi)架(jia)(jia),其(qi)最細(xi)(xi)(xi)網(wang)絲(si)(si)達到45微(wei)米,血管(guan)表面覆蓋率(lv)低至8%~9%。在國內,中(zhong)國科學院金屬研究(jiu)所和中(zhong)科益安科技公(gong)司合作開(kai)發的新型(xing)抗凝血高(gao)氮無鎳(nie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)冠脈(mo)支(zhi)架(jia)(jia),平均網(wang)絲(si)(si)直徑70微(wei)米。
新型高氮(dan)無(wu)鎳(nie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)由(you)于其良好(hao)的(de)力學和加工(gong)性能,可用(yong)作(zuo)外(wai)科植(zhi)入物,在骨科修(xiu)復治療(liao)中起(qi)到(dao)(dao)重要的(de)作(zuo)用(yong)。目前美國(guo)(guo)采用(yong)高氮(dan)無(wu)鎳(nie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)生產的(de)新型外(wai)科植(zhi)入物已經上(shang)市銷售。我(wo)國(guo)(guo)每年(nian)用(yong)于外(wai)科植(zhi)入產品的(de)醫用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)總量達(da)到(dao)(dao)400噸以上(shang)。隨(sui)著我(wo)國(guo)(guo)全民醫保制度改(gai)革的(de)深人,質優價(jia)廉的(de)醫用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)植(zhi)入器件將(jiang)會得到(dao)(dao)更廣泛(fan)的(de)應用(yong)。新型高氮(dan)無(wu)鎳(nie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)研發,不(bu)僅具有(you)巨大(da)的(de)社會需求,而且具有(you)重大(da)的(de)戰(zhan)略意義。
