手術器具製造におけるステンレス鋼の種類の理解

外科用器具を選ぶ際に考慮すべき主な2つの基準は、鋼の品質と製造プロセス自体です。高品質な器具の製造には、品質の良い鋼の基本要件を含む製造プロセスのさまざまな側面に対する基準と、プロセスの各段階での厳格な検査が必要です。以下は、さまざまなステンレス鋼の等級を比較した便利なインフォグラフィックです。

ステンレス鋼（ヨーロッパではイノックス）は複数の金属の混合物であり、それぞれが最終合金で異なる役割を果たしています。鋼の組成に一般的に含まれる元素は以下の通りです：

• 純鉄（Fe）は非常に腐食しやすく柔らかいですが、他の金属と組み合わさることで、はるかに一般的に使われる工業材料の一つになります。
• 炭素は鉄に硬さを与え、金属を溶接した際の一貫性を高め、延性を提供します。延性とは、固体材料が引張応力の下でどの程度伸びるかを示します。
• クロムは腐食に対する耐性を付加し、空気中の酸素と結合して、さらなる酸化を防ぐより密着性の高い表面膜を作り出します。
• ニッケル、マグネシウム、シリコン、モリブデンおよび硫黄は残留元素と呼ばれ、原材料から残っています。鋼の化学組成でこれらの元素の最小または最大量が指定されていない限り、これらは組成に含まれている場合があります。

鋼が「ステンレス」になる度合いは、これらの金属のすべて、適用される熱処理、そして最終のすすぎ工程によって決まります。添加物は血液、体液、塩水、洗浄液、滅菌方法などの非常に腐食性の高い環境に対する金属の耐性を高めます。

機械的特性と組成に基づき、アメリカ鉄鋼協会（AISI）は約80種類の鋼を3桁の数字で区別しています。外科用器具の製造に最もよく使われる鋼の種類は、以下に説明する300系と400系です。これらの鋼は錆びや腐食に強く、良好な引張強度を持ち、繰り返し使用しても鋭い刃を保ちます。300系鋼はオーステナイト系鋼から製造され、熱処理による硬化はできません。400系鋼はマルテンサイト系鋼から製造され、熱処理によって硬化させることが可能です。

• ステンレス鋼304は最も一般的な鋼の種類で、18%のクロムと8%のニッケルで構成されています。このタイプは熱処理によって硬化させることはできません。時にはこの鋼は18-8と呼ばれることもあります。
• ステンレス鋼316は2番目に人気のある鋼種です。このタイプではクロム含有量が16％に減少し、ニッケル含有量が10％に増加し、モリブデンが2％添加されています。この組み合わせにより、塩水に対する耐食性が向上しています。
• ステンレス鋼410はクロム含有量11.5％の合金です。クロムが少ないため、耐食性が向上しています。
• ステンレス鋼409はクロム含有量が最も低く、10.5％です。耐食性はステンレス鋼410と同程度です。

ステンレス鋼グレードの機械的特性

¹Rbはロックウェル硬さのBスケールでの略称です。特定の力で小さな圧子を表面に押し当てて測定します。

²引張強さは材料が引き裂かれる力に対する抵抗力で、単位はPSI（平方インチあたりのポンド）です。

³降伏強さは応力が加わったときの材料の永久変形の度合いです。

⁴伸び率は鋼の延性の指標で、引張強度試験で亀裂が発生するまでにどれだけ伸びるかを示します。

ステンレス鋼の利点

• 耐食性（アルカリ溶液、塩素、酸、水環境）
• 高温耐性
• 清掃が簡単で、病院、クリニック、研究所で最適な選択肢
• コスト効果が高い
• 100％リサイクル可能 

器具のグレード

外科用器具は3つのグレードに分かれます：

• プレミアム鉱石品質
• 中間鉱石品質
• フロアグレード 

プレミアムおよび中間グレードの器具は、耐食性のある300系および400系鋼で作られており、繰り返しの切断や使用、繰り返しの滅菌処理に耐えられます。厳しい仕様で製造され、製造過程の複数の段階で高品質の検査が行われています。

フロアグレードの器具は上位グレードと見た目は同じですが、鋼の品質や製造の仕様は厳しくありません。フロアグレードの器具はリサイクル鋼で鍛造され、仕上げにメッキが施されて欠陥を隠しています。これらの器具は壊れやすく、メッキのため曲がりやすく、比較的錆びやすいです。このグレードの器具は使い捨てまたは単回使用用に設計されています。

組織の損傷、治癒の遅れ、感染を避けるために、良質な器具を使用することが重要です。 

外科用器具の金属やグレードに関してご質問がある場合は、お問い合わせください。 wpi@wpiinc.com または *866) 606-1974（米国内無料通話）。

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