Specialiteitsmetalen die Medische Hulpmiddel Innovatie Voortdrijven

Wetenschap Opent Alternatieven voor Roestvrij Staal

Roestvrij staal in zijn verschillende variëteiten — inclusief 304, 316 en 316L, onder andere — is het materiaal dat de ruggengraat vormt van de medische hulpmiddelenindustrie. Echter, andere metalen zijn belangrijk en worden nog meer.

Dat komt omdat de wetenschap voortschrijdt, het ook de grenzen van de metallurgie opschuift. Dit op zijn beurt baant de weg voor zowel de creatie van nieuwe toepassingen als het gebruik van meer specialiteitsmetalen voor medische hulpmiddelcomponenten.

Legeringen Die Nieuwe Opties Bieden

De ontwikkeling van specialiteitsmetalen in de vorm van legeringen heeft de medische hulpmiddelenindustrie in staat gesteld om verder te kijken dan roestvrij staal naar andere geschikte materialen. Bijvoorbeeld, MP35N, een nikkel-kobaltlegering, wordt vaak vervangen voor roestvrij staal vanwege de nuttige eigenschappen van de legering.

Met ongeveer twee keer de sterkte van roestvrij staal, kan MP35N gebruikt worden om buizen te produceren met een veel dunner wand en een dunner profiel. Bovendien biedt deze legering met hoog molybdeengebruik additionele corrosieweerstand.

Deze dunner maar nog steeds zeer sterke buizen is een voordeel voor toepassingen zoals urineweginrichtingen.

Een ander geweldig voorbeeld van wetenschappelijke voordringen die de medische hulpmiddelenmarkt naar specialiteitsmetalen duwt, is het stijgende gebruik van nikkel-titaan legering, ook bekend als nitinol of NiTi, die uitstekende vormgeheugen eigenschappen heeft.

Nitinol kan in een buis gemaakt worden en vervolgens verder gesneden in een heel kleine stent die volledig instort voor eenvoudige plaatsing in het menselijk lichaam. Eenmaal geplaatst, keert de stent terug naar de gewenste vorm — zoals een bocht, een U, of een andere vorm — gebaseerd op zijn unieke vermogen om zijn oorspronkelijke vorm te "onthouden".

Nitinol wordt ook gebruikt voor apparaten zoals endoscopen, wat hen een hoge mate van flexibiliteit en knikweerstand geeft.

(Lees meer over precisiebuizen gesneden uit MP35N, nitinol en andere materialen.)

Specialiteitsmetalen van het Refractaire Type

Niobium is een van de refractaire specialiteitsmetalen die gebruikt worden in de hedendaagse medische hulpmiddelen. Zeer inert en biocompatibel, naast waardevolle eigenschappen zoals hoge thermische en elektrische geleiding, wordt niobium vaak gebruikt om kleine onderdelen van pacemakers te maken.

Als een heel poreus refractair metaal dat bot aanmoedigt te groeien en zich eraan te hechten, is tantaal nuttig voor implantaten wanneer gebruikt in de aanwezigheid van bot. Tantaal wordt ook gebruikt voor diagnostische markerringen. Echter, het materiaal wordt vaker als composiet gebruikt vanwege de kost en zeldzaamheid van het element.

Wolfram wordt vaak gebruikt in medische hulpmiddelcomponenten, zoals de buizen die gebruikt worden voor minimaal invasieve laparoscopische en endoscopische procedures. Naast het leveren van mechanische sterkte, kan wolfram gebruikt worden waar radiopaciteit vereist is, principally in fluoroscopie-toepassingen.

Met een dichtheid groter dan die van lood, kan wolfram ook gebruikt worden als een milieuvriendelijke alternatief voor lood als een stralingschermmateriaal. (Lees meer in ons technisch papier, Een Vergelijkende Analyse van de Eigenschappen van Wolfram voor Medische Hulpmiddel Toepassingen.)

De ontwikkeling van medische hulpmiddelen ontworpen om in het menselijk lichaam geplaatst en achtergelaten te worden, heeft specialiteitsmetaalfabrikanten geleid tot nieuwe toepassingen voor titaan, profiterend van ontdekkingen zoals de volgende:

• Als een zeer inert materiaal, vormt titaan weinig tot minimaal risico voor het menselijk lichaam bij implantatie.
• Bot groeit eigenlijk verbindingen aan titaan, wat het toelaat om botten die versleten of anders onbruikbaar zijn, te vervangen.

