毅说医话 | 镍钛材料（Niti）

材料科学的进步总能为医疗器械的研发创新提供新思路，包括高分子，金属（合金），膜材料等等。金属方面，镍钛材料（Niti）凭借其

• 超弹性

• 形状记忆

• 生物相容性

• 抗疲劳和抗扭结性

成为如今医疗器械的第一档材料，被大量应用于导管、导丝、取石篮、支架等介入手术器械。

对于医用常见的304ss等传统材料，其在人体中弹性变形常常被限制在 1% 左右，应变与施加的载荷成正比。而Niti材料在人体内应用时，它可以承受大应变而不会增加应力，且应变会在较低但恒定的应力下减小，可以以非线性方式弹性变形高达 10% 的应变，其应力应变行为与人体结构（骨骼，肌肉等）非常相似。

从这个层面说明了Niti材料和人体的匹配。

同时，当Niti植入物通过电抛光和钝化进行适当的表面处理时，会形成一层钝化钛氧化物层，形成一层屏障，防止腐蚀和有毒镍离子释放到血液中，而这显示了它的生物相容性能。

而在相关产品设计时，必须确保Niti管材具有均匀的壁厚，这样才能确保后续加工的顺利；同时选择好相应材料强度，并通过功能设备测试进行确认，以确保其满足机械要求。

热处理常被用来确定Niti部件的最终机械性能和转变温度。

材料经过冷加工后，适当的热处理将在材料中建立可能的最佳形状记忆或超弹性性能，同时保留足够的残余冷加工效应以抵抗循环过程中的永久变形。

经过处理后的Niti丝常被用于将导管引导到难以到达的部位。与不锈钢不同，它具有抗扭结性，可以在身体中沿着曲折的血管前进而不会损坏，平稳旋转，传递扭矩。

首先，成本相对较高，尤其是与常见的304ss相比。

再者，和其他材料都难以焊接。当下，如果想将Niti接到304SS，需要特殊的中间材料和设备，而这正是某些高端导丝的技术点之一。

基于此，当下一些有Niti的设计中，常会将它与如304ss结合，省成本，也有利于后续的组装等。

随着Niti等一系列合金材料在介入器械中的广泛使用，它也面临着更多新的应用需求和挑战。通过在熔化过程中控制化学成分，或添加其它（辅）材料，可以达到新性能的生成，如提高材料抗疲劳性能。而在加工层面，更高的同心度和表面均匀性，则会大大提高Niti器械的加工合格率。

Niti材料的传统特性依旧发光在当下的导管、导丝、器械中，而定制化的新型Niti材料，则不断满足更新的创新要求，去满足工程师们的大胆设计，满足医生们的临床需求。

本期策划：沈雳

责任编辑：罗兰

本文作者：曹刚毅

后期制作：凌武娟