https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4115763/

Pohjamateriaalin valintaVABB neulatvaikuttaa suoraan niiden lävistyslujuuteen, kestävyyteen ja biologiseen yhteensopivuuteen. Tällä hetkellä yleisissä tuotteissa käytetään lääketieteellistä -luokan 316 ruostumatonta terästä (SS316). Tämä artikkeli paljastaa, miksi siitä on tullut alan suosituin vaihtoehto, tutkimalla sen kemiallista koostumusta, mekaanisia ominaisuuksia ja pintakäsittelyn yhteensopivuutta.

Kemiallinen koostumus: Korroosionkestävyyden perusta

SS316 sisältää molybdeeniä (2–3 %), mikä antaa sille huomattavasti paremman kestävyyden pistekorroosiota vastaan ​​kloridiympäristöissä (kuten kehon nesteissä) verrattuna ruostumattomaan teräkseen 304. Alle 0,08 %:n hiilipitoisuuden ansiosta vältetään rakeiden välistä korroosiota. Nikkelipitoisuus 10–14 % varmistaa austeniittisen mikrorakenteen vakauden säilyttäen ei--magneettiset ominaisuudet myös kylmämuokkauksen jälkeen-kriittisiä MRI{11}}-ohjatuille biopsioille, koska magneettiset materiaalit voivat häiritä magneettikentän tasaisuutta.

Mekaaniset ominaisuudet: Kovuuden ja sitkeyden välinen tasapaino

VABB-neulojen kovuusvaatimus on HRC 30–40 (noin HB 285–380). SS316:lla sen -vastaanottotilassa on suhteellisen alhainen kovuus (HRB 70–90), mutta se voidaan nostaa tavoitealueelle kylmävetämällä ja vanhentamalla. Tämä kovuus varmistaa, että neulan kärki voi tunkeutua tasaisesti tiheään kuitukudokseen, samalla välttäen haurauden aiheuttamaa murtumaa. Myötölujuuden tulee olla suurempi tai yhtä suuri kuin 205 MPa ja vetolujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 515 MPa, joka riittää kestämään tyhjiön alipaineen (noin 80 kPa) ja terän leikkausmomentin.

Pintakäsittelyn yhteensopivuus: Ihanteellinen substraatti passivointiin ja sähkökemialliseen kiillotukseen

SS316:ssa oleva kromi (16–18 %) muodostaa passivoinnissa nopeasti tiheän Cr2O3-passiivikalvon, jonka paksuus on noin 2–5 nm. Sähkökiillotuksen aikana molybdeenin läsnäolo edistää tasaisempaa anodista liukenemista, mikä vähentää "appelsiininkuorivirheiden" todennäköisyyttä. Lisäksi SS316:n lämpölaajenemiskerroin (17,3 × 10⁻⁶/aste) sopii hyvin lämpö{10}}vyöhykkeelle lasermerkinnän aikana, mikä johtaa teräviin, halkeilemattomiin{11}}jäljereunoihin.

Määräystenmukaisuus ja bioyhteensopivuus

SS316 on ASTM F899 -standardin mukainen ja on läpäissyt ISO 10993 -bioyhteensopivuustestin (negatiiviset tulokset sytotoksisuus-, herkistys- ja ärsytystesteissä). RoHS-direktiivi (2011/65/EU ja sen muutokset) rajoittaa kuutta vaarallista ainetta, mukaan lukien lyijy ja elohopea; SS316 itsessään ei sisällä näitä elementtejä, ja toimittajan on toimitettava materiaalin vaatimustenmukaisuusvakuutus. Valmistajien on myös säilytettävä ISO 13485 -standardin mukaiset jäljitettävyystiedot jokaisesta erästä, mukaan lukien uunien numerot.

Vertailu muihin materiaaleihin

Vertailun vuoksi titaaniseoksella (Ti-6Al-4V), vaikka se tarjoaakin paremman biologisen yhteensopivuuden, sillä on suhteellisen alhainen kovuus (HRC 30–35) ja korkea hinta. koboltti-kromiseos tarjoaa korkeamman kovuuden (HRC 40–50), mutta on vaikea käsitellä ja kallis. SS316 saavuttaa parhaan tasapainon kustannustehokkuuden, työstettävyyden ja kokonaissuorituskyvyn välillä ja kaappaa siten yli 95 % VABB:n neulojen markkinaosuudesta.

Johtopäätös

Materiaalin valinta ei ole koskaan ollut yksittäinen päätös. SS316:sta on tullut VABB-neulojen "vakiovastaus", koska se täyttää täydellisesti kliiniset lujuuden, korroosionkestävyyden, näkyvyyden ja kustannustehokkuuden vaatimukset.