Her endüstrinin kendine has gereklilikleri olduğu gibi tıp dünyasında da malzeme seçerken göz önünde bulundurulması gereken hususlar vardır. Sonuçta, yanlış malzeme seçimi istenmeyen sonuçlara yol açar. Bu yazıda, hangi metallerin cerrahi aletler için kullanıldığına bakacağız.
Ameliyathanelerde kullanılan pens, ekartör, penset, makas ve bistüri sapları gibi aletler, doktorların hayati operasyonlar gerçekleştirirken kullandıkları önemli ekipmanlardır. Diğer tıbbi araçlardan farklıdırlar ve bu nedenle, genellikle vücutla temas ettiğinde sağlıkla ilgili negatif sonuçlara neden olmayacak özel malzemelerden yapılırlar.
Üretimlerinde kullanılan her malzeme özel olarak üretilmeli ve ısıl işleme tabi tutulmalıdır. Her şeyden önce cerrahi alet yapılacak metal kolay şekillendirilmeli ancak kullanım koşullarında da geometrisini kaybetmeyecek şekilde mukavim olmalıdır. Çoğu ince ve uzun geometrili olması nedeniyle bir miktar sertliğe ihtiyaç duyacaklardır.
Alet üzerinde bulunan çizik, göcük gibi bozulmalar biyofilm oluşumu için zemin hazırlar. Bu nedenle sterilize edilmelerini kolaylaştıracak, bakterilerin yuvalanmalarını önleyecek şekilde parlak ve çizilmeye dayanıklı yüzeye sahip olmalıdırlar.
Kullanım oranları ve fiyatlarına göre sıralamak gerekirse,
· Paslanmaz çelik
· Titanyum
· Tantal
· Platin ve Paladyum
1. Paslanmaz çelikler
Cerrahi alet üretiminde en çok kullanılan malzeme grubudur. Östenitik paslanmaz çelikler daha yoğun kullanılsa da martenzitik paslanmaz çeliklerinde kullanımı vardır.
AISI 316L, bilinen en iyi cerrahi alet malzemesidir. Yüksek korozyon direnci ve sterilizasyon için çıkılan sıcaklıklarda formunu kaybetmemesi sıklıkla seçilmesini sağlar. Bu yoğun kullanım “cerrahi çelik” ismini almasını sağlamıştır.
AISI 301, nispeten düşük korozyon direncine rağmen soğuk şekillendirildiğinde sertliğinin yükselmesi nedeni ile cerrahi aletlerde yay olarak kullanılır.
Östenitik paslanmaz çelikler kimyasal yapıları gereği sertleşmezler ancak üretimleri sonrası gerilim giderme yapılırlar. Son yıllarda nitrasyon teknolojilerinin gelişmesi ile korozyon dirençlerini kaybetmeden 30-50µm derinliğinde yüzey sertleştirilebilirler.
Sertlik istenen cerrahi aletlerde çökelme ile sertleşen paslanmaz çeliklerden 17-4 PH yaygın kullanılmaktadır. Maraging çelikleri, örneğin 1.6358 (C300) yüksek esneklikleri sayesinde cerrahi iğne malzemesi olarak seçilir.
Bu iki malzeme grubu çözeltiye alma ve yaşlandırma işlemine ihtiyaç duyar.
Diş hekimliğinde implant yerleştirilecek delikleri açan freze ve driller yüksek sertliğe ve aşınma direncine ihtiyaç duydukları için martentizik paslanmaz çelikten imal edilirler. Bu malzemeler vakum fırınlarında sertleştirilir ve menevişlenir.
2. Titanyum
En belirgin özelliği yüksek mukavemeti ve düşük ağırlığıdır. Karbon çelikleri ile aynı mukavemet değerlerine sahipken karbon çeliklerinin aksine %100 korozyon dirençlidir ve %40 hafiftir.
Üstün özellikleri sayesinde cerrahi alet ve implant olarak da kullanılırlar.
Bio uyumlulukları iyi olduğu için kemik yapılar ile iyi bağ yaparlar. Ortopedide pim, plakalar ve diş implantları kullanım alanlarıdır.
Örnek malzeme Titan Grade 1 (3.7025) ve Titan Grade 2 (3.7035) . Titanyumlar da çözeltiye alma ve yaşlandırma ile sertleştirilirler.
3. Tantal
Çok iyi korozyon dirençleri ve bio uyumlulukları nedeni ile hem cerrahi alet yapımında hem de implant olarak kullanılırlar.
Yüksek mukavemetleri ve sünek olmaları nedeni ile vücut içinde olumsuz etkilere neden olmadan cerrahide ince tel olarak kullanılabilir.
Medikal tantal olarak geçen bu malzemelerin en yoğun kullanılanı ise UNS R05200.
Sinterlendikten veya tel olarak çekildikten sonra gerilim giderme tavına tabi tutulabilirler.
4. Platin ve paladyum
Platin ve paladyum pahalı, değerli metaller olmasına rağmen, onları belirli cerrahi uygulamalara benzersiz şekilde uygun hale getiren benzer özelliklere sahiptir.
her ikisi de kolayca şekillendirilebilir ve sünek oldukları için çeşitli şekillerde kolayca üretilebilir.
Hem platin hem de paladyum yüksek derecede korozyona dayanıklı ve inerttir, bu nedenle vücut veya iç organlarla temas ettiğinde sorun yaratmazlar.
Son yıllardaki en önemli kullanımlardan birini, cerrahların kateter ve stent gibi implantları yönlendirmek ve konumlandırmak için kullandıkları ultra ince teller oluşturmaktır.
Her iki metalde radyoopak (x-ray geçirmeyen) olduğu için röntgende gözükmeyen implant ve kateterlerin üzerine belirleyici bant olarak konur.
Şekillendirilmeleri sonrası tavlama ısıl işlemi görürler.
Sonuç:
Cerrahi aletler paslanmaz çelik, titanyum, tantal ile paladyum ve platin olmak üzere 5 farklı metalden imal edilirler. İstenen mekanik özellikleri sağlayabilmek için ısıl işlem görürler.
Umarım, bu yazım size cerrahi aletler yapmak için kullanılan farklı metal türleri ve özellikleri hakkında bir fikir vermiştir.