Aplicarea aliajului medical de titan în domeniul medical Aplicarea aliajului medical de titan în domeniul medical

 

 

Aspectul metalului de titan are un luciu gri argintiu

Ca un nou tip de aliaj și material purtător, aliajul medical de titan este utilizat pe scară largă în domenii conexe, cum ar fi implanturile membrelor, materialele funcționale alternative, stomatologia și dispozitivele medicale. Titanul și aliajele de titan au caracteristicile unei rezistențe bune la coroziune, rezistență specifică ridicată, modul elastic scăzut, rezistență la oboseală și biocompatibilitate bună. Printre acestea, o bună biocompatibilitate îl face să aibă avantaje unice în comparație cu alte metale, astfel încât este favorizat pe scară largă în domeniul medical, dar este dificil de dedicat îmbunătățirii sale ulterioare datorită rezistenței sale scăzute la uzură și performanței procesului. În curs.

Odată cu dezvoltarea rapidă a economiei naționale, cererea de aliaje medicale de titan în domeniul medical este în creștere datorită performanței sale excelente. Ca materiale metalice cu proprietăți biologice excelente, titanul și aliajele sale au perspective bune de aplicare în domeniul medical. Cu toate acestea, în comparație cu țările dezvoltate, există încă un anumit decalaj în cercetarea, dezvoltarea și aplicarea materialelor din aliaje de titan în țara mea, cum ar fi: modul elastic ridicat, activitate slabă a suprafeței, rezistență slabă la uzură și rezistență la coroziune a aliajelor de titan. . Va afecta direct biocompatibilitatea materialului. Prin urmare, pentru a dezvolta noi aliaje de titan cu performanțe mai bune, țara mea ar trebui să sporească eforturile de cercetare și dezvoltare a materialelor, să se concentreze pe inovare și să dezvolte materiale biomedicale cu modul elastic scăzut, rezistență ridicată la uzură, rezistență la coroziune și biocompatibilitate excelentă. Material din aliaj de titan.

Titanul are o bună afinitate cu țesutul conjunctiv uman și cu țesutul epitelial osos, iar proprietățile sale mecanice excelente reflectă, de asemenea, avantajele sale în aliajele medicale. Și densitate scăzută, greutate ușoară, rezistență bună la coroziune, confortabil de purtat, prin urmare, titanul este favorizat pe scară largă ca proteze (implant). În plus, după tratarea suprafeței protezelor din titan, performanța estetică este crescută, ceea ce poate satisface cererea publicului de frumusețe și poate oferi oamenilor plăcere vizuală.

 

01. Pentru conducerea echipamentelor medicale

Instrumentele medicale din aliaj de titan sunt a treia generație de instrumente chirurgicale după oțel carbon și oțel inoxidabil. Pentru a îmbunătăți rezistența la rugină a instrumentelor din oțel inoxidabil, sunt adesea efectuate tratamente de suprafață, cum ar fi cromarea și lustruirea electrolitică. Cu toate acestea, cromul este otrăvitor, iar stratul de crom deversat va avea un anumit impact asupra corpului uman.

 

Avantajele aliajului medical de titan ca dispozitiv medical sunt:

1. Instrumentul este ușor în greutate, ceea ce poate reduce deteriorarea vaselor de sânge, mușchilor și organelor în timpul operației și poate reduce oboseala medicilor. Instrumentele medicale din titan sunt mai potrivite pentru microchirurgia fină;

2. Bună rezistență la coroziune și non-toxică, echipamentul nu ruginește, rana nu este ușor de infectat, iar rana se vindecă rapid;

3. Aliajul medical de titan are elasticitate moderată și este potrivit pentru instrumente precum pensete, pensete și cuțite microchirurgicale;

4. Atunci când funcționează sub o lampă fără umbră, performanța de reflexie a titanului medical este slabă, ceea ce este mai potrivit decât oțelul inoxidabil;

Instrumentele medicale din titan medical includ în principal: bisturii, pense chirurgicale, pense chirurgicale, expansoare toracice, ace de sutură, suturi etc. Sârma medicală de titan este folosită ca sutură chirurgicală și, în comparație cu alte materiale, are avantajele reacției tisulare mici și bune. rezistență la torsiune (cum ar fi sârmă din oțel inoxidabil). După suturare, rana chirurgicală nu este ușor inflamată, iar locul de sutură nu este ușor deplasat. Suturile folosesc în general fir de titan medical (sârmă TA1 sau TA2), cu un diametru de 0.5-0,8 mm. În plus, elasticitatea blândă produsă de sârma din aliaj de titan-nichel poate promova vindecarea rapidă a rănilor.

În plus, aliajul medical de titan este, de asemenea, un material important pentru echipamentele auxiliare de reabilitare, cum ar fi scaune cu rotile, cârje, atele, echipamente medicale etc.

