縫合針に使用される医療用合金の応用
より良い針を作ることで、外科医が手術中に縫合を施す際の体験をより良くすること。医療機器業界のエンジニアたちは、過去数十年にわたり、針をより鋭く、より強く、より安全なものにしようと努力してきました。目標は、最も強力な性能を持ち、何度刺入しても最も鋭く、組織を通過する際に先端と本体が破損しない、最も安全な縫合針を開発することです。ほぼすべての主要グレードの合金が、上記の条件を満たす縫合針への適用試験を受けました。一部の多国籍ブランドは、この目標を達成するために、希少な貴金属成分を含む特殊グレードの合金を常に使用しています。
経済的で手頃な価格は常に市場の選択肢です。縫合用のアイドル合金は加工や製造が容易ではなく、コストが高くなります。一方、すべての手術で上記の針の性能が求められるわけではありません。外科医の中には、針が少し柔らかい方がよい人もいます。針の鋭さは貫入力試験で、針の強度は曲げモーメント試験で、安全性は延性試験で表されます。貫入力性能を改善するために、この目標を達成する精密マイクロ研削技術が産業に導入されました。課題は曲げモーメントと延性のバランスを取ることです。合金は脆くなると強くなりにくくなるため、これが合金の選択を決定します。
現在、ほとんどの縫合針は ANSI 302/304 合金で作られていますが、ANSI 302/304 より前は、420J2、455F、470 など、400 シリーズの合金が何十年にもわたって縫合針に広く使用されていました。
420J2は縫合針に最も経済的な合金です。420J2鋼はマルテンサイト系ステンレス鋼で、焼入れ・焼戻し処理を施して使用されます。冷間加工性と溶接性は良好ではないため、溶接後は割れを防ぐため、直ちに熱処理を施す必要があります。焼鈍処理を施すことで良好な切削性を示します。
Alloy 455はマルテンサイト系時効硬化ステンレス鋼で、比較的柔らかく、焼鈍状態で成形できます。簡単な熱処理のみで、他に類を見ない高い引張強度、優れた靭性、剛性が得られます。Custom 455は焼鈍状態で加工可能で、析出硬化ステンレス鋼として溶接も可能です。加工硬化率が小さいため、様々な冷間成形が可能です。Alloy 470も特殊処理されたマルテンサイト系ステンレス鋼で、より硬い針状ころを提供します。
心臓血管外科では、上記のような優れた性能に加え、302/304合金製の眼科用縫合糸が求められます。救急科の手術では、それほど高い要求はないため、420J2と455の針が主に使用され、470合金製のものはごくわずかです。