Meditsiinilise titaani sulami kasutamine meditsiinivaldkonnas Meditsiinilise titaani sulami kasutamine meditsiinivaldkonnas

 

 

Titaanmetalli välimus on hõbehalli läikega

Uut tüüpi sulami- ja kandematerjalina kasutatakse meditsiinilist titaanisulamit laialdaselt seotud valdkondades, nagu jäsemeimplantaadid, alternatiivsed funktsionaalsed materjalid, hambaravi ja meditsiiniseadmed. Titaanil ja titaanisulamitel on hea korrosioonikindlus, kõrge eritugevus, madal elastsusmoodul, väsimuskindlus ja hea biosobivus. Nende hulgas on hea biosobivuse tõttu unikaalsed eelised võrreldes teiste metallidega, nii et see on meditsiinis laialdaselt eelistatud, kuid selle edasisele täiustamisele on selle madala kulumiskindluse ja protsessi jõudluse tõttu raske pühenduda. Pooleli.

Rahvamajanduse kiire arenguga suureneb nõudlus meditsiiniliste titaanisulamite järele meditsiinivaldkonnas tänu selle suurepärasele jõudlusele. Suurepäraste bioloogiliste omadustega metallmaterjalidena on titaanil ja selle sulamitel meditsiinivaldkonnas head kasutusväljavaated. Võrreldes arenenud riikidega, on minu riigis titaanisulamite materjalide uurimis- ja arendustegevuses ning rakendamises siiski teatud lünk, näiteks: kõrge elastsusmoodul, halb pinnaaktiivsus, titaanisulamite kulumiskindlus ja korrosioonikindlus. . See mõjutab otseselt materjali biosobivust. Seetõttu peaks minu riik uute, laiaulatuslikuma jõudlusega titaanisulamite väljatöötamiseks suurendama materjalide uurimis- ja arendustegevuse jõupingutusi, keskenduma innovatsioonile ning töötama välja madala elastsusmooduli, kõrge kulumiskindluse, korrosioonikindluse ja suurepärase biosobivusega biomeditsiinilised materjalid. Titaanisulamist materjal.

Titaanil on hea afiinsus inimese sidekoe ja luu epiteelkoega ning selle suurepärased mehaanilised omadused peegeldavad ka selle eeliseid meditsiinilistes sulamites. Ja madal tihedus, kerge kaal, hea korrosioonikindlus, mugav kanda, seetõttu eelistatakse titaani laialdaselt proteesidena (implantaatidena). Lisaks suureneb pärast titaanproteeside pinnatöötlust esteetiline jõudlus, mis suudab rahuldada üldsuse ilunõudlust ja pakkuda inimestele visuaalset naudingut.

 

01. Meditsiiniseadmete suunamiseks

Meditsiinilised titaanisulamist meditsiiniinstrumendid on süsinikterase ja roostevaba terase järel kolmas põlvkond kirurgilisi instrumente. Roostevabast terasest instrumentide roostekindluse parandamiseks tehakse sageli pinnatöötlusi, nagu kroomimine ja elektrolüütiline poleerimine. Kuid kroom on mürgine ja eralduv kroomikiht avaldab inimkehale teatud mõju.

 

Meditsiinilise titaani sulami eelised meditsiiniseadmena on järgmised:

1. Instrument on kaalult kerge, mis võib vähendada operatsiooni käigus tekkivaid veresoonte, lihaste ja elundite kahjustusi ning vähendada arstide väsimust. Meditsiinilised titaaninstrumendid sobivad paremini peeneks mikrokirurgiaks;

2. hea korrosioonikindlus ja mittetoksiline, seade ei roosteta, haav ei saa kergesti nakatuda ja haav paraneb kiiresti;

3. Meditsiiniline titaanisulam on mõõduka elastsusega ja sobib selliste instrumentide jaoks nagu tangid, pintsetid ja mikrokirurgilised noad;

4. Varjuta lambi all töötades on meditsiinilise titaani peegeldusvõime nõrk, mis on sobivam kui roostevaba teras;

Meditsiiniliste titaanist valmistatud meditsiiniliste instrumentide hulka kuuluvad peamiselt: skalpellid, kirurgilised tangid, kirurgilised tangid, rindkere laiendajad, õmblusnõelad, õmblused jne. Meditsiinilist titaantraati kasutatakse kirurgilise õmblusena ja võrreldes teiste materjalidega on sellel väikese koe reaktsiooni eelised ja head omadused. väändekindlus (näiteks roostevabast terasest traat). Pärast õmblust ei ole kirurgiline haav kergesti põletikuline ja õmbluskoht ei ole kergesti nihutatav. Õmblustes kasutatakse tavaliselt meditsiinilist titaantraati (TA1 või TA2 traati), mille läbimõõt on 0.5-0,8 mm. Lisaks võib titaan-nikli sulamist traat tekitatud õrn elastsus soodustada haavade kiiret paranemist.

Lisaks on meditsiiniline titaanisulam oluline materjal ka taastusravi abivahendites, nagu ratastoolid, kargud, lahased, meditsiiniseadmed jne.

