醫療器材

鈦金屬因其具有良好的生物相容性與機械加工性能而被使用作為植入材，已廣泛應用於臨床中，如【圖1】所示。但鈦植入材目前仍存在許多問題，如生物活性差、缺乏骨誘導作用、骨結合強度低、金屬離子釋放、癒合時間長，及耐磨、耐腐蝕性差等。因此，對鈦金屬表面進行改質使其表面具有生物活性，能夠與骨組織形成生物性結合，成為植入材的研發重點課題之一。

鎳鈦合金是形狀記憶金屬中最重要且為廣泛使用的，因其具有獨特恢復性、超彈性、抗疲勞及生物相容性，因此目前已應用於航太民醫療等產業。鎳鈦合金是由50% 之比例組合而成，按照合金比例、成形工藝及熱處理控制，可依不同應用來調整合金的相轉變溫度及機械特性。據統計，2014年全球鎳鈦合金產值將近4.1億美元，產量約為1,300公噸，如【圖1】所示。

用於製造人體內醫療器材的金屬材料被稱為生醫用金屬材料，這些由生醫用金屬材料製成的醫療器材半永久性或永久性地植入人體內，可替代人體組織或器官的全部或部分功能，或用於治療、修復人體組織或器官。此類材料的應用廣泛，涉及人體硬組織、軟組織、人工器官及外科輔助器材等各個方面。臨床所使用的生醫金屬材料主要有不銹鋼、鈷基合金、鈦合金及記憶合金等幾大類。

日本仍是世界第三大經濟體，僅次於美國和中國大陸，且是世界上的第二大醫療市場，僅次於美國。2013 年日本總人口數約為1.3 億人，在少子高齡化的影響下，人口成長率持續呈現零成長；此外，65 歲的高齡人口數在2013 年已達3,190 萬人，約占日本總人口比例25.1%，是全世界老年人口比例最高的國家，根據官方估計2055 年65 歲以上人口比例將上升至41%；在社會高齡化的重擔下，使得日本醫療照護市場持續擴大，但龐大的醫療支出也加重日本政府的財政負擔，人口迅速老化所負擔的醫療制度之財務與設施，是日本政府非常關注的問題。

　　鎳鈦合金是由鎳和鈦以特定比例製作而成的一種記憶合金，其經外力造成形變後，可於特定溫度下恢復原本形狀。　　鎳鈦合金最常見的應用在醫療產業上，以心血管支架和齒科矯正線為最常使用的兩個領域。然而其記憶特性也被用來開發許多民生用品，如淋浴水龍頭的溫度控制機制、消防灑水噴頭、電飯鍋、眼鏡等用品上，用途廣泛而不為人知。　　本文將介紹幾種運用鎳鈦合金的民生用品和概念型產品，讓讀者進一步瞭解潛藏在我們生活中的鎳鈦合金應用。

沖壓成形又稱板材沖壓成形，是將金屬板材塑性加工成各種筒形、方形、圓形、錐形及異形等殼形件的重要加工方法之一，已被廣泛用於加工儀器、儀錶等外殼零配件。然而，鈦及鈦合金屬於難成形類金屬，要想實現沖壓成形，必須採取各種力學性能技術將成形過程中的不利因素降到最低。

重複經顱磁刺激(rTMS)是一種用於刺激大腦小區域的磁方法，主要是根據電磁感應原理，經由放置頭上的特製金屬線圈，透過快速的電流改變而產生感應磁場，以刺激功能低下的腦區或抑制功能過度活躍的腦區，進而影響與調節情緒相關的腦部神經迴路，藉以改善臨床症狀。根據Fior Markets統計資料顯示，2021年全球經顱磁刺激產品(TMS)市值為11.3億美元，隨著神經系統疾病的患病率上升、經顱磁刺激產品(TMS)技術進步，以及醫師與患者對產品的接受度提高，2028年TMS市場將成長至32億美元，年平均複合成長率(CAGR)達16%經顱磁刺激產品(TMS)屬於安全、無創、無痛苦的新型神經調控型技術，除了透過導航以達到更精準的治療外，未來若再與腦電圖(EEG)等軟體結合互用，可創造更廣泛、更精準的應用。

在超過80℃的溫水環境下對耐間隙腐蝕性和耐應力腐蝕性有所要求的太陽熱能溫水器上，新日鐵住金不銹鋼研發了NSSC 190（19Cr-2Mo-Nb, Ti-LC, N）鋼種，並在暖爐等暖房用燃燒機器零件上開發了鐵素體系耐熱不銹鋼NSSC HOM（14.5Cr-4.5Al-Ti-LC, N）、NSSC 405Si（13Cr-2Si）以及NSSC FH11（18Cr-2.5Si-Nb-LC），同時，開發了應用在螺絲及外殼等通用線材用的NSSC 160R（17Cr-0.4Cu-Nb-LC）等鋼種。

一直以來，脊椎外科醫生一直在微創治療方面追求更好手術方式，例如隨著電腦導航盛行，虛擬透視導航和術前CT影像的導航逐漸應用於脊椎外科。而近年來，機器人技術的日益成熟與AR技術的興起，脊椎用手術導航系統也逐漸將其技術應用在新產品中，成為另類技術應用的戰場，如Medtronic透過出資、簽署共同推廣協定方式，促成Mazor開發Mazor X手術機器人......

受到老年/肥胖人口的增加、運動傷害、車禍意外事故、職業性長期姿勢不良等影響，造成每年全球約新增25~50萬人脊髓損傷(SCI)。為了優化和提高外科醫生的脊椎手術成果，手術機器人已開始實際應用於脊椎手術中。根據Market and Research(2020年11月)統計資料顯示，2019年全球脊椎手術機器人市值為1.097億美元，預計到2025年全球脊椎手術機器人市場將成長至4.96億美元(CAGR達28.6%)。目前，國際大廠已積極透過購併、產品改善等方式搶佔市場；而新加入的廠商則透過開發更輕量化、智慧化方式來爭取市場商機；其他如AR手術導航、感測技術也陸續應用於脊椎手術中。未來，透過手術機器人結合AR、人工智慧..等技術，將有助於滿足脊椎手術的「整合性手術解決方案」、「決策支援」與「精準/客製化手術」等需求，真正達到精準醫療的理想境界。