由于醫(yī)學(xué)、科技和公共健康水平不斷發(fā)展,人類的壽命得以不斷延長。世界上很多國家都由此存在著人口老齡化的問題,這就帶來了不少巨大的挑戰(zhàn),其中包括了醫(yī)療支出快速增長的問題。
隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展,醫(yī)療支出也不斷增多。對于全球的醫(yī)療企業(yè)來說,部分市場和產(chǎn)業(yè)將會出現(xiàn)巨大商機。醫(yī)療產(chǎn)品制造商必須調(diào)整產(chǎn)品模型,滿足銷售地的需求和習(xí)慣。據(jù)估計,隨著傳統(tǒng)的“西方”疾病在發(fā)展中國家越來越流行,后者對相關(guān)醫(yī)療的需求也將不斷增加。
含鎳不銹鋼中鎳元素的品質(zhì)和高性能,在高端醫(yī)藥、醫(yī)衛(wèi)材料和設(shè)備的制造中都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。不少關(guān)鍵的外科手術(shù)材料和設(shè)備都含有鎳元素。手術(shù)材料必須容易消毒,且不會對人體健康造成任何危害。這也是含鎳不銹鋼的主要特質(zhì),它能經(jīng)受大量消毒化學(xué)劑的頻繁洗刷,仍然絲毫無損。這一點對于醫(yī)院和醫(yī)療中心來說尤其重要,因為在這些地方,有害微生物很容易蔓延傳播。隨著醫(yī)療事業(yè)不斷發(fā)展,含鎳不銹鋼也將繼續(xù)為醫(yī)學(xué)創(chuàng)新作出貢獻,提高醫(yī)療操作的效率。
醫(yī)療器械
近年來,醫(yī)學(xué)的發(fā)展使微創(chuàng)外科手術(shù)的實施顯著增多。讓患者的手術(shù)創(chuàng)口縮至最小,甚至實現(xiàn)零創(chuàng)口,對于患者來說,這種手術(shù)的好處包括了身體創(chuàng)傷更小、更快復(fù)原、住院時間縮短和降低醫(yī)療費用等。因此,為了發(fā)展這類手術(shù),醫(yī)院對相關(guān)器械的需求也不斷增加。這類器械的尺寸比傳統(tǒng)工具要小,所以構(gòu)造也較為復(fù)雜。但這絲毫沒有降低含鎳材料在外科手術(shù)中的重要作用,例如不少感應(yīng)器中就含有鎳元素。
醫(yī)療器械和所有操作面及與人體的接觸面都必須經(jīng)過嚴格消毒和清潔。含鎳不銹鋼不僅能承受這些消毒工序,還能保持強韌如初、耐受腐蝕,讓這些昂貴的器械使用壽命更長并保證其優(yōu)異質(zhì)量。
手術(shù)器械有多種形狀和形式,例如縫合創(chuàng)口用的是簡單的縫合針,吸引術(shù)則需要用到更復(fù)雜的儀器。含鎳不銹鋼有卓越的可成形性,焊接也非常容易。
在醫(yī)學(xué)界,手術(shù)器械的表面性狀也非常重要,因為它會影響到生物相容性(即材料是否適用于人體組織)。含鎳不銹鋼不具有磁性,所以不用擔(dān)心它會對任何敏感的電子儀器產(chǎn)生干擾。
醫(yī)學(xué)領(lǐng)域經(jīng)常會使用到皮下注射針,用它來注入藥物或作預(yù)防接種、抽取血液或其他液體樣本等。注射針本身必須足夠強韌,針頭要尖,而且必須無菌。不銹鋼卓越的易加工、高硬度和柔軟度能讓注射針做得更尖、更細,從而降低各種類別和年齡層病人的疼痛感。
在緊急情況下,通過注射藥物來舒緩嚴重過敏反應(yīng),就是注射針挽救患者生命的一個典型例子。要治療由食物、蜂叮或其他因素引起的致命過敏反應(yīng)時,醫(yī)生們經(jīng)常會用到腎上腺素。急救的其中一種形式就是通過自動注射器,把腎上腺素迅速注入大腿肌肉,在必要時甚至要進行隔衣注射。由于鎳元素具有耐用、衛(wèi)生和防腐蝕的特質(zhì),不銹鋼針頭總能保持在可靠、安全的狀態(tài),隨時可用。
藥物制造