 

02. Laialdaselt kasutatav kunstliigeste materjalides

Asjakohaste kirjandusteadete kohaselt kannatab igal aastal umbes 100 miljonit patsienti üle maailma põlveliigese ja käe liigeste põletiku all ning asendusoperatsioon on hädavajalik. Seetõttu toovad suurepäraste asendusfunktsioonidega titaanisulamid selle jaoks häid uudiseid. Võrreldes keraamika, roostevaba terase ja muude materjalidega on titaanisulami elastsusmoodul inimese luude omale lähemal ja sellel on rohkem eeliseid. Seetõttu kasutatakse titaanisulameid laialdaselt hüppeliigese ja küünarliigeste korrigeerimisel. Lisaks võib poorne titaanisulamist materjal muuta proteesi bioaktiivseks ja aidata kaasa reieluupea paranemisele; titaanisulami pinnal on hea biosobivus ja see võib indutseerida luurakkude kasvu, mistõttu arstid ja ortopeediaeksperdid soovitavad seda tungivalt.

Titaani ja titaanisulamite peamised eelised implantaatide taastamisel on järgmised: ① kõrge tugevus, hea keemiline stabiilsus ja biosobivus; ② mittetoksiline ega kahjusta inimkeha; ③ madal elastsusmoodul, ühildub paremini inimese luudega; ④ Mälusulamil on elastsus ja kuju taastamise funktsioon. Kokkuvõtteks võib öelda, et titaani kasutamine kolju parandamisel kajastub peamiselt selles: titaanvõrgu kasutamine võib parandada defektseid koljusid. Kasutamine inimese südame-veresoonkonna süsteemis kajastub kunstlike südameklappide, verefiltrite, südamestimulaatorite ja tehissüdamepumpade valmistamisel.

 

Tuleb märkida, et titaan ei sobi kõigi kunstliigeste komponentide jaoks. Liigendite hulgast ei sobi sageli kiikuv osa, kuna titaan on kergesti kuluv (kasutada tuleks keraamikat ja koobaltisulamit), implanteeritava osa jaoks tuleks kasutada titaanisulamit. Et see võimalikult kiiresti eluskeha luudega ühineks, on vaja titaanisulami pind ebaühtlaseks muuta ja katta osteoinduktoritega nagu apatiit (apatiit) ja bioklaas.

 

03. Titaanist on suur abi hambaravi arengus

Hambakirurgias kasutatavad metallid said alguse amalgaami ja metallkroonidega 1920. aastatel. 1960. aastatel kasutati peamiselt kulla, hõbeda ja pallaadiumi sulameid. Pärast 1970. aastaid muutusid roostevabast terasest püsivad eemaldatavad ortodontilised seadmed. Kõige sagedamini kasutatavat materjali, titaani valamise tehnoloogiat, propageeriti ja rakendati 1990. aastatel. Hambaravi titaani täppisvalu masinal on kõrge mõõtmete täpsus, mullid, kokkutõmbuvad õõnsused ja nii edasi. Inimese kõvakoe parandamiseks kasutatavate metallmaterjalide hulgas on titaani elastsusmoodul inimkoe omale kõige lähedasem, mis võib vähendada survet metallist implantaatidele ja luudele. Kudede mehaaniline kokkusobimatus. Titaanil on hammaste restaureerimisel kasutatavate metallmaterjalide seas madalaim soojusjuhtivus. Madal soojusjuhtivus vähendab kroonpulbi termilist stimulatsiooni, mis on hammaste taastamisel väga oluline. Titaanist sisestus ja täiskroonid võivad kaitsta viljaliha kuuma ja külma stimulatsiooni eest. Materjali seisukohast on hambaravi titaan enamasti puhas titaan, kuid selle tugevus on ebapiisav, seda on raske lihvida, kulumiskindlus on halb, valudefektid ja ebastabiilne kvaliteet. Titaanisulam on suure tugevusega, kõige sagedamini kasutatav on Ti-6Al-4V sulam, kuid kuna metall V on inimkehale kahjulik, kasutatakse V asemel Nb ja Ti-6 Edukalt on välja töötatud Al-7Nb sulam, millel on suurepärane korrosioonikindlus ja mis on põhimõtteliselt inimkehale kahjutu. Selle eelisteks on tugev plastilisus ja suurepärane abrasiivsus ning see on ASTM-i standardite järgi heaks kiidetud. Praegu kasutatakse ortodontias laialdaselt superelastseid titaan-nikli sulameid.

Alates 1980. aastatest on arenenud riigid hakanud uurima titaani kasutamist suuõõne taastamisel, esmalt hambaimplantaatide, hiljem proteeside, kroonsildade ja ortodontiliste juhtmete puhul. Titaan on praegu saadaval kroonide ja kroonkruvidena. , fikseeritud sillad, portselansillad, liimitud sillad, proteeside klambrid, alused, konnektorid ja tugevdused, peaaegu kõik proteeside metallosad võivad olla valmistatud titaanist. Titaani ja titaanisulamite uurimine on muutunud hambaravis kasutatavate sulamite uurimise levialaks. Titaanisulamist portselanhambad võivad hästi taastada hambakeha kuju ja funktsiooni ning sellel on kõrge tugevus, ilus välimus, stabiilne värv, sile pind, kulumiskindlus ja korrosioonikindlus. See on püsirestauratsioon ja sobib kõikidele fikseeritud hammastele. Eelkõige on sellel hea biosobivus ja see sobib rohkem inimestele, kes on tundlikud nikliioonide suhtes. Seda on laialdaselt kasutatud hammaste taastamisel.