موارد مصرف آهن و فولاد در صنعت پزشکی
دسترسی سریع به محتوای مقاله
در صنعت پزشکی به دلیل محدودیت‌های مربوط به مسائل بهداشتی، در انتخاب مواد اولیه برای تولید ابزار، تجهیزات، لوله‌کشی‌ها، دستگاه‌ها و سایر اجزا، الزامات و نیازهای خاصی وجود دارد. این تجهیزات باید تا حد امکان از مواد غیر واکنش‌پذیر، غیر سمی، آنتی باکتریال، دارای الزامات تمیزکاری و نگهداری آسان و... ساخته شوند. فولاد به‌عنوان پرکاربردترین فلز در جهان، نقش مهمی در صنعت پزشکی نیز ایفا می‌کند. ارزان بودن قیمت آهن و فولاد، فراوانی و در دسترس بودن آن‌ها، این فلزات را به بخش جدایی‌ناپذیر صنعت بدل کرده است. اما این مواد در صنعت پزشکی در ساخت چه وسایلی نقش دارند؟ آیا از گریدهای خاصی از آهن و فولاد در کاربردهای پزشکی استفاده می‌شود؟ برای پاسخ به این پرسش‌ها با ما همراه باشید.
از کدام گریدهای آهن و فولاد در پزشکی استفاده می‌شود؟
مواد زیست سازگار مورداستفاده در محیط مراقبت‌های بهداشتی باید معیارهای خاصی را داشته باشند که اکثر محصولات دیگر از آن برخوردار نیستند. برای مثال، ممکن است لازم باشد این تجهیزات نسبت به بافت‌ها یا مایعات بدن غیر سمی و واکنش ناپذیر باشند. یا باید در برابر مواد شیمیایی مانند پاک‌کننده‌ها و ضدعفونی‌کننده‌ها که برای استریل کردن استفاده میشوند، مقاومت کنند. همچنین، فلزات مورداستفاده برای ساخت ایمپلنت‌ها باید علاوه بر غیر سمی بودن، غیر مغناطیسی و غیر خورنده نیز باشند. با توجه به این موارد، نمی‌توان از آهن خالص و حتی برخی فولادهای ساده کربنی در صنعت پزشکی استفاده کرد. چراکه اغلب ازنظر شیمیایی خنثی نبوده و زیست سازگار هم نیستند. درنتیجه، تنها می‌توان از فولادهای ضد زنگ برای چنین کاربردهایی استفاده کرد. فولادهای ضد زنگ یک ماده ایده‌آل برای ساخت بسیاری از لوازم پزشکی هستند. این آلیاژ غیر سمی، غیر خورنده و بادوام است و می‌توان آن را تا سطحی بسیار ظریف پرداخت کرد تا به‌راحتی تمیز شود. از رایجترین گریدهای استیل مورداستفاده در صنعت پزشکی می‌توان به استیل 304، استیل 316 و استیل 440 اشاره کرد.
کاربردهای آهن در پزشکی
باوجوداینکه از فلزات دیگری غیر از استیل نیز در کاربردهای پزشکی استفاده می‌شود، اما به دلیل اهمیت و کارایی بسیار بالای فولادهای ضد زنگ، کاربردهای آن‌ها را به‌صورت جداگانه موردبررسی قرار می‌دهیم.
ساخت تخت‌های بیمارستان
تخت‌های بیمارستانی در هنگام انتقال بیماران به اورژانس، مراکز عمل و نیز بستری بیماران، امکان تحرک و اقامت راحت‌تر را فراهم می‌کنند. فولاد ضد زنگ به دلیل سهولت ماشین‌کاری و تطبیق‌پذیری بسیار خوب، نقش مهمی در ساخت این تخت‌های بیمارستانی دارد. بخش‌های مختلف تخت بیمارستانی را می‌توان از لوله‌ها و ورق‌های استیل ساخت. با کاربرد انواع ورق فولادی در این صفحه آشنا شوید. ازجمله این موارد می‌توان به ریل‌های جانبی تخت، چرخ‌ها، چارچوب‌های تخت و... اشاره کرد. همچنین، بیمارانی که به دلیل زخم‌های باز و سایر نگرانی‌های پزشکی تحت درمان هستند، می‌توانند بدون نگرانی از تجهیزات بیمارستانی ساخته‌شده از استیل استفاده نمایند، چراکه هیچ‌گونه آلودگی ایجاد نمی‌کنند.
ساخت ویلچر
مشابه تخت بیمارستان، ویلچر یکی دیگر از تجهیزات مهم پزشکی است که برای افزایش تحرک و کیفیت خدمات‌رسانی به بیمارانی که در راه رفتن مشکل دارند، استفاده می‌شود. جدای از این موارد، صندلی‌های چرخ‌دار را می‌توان به‌منظور برآورده کردن نیازهای بیمار تغییر داد، به‌ویژه زمانی که بیمار در حال درمان ناتوانی‌هایی است که مانع از انجام فعالیت‌های روزمره او می‌شود. ویلچرها نیز اغلب از فولادهای ضد زنگ ساخته میشوند و بنابراین بسیار محکم و بادوام و درعین‌حال دارای قابلیت تمیزکاری آسان‌اند. ضمن اینکه، وزن آلیاژ به کار رفته در آن‌ها سبک و قابل‌قبول بوده و به دلیل انعطاف‌پذیری خوب و ماشین‌کاری آسان، امکان شکل‌دهی مناسب آن‌ها فراهم است.