Kunstmatige kniegewrichten, heupgewrichten en soortgelijke toepassingen hebben waarschijnlijk hun grootste groei gezien door het gebruik van titaan en zijn legeringen. Deze materialen zijn veel meer compatibel voor het doel dan roestvrij staal, dat niet met menselijk bot hecht.

Toepassingen voor Edelmetalen

Als apparaten werden gemaakt om in het lichaam geïmplanteerd te worden, ontstond ook de behoefte om die objecten zorgvuldig te traceren. Dus, bijvoorbeeld, wanneer chirurgen een stent in het lichaam plaatsen, vertrouwen ze op sogenannte markerringen om te verifiëren dat de stent op de juiste plaats zit en de juiste vorm heeft.

Vanwege hun radiopaciteit, werden natuurlijk voorkomende edelmetalen zoals goud en platina belangrijk voor hun gebruik als markerringen — waardoor medische professionals kunnen zien waar apparaten in het menselijk lichaam geplaatst zijn.

Echter, vandaag de dag kunnen markerringen gemaakt worden uit een breder bereik van radiopaque metalen dan de gebruikelijke 90% platina/10% iridium. Bijvoorbeeld, wolfram, dat radiopaque is en een dichtheid heeft identiek aan goud maar een veel lagere en voorspelbaardere prijs, kan gebruikt worden.

Natuurlijk zijn niet alle edelmetalen even "edel" als goud en platina. Bijvoorbeeld, hoewel zilver gewaardeerd wordt in de geneeskunde voor zijn antimicrobiële eigenschappen, moet het zorgvuldig geëngineerd worden en wordt het zelden gebruikt voor medische hulpmiddeltoepassingen.

Op dezelfde manier heeft koper antimicrobiële voordelen voor toepassingen zoals het voorkomen van infectie en voor ziekenhuisterilisatie. Echter, koper vormt trombogeen risico's, hoewel het gebruikt is in IUD's en, wanneer voldoende afgeschermd, kan worden gebruikt voor signaalverwerking met implantaten en diagnostische hulpmiddelen.

Specialiteitsmetalen Die Niet Meer Gebruikt Worden

Terwijl nieuwe toepassingen ontdekt worden, zijn er andere specialiteitsmetalen die niet meer in medische hulpmiddelen gebruikt worden.

Dat komt omdat de wetenschap in de loop van de tijd de incompatibiliteit en zelfs toxiciteit van de materialen voor mensen heeft ontdekt. Als resultaat zijn er significante vragen opgekomen over eerdere populaire industriële processen die gebruikt werden om het uiterlijk en de prestaties van apparaten te verbeteren.

Bijvoorbeeld, chroomcoating werd eens uitgebreid gebruikt om onderdelen blank te maken, maar het gebruik ervan in medische hulpmiddeltoepassingen is nu bijna volledig uitgefaseerd. Ondanks het feit dat chroom een essentieel sporelement is en kleine hoeveelheden noodzakelijk zijn voor de menselijke gezondheid, is blootstelling onbeheerste hoeveelheden geplateerd chroom in medische hulpmiddelen schadelijk.

Natuurlijk zijn er specialiteitsmetalen die nooit meer hun weg in medische hulpmiddelen zullen vinden. Jaren geleden was kwik prevalent, maar natuurlijk weten we nu dat dat een vreselijk idee is.

Helaas hebben we vandaag nog herinneringen dat lood een ander metaal is dat neurotoxiciteitseffecten heeft. Daarom wordt het niet gebruikt — behalve voorzichtig en afgeschermd — voor stralingscherming.

De andere kant, misschien moet men nooit "nooit" zeggen? Terwijl radioactieve materialen in de meeste toepassingen vermeden moeten worden, worden de destructieve eigenschappen van radioactieve elementen nog steeds benut en zijn ze nuttig in kankerbehandeling.

Experts in Precisie Onderdelen van Specialiteitsmetalen

Naarmate wetenschap en medische technologie voortschrijden, zal Metal Cutting hier zijn om aan de behoeften van de medische hulpmiddelenindustrie te voldoen voor precisiebuizen en andere onderdelen gemaakt van specialiteitsmetalen.

Als een precisie metaalfabrieksbedrijf, omvatten onze expert mogelijkheden zeer strakke tolerantie snijden, slijpen, lapperen en polijsten van alle metalen voor medische hulpmiddeltoepassingen. We bieden ook secundaire operaties, alsook wolfram en molybdeen producten zoals draad, lint en staaf.

Bel Metal Cutting voor uw precisie onderdelen behoeften — en in de tussentijd, lees meer over de toekomst van innovatie in medische hulpmiddelen in ons white paper Metaalbuizen in de 21e Eeuw: Wie Heeft Het Nodig?