 

02. Folosit pe scară largă în materiale pentru articulații artificiale

Potrivit rapoartelor relevante din literatura de specialitate, aproximativ 100 de milioane de pacienți din întreaga lume suferă de inflamație a articulațiilor genunchiului și brațului în fiecare an, iar intervenția chirurgicală de înlocuire este imperativă. Prin urmare, aliajele de titan cu funcții de substituție excelente aduc vești bune în acest sens. În comparație cu ceramica, oțelul inoxidabil și alte materiale, modulul de elasticitate al aliajului de titan este mai apropiat de cel al oaselor umane și are mai multe avantaje în modul. Prin urmare, aliajele de titan sunt utilizate pe scară largă în corectarea articulațiilor gleznelor și ale cotului. În plus, materialul poros din aliaj de titan poate face proteza bioactivă și poate ajuta la vindecarea capului femural; suprafața aliajului de titan are o bună biocompatibilitate și poate induce creșterea celulelor osoase, așa că este recomandată cu insistență de către clinicieni și experții ortopedici.

Principalele avantaje ale titanului și aliajelor de titan ca restaurări implantare sunt: ​​① rezistență ridicată, stabilitate chimică bună și biocompatibilitate; ② non-toxic și nu va provoca daune corpului uman; ③ modul elastic scăzut, mai compatibil cu oasele umane; ④ Aliajul de memorie are capacitate elastică și funcție de recuperare a formei. Pentru a rezuma, aplicarea titanului în repararea craniului se reflectă în principal în: utilizarea plasei de titan poate repara craniile defecte. Aplicarea în sistemul cardiovascular uman se reflectă în pregătirea valvelor cardiace artificiale, filtre de sânge, stimulatoare cardiace și pompe cardiace artificiale.

 

Trebuie remarcat faptul că titanul nu este potrivit pentru toate componentele articulațiilor artificiale. Dintre piesele de îmbinare, piesa care se balansează adesea nu este potrivită, deoarece titanul este ușor de purtat (trebuie folosit aliaj de ceramică și cobalt), iar pentru piesa implantată ar trebui folosit aliaj de titan. Pentru a se combina cu oasele corpului viu cât mai curând posibil, este necesar să faceți suprafața aliajului de titan neuniform și să o acoperiți cu osteoinductori precum apatită (Apatită) și biosticlă.

 

03. Titanul este de mare ajutor pentru dezvoltarea stomatologiei

Metalele folosite în chirurgia dentară au început cu amalgam și coroane metalice în anii 1920. Aliajele de aur, argint și paladiu au fost utilizate în principal în anii 1960. După anii 1970, oțelul inoxidabil a devenit aparate ortodontice permanente, detașabile. Cel mai des folosit material, tehnologia de turnare a titanului, a fost promovat și aplicat în anii 1990. Mașina de turnare de precizie a titanului dentar are caracteristicile unei precizii dimensionale ridicate, fără bule, cavități de contracție și așa mai departe. Dintre materialele metalice utilizate pentru repararea țesuturilor dure umane, modulul elastic al titanului este cel mai apropiat de cel al țesutului uman, ceea ce poate reduce presiunea asupra implanturilor metalice și a oaselor. Incompatibilitate mecanică între țesuturi. Titanul are cea mai scăzută conductivitate termică dintre toate materialele metalice utilizate în restaurările dentare. Conductibilitatea termică scăzută reduce stimularea termică a pulpei coroanei, ceea ce este foarte important pentru restaurările dentare. Incrustațiile de titan și coroanele pline pot proteja pulpa de stimularea la cald și la rece. Din punct de vedere material, titanul dentar este în mare parte titan pur, dar rezistența sa este insuficientă, greu de șlefuit, rezistență slabă la uzură, predispus la defecte de turnare și instabilă în calitate. Aliajul de titan are o rezistență ridicată, cel mai frecvent utilizat este aliajul Ti-6Al{-4V, dar deoarece metalul V este dăunător pentru corpul uman, Nb este folosit în loc de V și Ti-6 Aliajul Al-7Nb a fost dezvoltat cu succes, care are o rezistență excelentă la coroziune și este practic inofensiv pentru corpul uman. Are avantajele plasticității puternice și abrazivității excelente și a fost aprobat de standardele ASTM. În prezent, aliajele superelastice de titan-nichel sunt utilizate pe scară largă în ortodonție.

Începând cu anii 1980, țările dezvoltate au început să studieze aplicarea titanului în restaurările bucale, mai întâi pentru implanturi dentare, iar mai târziu pentru bracket-uri pentru proteze, punți pentru coroane și fire ortodontice. Titanul este disponibil în prezent sub formă de coroane și șuruburi de coroană. , punți fixe, punți de porțelan, punți lipite, cleme de proteză, baze, conectori și armături, aproape toate piesele metalice ale protezelor dentare pot fi realizate din titan. Studiul titanului și aliajelor de titan a devenit un punct fierbinte în studiul aliajelor pentru aplicații dentare. Dinții de porțelan din aliaj de titan pot restabili bine forma și funcția corpului dintelui și are rezistență ridicată, aspect frumos, culoare stabilă, suprafață netedă, rezistență la uzură și rezistență la coroziune. Este o restaurare permanentă și este potrivită pentru toți dinții fiși. În special, are o bună biocompatibilitate și este mai potrivit pentru persoanele care sunt sensibile la ionii de nichel. A fost utilizat pe scară largă în restaurarea dentară.