在地球上所有可用的材料中，只有少數(shù)滿足了用于手術(shù)器械的設(shè)計(jì)和規(guī)范性要求。在本文中，我們將評估手術(shù)器械需要考慮的重要特性。
機(jī)械性能
我們知道，不同的金屬具有非常不同的特性。找到適合每種手術(shù)設(shè)備需求的最佳性能至關(guān)重要。要考慮的一些問題包括：
延展性和延展性
該金屬必須具有一定的延展性，以便可以成形而不會引起缺陷。但是，它一定不能太延展，因?yàn)橐坏┲圃焖托枰３制湫螤?。根?jù)儀器/應(yīng)用的不同，所使用的金屬可能還需要具有一定的韌性。許多手術(shù)器械又長又薄，例如手術(shù)刀，鑷子，剪刀等。手術(shù)期間它們不應(yīng)折斷。手術(shù)器械所需的最低模量為100GPa。
承受高溫的能力
手術(shù)器械在滅菌過程中要經(jīng)受高溫。通過在最低攝氏121度的溫度下噴射熱蒸汽至少30分鐘來對器械進(jìn)行滅菌。反復(fù)消毒后，儀器的尺寸變化應(yīng)最小。
外科醫(yī)生需要每次使用時(shí)都能正常工作的器械。磨損會影響手術(shù)器械，因?yàn)樵谝欢ㄊ褂煤笏鼈儗o法按要求運(yùn)行。例如，剪刀可能會變鈍，并且不容易切割組織。
耐腐蝕
手術(shù)器械越來越多地暴露于體液，自來水和清潔劑中。諸如血液或膿液之類的體液通常含有氯離子，會腐蝕器械。它們也要在自來水下沖洗，以除去它們中的體液。水中可能含有高濃度的礦物質(zhì)，例如氯，鈉和鎂。如果放在儀器上，可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的污漬和腐蝕。醫(yī)院通常使用蒸餾水來部分解決問題。
各種清潔劑用于清潔器械上的細(xì)菌和感染。它們可以是堿性溶液，也可以是pH值不同的酸性溶液。隨著時(shí)間的流逝，這種酸性/堿性溶液可能腐蝕手術(shù)器械。
生物相容性
簡而言之，生物相容性是材料與活組織的相容性。生物相容性材料暴露于人體或體液中不會產(chǎn)生毒性或免疫反應(yīng)。鎳，鉻和鈷等元素可能會引起過敏和組織超敏問題。
磁性能
手術(shù)器械有時(shí)會在手術(shù)室中受到磁場的影響，例如MRI產(chǎn)生的磁場，會產(chǎn)生約1.5特斯拉的磁場。該磁場可以多種方式影響手術(shù)器械，包括：
磁場相互作用引起的有害運(yùn)動(dòng)（即導(dǎo)彈效應(yīng)）
由于射頻（RF）功率沉積而導(dǎo)致儀器發(fā)熱
與儀器使用相關(guān)的攝影
在這種環(huán)境下，建議使用非磁性儀器，例如不銹鋼，鈦合金等。
通過對手術(shù)器械進(jìn)行陽極氧化，制造商可以改變金屬的表面特性。這使得手術(shù)器械不反射。當(dāng)外科醫(yī)生/實(shí)驗(yàn)室操作員在手術(shù)燈或顯微鏡下工作時(shí)，防眩表面很重要。
人機(jī)工程學(xué)
輕巧的手術(shù)器械更易于操作，尤其是在長時(shí)間的手術(shù)，解剖或執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)時(shí)。這意味著鈦外科工具比不銹鋼外科工具更適合。
手術(shù)器械用金屬
由于其獨(dú)特的特性，用于外科器械的金屬種類繁多。這些包括：-
不銹鋼
不銹鋼是外科器械中最常用的金屬。它是一種高度耐腐蝕和防銹的合金，并且堅(jiān)固耐用。不銹鋼也是非磁性的，并且具有出色的強(qiáng)度重量比，這使得該器械在手術(shù)期間易于使用。
鋼的選擇根據(jù)所需的確定：
靈活性
抗拉強(qiáng)度
可延展性
些要求基于要使用外科器械執(zhí)行的操作。某些類型的鋼可以進(jìn)行硬化，而其他類型的則不能，這主要取決于鋼的碳含量。該合金由不同數(shù)量的鐵礦石和鉻組成。大量的鉻使鋼具有“不銹鋼”性能。鉻在表面形成一層薄薄的涂層，稱為“鈍化層”，可防止腐蝕。
外科器械中最常用的鋼成分如下：
碳0.17-0.25％硅1.0％錳1.0％含磷的0.045％硫0.043％鉻12.0-14.0％
不難看出為什么不銹鋼如此流行，但是在外科器械的生產(chǎn)中還使用了其他金屬。
碳化鎢
碳化鎢（TC）是鎢和碳的合金，用于制造各種樂器。這些包括：-
持針器
切針機(jī)
電線拉緊器
由于TC比鋼堅(jiān)硬，因此具有出色的耐用性。通常，TC被焊接或焊接到儀器的鉗口/工作端?？梢詫⒁押附拥腡C插件與儀器分離并更換。
某些儀器零件和外殼是用輕質(zhì)的鋁制成的。鋁采用稱為陽極氧化的電化學(xué)工藝處理，該工藝在鋁表面形成氧化層。氧化層具有很高的耐腐蝕性。某些清潔劑，消毒液和研磨刷會損壞保護(hù)層。
鈦正被越來越廣泛地使用，特別是在植入裝置的制造中。由于金屬具有極高的生物相容性，因此可用于修復(fù)骨折，例如鋼板和螺釘。它也用于顯微外科器械，其重量輕是避免外科醫(yī)生疲勞的重要因素。鈦還具有防眩光性能。械用的金屬材料有什么特殊要求