ساخت ایمپلنت‌های ارتوپدی
ایمپلنت ارتوپدی یک وسیله پزشکی است که به‌عنوان جایگزینی برای استخوان‌ها، مفاصل یا غضروف‌های شکسته‌شده در نظر گرفته می‌شود. بیمارانی که تصادفاتی را تجربه کرده‌اند که منجر به چنین صدماتی شده‌اند، ممکن است نیاز به ایمپلنت‌های ارتوپدی برای جایگزینی یک اندام طبیعی داشته باشند. بنابراین، زیست سازگاری و عدم واکنش‌پذیری با بافت‌های بدن برای ایمپلنت‌ها بسیار حیاتی است. همچنین این اجزا باید از استحکام مطلوبی برخوردار باشند. با در نظر گرفتن این موارد، فولادهای ضد زنگ با توجه به خواص منحصربه‌فردی که دارند، یک گزینه مناسب برای ساخت انواع ایمپلنت هستند.
نگهدارنده‌های تجهیزات پزشکی
اگر دقت کرده باشید، در کنار هر تخت بیمارستانی یا در بخش تزریقات، یک میله بلند فلزی با پایه چرخ‌دار برای نگهداری کیسه‌های سرم قرار دارد. قابلیت چرخ‌دار بودن این پایه‌ها به بیماران این امکان را می‌دهند که خودشان کارهای شخصی خود را در بیمارستان و مراکز درمانی انجام دهند. بنابراین وزن سبک و دوام مناسب مهم‌ترین مشخصه این میله‌های نگهدارنده است. از طرفی، این میله‌ها باید به‌راحتی تمیز شوند. تمامی موارد یادشده را می‌توانید در فولادهای ضد زنگ بیابید و این آلیاژها برای ساخت چنین نگهدارنده‌هایی بسیار مناسب‌اند.
دریچه‌های مصنوعی قلب
تعویض دریچه قلب اغلب زمانی انجام می‌شود که دریچه طبیعی قلب آسیب دیده باشد. اگرچه گزینه‌های مختلفی برای تعویض این دریچه‌ها وجود دارد، اما یکی از قابل‌اعتمادترین آن‌ها دریچه‌های مکانیکی ساخته‌شده از فولاد یا آلیاژهای استیل هستند. استفاده از دریچه‌های مکانیکی سبب شده تا برخی از بیماران به داروهای رقیق‌کننده قلب نیاز پیدا کنند تا از لخته شدن خون در این دریچه‌ها جلوگیری شود. بااین‌حال، پیشرفت‌ها در فناوری پزشکی و تحقیقات درنهایت منجر به توسعه مدل جدیدی از دریچه‌های مکانیکی قلب شده است که نیازی به رقیق‌کننده ندارد. برای مثال، با استفاده از دریچه‌های استیل در مقایسه با دریچه‌های بافتی، خطر بسیار کمتری بیماران را برای عمل مجدد تهدید می‌کند. آن‌ها همچنین به دلیل مزایایی همچون خونریزی کمتر و دوام بالاتر، گزینه بسیار ایمن‌تری هستند.
آیا ورق گالوانیزه برای ساخت تجهیزات پزشکی مناسب است؟
ورق‌های گالوانیزه محصولاتی هستند که از خواص شیمیایی تقویت‌شده‌ای نسبت به ورق فولادی معمولی بهره می‌برند. این ورق‌ها بر پایه فولاد و حاوی لایه نازکی از پوشش سطحی از جنس عنصر روی هستند که موجب تقویت مقاومت به خوردگی آن می‌شود. همچنین، این ورق‌ها استحکام مناسبی داشته و ازلحاظ هزینه نیز قیمت ورق گالوانیزه ارزان‌تر از ورق استیل است. اما آیا می‌توان از این ورق‌ها برای ساخت تجهیزات بیمارستانی و پزشکی استفاده کرد؟
در پاسخ باید گفت که ورق گالوانیزه چندان برای چنین کاربردهایی مناسب نیست. دو دلیل برای این امر وجود دارد. اول اینکه لایه پوشش روی در این ورق‌ها بسیار نازک بوده و در اثر خراش ممکن است از بین برود و خاصیت مقاوم به خوردگی ورق افت کند. دوک اینکه قابلیت نگهداری و تمیزکاری این ورق‌ها به‌اندازه ورق‌های استیل نیست و دوام آن‌ها نیز کمتر است. به همین دلیل در ساخت تجهیزات مهم پزشکی و مخصوصاً آن‌هایی که نیاز به زیست سازگاری بالا با بدن انسان و محیط‌های درمانی دارند، از ورق گالوانیزه استفاده نمی‌شود. در مقاله تفاوت ورق گالوانیزه و استیل به‌طور کامل به مقایسه این دو فلز پرداخته شده است.
سؤالات متداول
1- از آهن و فولاد در پزشکی چه استفاده‌ای می‌شود؟
از فولادهای ضد زنگ برای ساخت تجهیزاتی مانند تخت بیمارستان، ویلچرها، دریچه‌های مصنوعی قلب، ابزار جراحی، سوزن و سرنگ طبی، پروب‌های حسگر و... در بخش پزشکی استفاده می‌شود.
2- کدام گریدهای استیل در صنعت پزشکی کاربرد دارند؟
رایجترین گریدهای استیل مورداستفاده در کاربردهای پزشکی شامل استیل 304، 316، 420، 440 و 17-4 PH میشوند.