小动物手术原则：手术器械的制造
来源：未知 |发布时间：2019-05-20 09:30|点击:次
手术器械的制造
手术手用器械如一把剪刀的制造过程包含了超过30个不同的质量控制步骤。在这里以一副含有碳化钨的16.5cm直Mayo组织剪为例描述其生产过程从420不锈钢的板材开始制造剪刀的每个半片。从板材上切下相当粗略的轮廓以制造剪刀的坯料(图3.1)。这个阶段的钢材还远未达到不锈钢的程度,因为在钢材卷制过程中材料表面的杂质会对材料造成严重的污染。将坯料加热到800~1000℃,用锤锻法将其压入剪刀的模具之中,从而将多余的钢材从模具边缘挤出冲压床,再对钢材进一步加热和冲压,将杂质带至钢材表面并在制造后期去除。此时的冲压相对轻柔,可使用硬合金工具进行。
使用旋转的金属切割器又称为铁床制造用于关节的位置,并在关节上钻孔以制造螺纹。在这阶段需要使用真空热处理对坯料进行淬化和回火,将坯料加热至1040℃,并小心冷却,以获得50~58HRC的硬度,这一过程可提高器械的耐腐蚀度。与柔软的未淬化状态相比,金属内部铁元素的连接更为紧密。
早期的碳化钨镶片剪刀需要使用银作为焊媒将碳化钨沿着刀刃焊接,现在大部分的碳化钨镶片剪刀将碳化钨直接焊合在刀刃上以提高支撑性和牢固度(图3.2)。在这一过程中,金属材料的硬度已经非常高,所以不能够使用金属工具,而需要使用碳化砂轮(图3.3)和或碳化砂带进行后续的操作。磨去多余的碳化钨之后,剪刀的两片便可以进行装配了。
装配后的器械看上去像成形的剪刀,但在正常工作前还需要一些重要工序。需要对剪刀进行校正,以确保两边刀刃沿着其完整长度闭合在一起(图3.4)。校正工作还包括给予刀刃恰当的弹性,以确保剪合时刀片可保持贴合。通常由专业的高级技师进行这一至关重要的步骤。
剪刀的最后制作步骤是抛光。不锈钢的抛光过程是使用逐渐精细的磨蚀剂进行研磨,使用最精细的研磨粉可以形成镜面(图3.5)。如果需要哑光的表面,则要使用高压气体向不锈钢表面喷射小玻璃珠以将表面磨毛,从面减少反射和炫光,但哑光表面意味着容易腐蚀且需要多加保养(见下文)。要在含有碳化钨镶片的器械的手柄上镀金以示区别。
如果需要制造特别锋利且刀刃比标准碳化钨刀刃小的剪刀,可以通过在一侧刀刃上制造非常微小的锯齿来达到这一效果。使用带纹道的砂轮以在特别锋利的刀刃上增加微小的锯齿(图3.6)。刀刃上的精细锯齿可防止刀刃在剪切时从组织表面滑脱。显微镜下,即使是锋利的不锈钢剪刀其刀刃也是相当粗糙的,这确保在切割时可以抓持住组织。图3.7显示了不同剪刀的刀刃。
钝化时将器械浸泡于硝酸溶液中去除表面可能导致生锈的铁元素。
完工的剪刀在刻印和包装前要进行严格的检查和测试。
哑光与镜面表面
常见不锈钢制器械有高反射镜面表面或哑光表面两种(图3.8)。镜面器械主要由手工打造,因此比较昂贵。使用加压的玻璃珠冲刷或用刷子刮毛镜面可形成哑光表面,粗糙的表面可散射投射其上的光线,以免光线向术者方向反射。哑光器械逐渐变得普遍,部分原因是因为手术人员的选择,部分原因是成本较低。
但是从冶金学角度考虑,腐蚀最小的不锈钢表面应该尽可能的光滑。合金表面存在的任何孔洞都会增加合金暴露于腐蚀性条件时的表面积。此外,哑光表面的孔洞大量增加了水的滞留量。而在镜面表面的水通常会流走,滞留于哑光表面的水及其保持的湿度是最常见的腐蚀原因(图3.9)。
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