無論是生產(chǎn)哪一類型的藥物,保持產(chǎn)品的安全性、純度和效用都是至關(guān)重要的。要達到這個標(biāo)準(zhǔn),制造商們必須要整合多個要素。其中一個要素就是使用含鎳不銹鋼,它能讓機器和管道表面更加平滑,易于清理和消毒,而且在必要時還能進行強力除污。這些表面會接觸到多種原料,其化學(xué)成分可能使它們兼具磨蝕性和腐蝕性,所以這些表面的耐磨程度和抗腐蝕度必須要高。在制作優(yōu)質(zhì)藥物的過程中,含鎳不銹鋼中鎳元素的特質(zhì)和性能發(fā)揮了非常關(guān)鍵的作用。
無論在哪個行業(yè),人們選用合金時都會考慮到成本效益的問題。如果由于存在腐蝕產(chǎn)物(如鐵銹)或出現(xiàn)任何類型的沾污,而要把整批次藥物或化學(xué)原料銷毀的話,那么制造商就會造成嚴重經(jīng)濟損失,損失大筆的生產(chǎn)成本、潛在收益和利潤。即使只避免了一個批次的損失,也足以綽綽有余地抵償因選購更高級、抗腐蝕性更強的材料所付出的額外投資成本了。
醫(yī)學(xué)植入
隨著人類壽命預(yù)期的不斷延長,人們對醫(yī)療手段和多樣復(fù)雜的人工植入物的需求也日益增大。長期以來,人們在人工植入物中經(jīng)常會使用到鎳合金,它為數(shù)以百萬計的人提高生活質(zhì)量作出了重要的貢獻。
骨科植入物包括了膝蓋、髖部和其他關(guān)節(jié)的置換物以及螺栓、鋼板和鋼絲等,這些物料一般都是由不銹鋼制成。多年的臨床試驗證明了不銹鋼植入物與人體有良好的生物相容性。因此,在研究新材料的生物相容性時,不銹鋼總是對比實驗的數(shù)種參照材料之一。超低鎳的植入鋼種則較為適用于那些對金屬極為敏感的患者。
還有一種常見的植入物就是“支架”,它是一種網(wǎng)狀小管,可撐開動脈,常用于治療冠狀動脈堵塞。這些支架一般采用鎳鈦合金(Nitinol)制成,這款合金具有形狀記憶或“超彈性”特質(zhì)。僅僅在美國,每一年就有超過100萬名冠心病患者要接受血管再成形手術(shù)。多年以來,使用了帶抗菌涂層的鎳鈦合金支架的患者術(shù)后長期存活率都達到了90%。在這項技術(shù)面世以前,在沒有支架的情況下,血管再成形術(shù)的成功率只有60%。
治癌納米技術(shù)面世以來,研究員們就一直希望能使用磁場來提高最終到達腫瘤的載藥氧化鐵納米顆粒的濃度。但是,磁場會隨著傳送距離迅速削減,如果腫瘤與表皮的距離超過數(shù)厘米的話,這個方法就基本是行不通的。而通過使用外部磁場以及一個植入式可磁化鎳網(wǎng),就可以解決這個難題。當(dāng)醫(yī)生把鎳網(wǎng)植入腫瘤附近時,它就會產(chǎn)生一個較強的局域磁場,能夠讓載藥納米顆粒停留在特定位置。根據(jù)腫瘤的尺寸、位置和對治療藥物的反應(yīng)情況,這項技術(shù)還有利于選擇減少侵入的手術(shù)方法,或更高效地治療不能通過手術(shù)處理的腫瘤。
屏蔽系統(tǒng)
當(dāng)前,醫(yī)學(xué)專家們使用的器械越來越強大和靈敏。無論是病人、機器操作者還是機器本身,都需要有保護。
強磁場可能會損壞或破壞敏感的電子元件。眾所周知,手機或其他電子設(shè)備的電磁干擾可能會使醫(yī)療設(shè)備故障或失靈。隨著電子設(shè)備越來越普及、輕巧和方便攜帶,為醫(yī)療行業(yè)設(shè)計“傻瓜式”的解決方案就變得更具有挑戰(zhàn)性。
利用鎳元素的電磁特性,敏感的醫(yī)學(xué)設(shè)備就能避免外界電磁干擾,也能防止出現(xiàn)電磁波滲漏。這就保護了醫(yī)護人員和患者的安全。對于低級別的保護,我們能夠用到含鎳漆和鎳浸漬布料。要對磁力共振(MRI)機、腦磁圖(用于腦成像)和心磁圖(用于心臟成像)儀器實現(xiàn)深度保護的話,就需要用到不少含鎳量高達80%的鎳鐵合金。
手術(shù)設(shè)備和器械必須要可靠、安全和隨時可用。含鎳不銹鋼擁有耐用、衛(wèi)生和抗腐蝕等特質(zhì),正好能滿足這些需求。隨著鎳鐵合金(Nitinol)支架技術(shù)不斷發(fā)展,冠狀動脈手術(shù)的成功率已經(jīng)從60%上升到90%。在研究新材料的生物相容性時,不銹鋼總是對比實驗的數(shù)種參照材料之一。