Titánötvözetek az emberi testek belsejében

A titánötvözetek a repülőgépiparból és a hadiiparból származnak, és az orvosi "univerzális fémként" emlegetik. Az emberi testbe beültetett titáncsavarok, fogimplantátumok, érsztentek, mesterséges csigolyatestek, műszívek és egyéb eszközök hosszútávon-kompatibilisek az emberi szövetekkel, és évtizedekig a testben maradhatnak.

 

 

Az emberi immunrendszer a legtöbb beültetett fémet elutasítja: a rozsdamentes acél és a kobalt{0}}krómötvözetek hajlamosak ionokat felszabadítani és gyulladást váltani ki, míg a közönséges acél hajlamos a korrózióra, és csontsorvadáshoz vezet. Csak a titánötvözetek okoznak szinte semmilyen elutasítást.

 

• Felületükön spontán sűrű titán-dioxid film képződik, amely ellenáll a testnedvek által okozott korróziónak és alig bocsát ki káros anyagokat, ami rendkívül alacsony kilökődési arányt eredményez, amely minden betegtípus számára megfelelő.
• Kizárólagos csontintegrációs képességgel rendelkeznek. Felületük képes adszorbeálni a kalciumot és a foszfort, hogy serkentse a csontnövekedést, és hónapokon belül szoros kötést alakítson ki a natív csonttal -, aminek nincs párja más fémeknél.
• Mechanikai tulajdonságaik megegyeznek az emberi csontokkal. A rozsdamentes acél túlságosan merev, ami feszültségvédelmet és csontvesztést okoz; Az orvosi titánötvözetek mérsékelt szilárdságot és könnyű súlyt biztosítanak. Az új -titánötvözetek rugalmassági modulusai közelebb állnak az emberi csonthoz, megakadályozva a csontsorvadást.

 

A különböző titánötvözetek különböző orvosi forgatókönyveknek felelnek meg: a tiszta titánt széles körben használják a fogászatban; Az 5. fokozatú ötvözetek dominálnak a törésrögzítésnél és az ízületi protéziseknél; Az alacsony-modulusú -titánt a gerincre és a súly-tartó csontokra hordják fel, így minden-orvosi anyag.

 

 

A titánötvözetek eredetileg repülési és katonai anyagként értékelték könnyű súlya, nagy szilárdsága és magas hőmérséklet-állósága miatt, később átkerültek az orvosi területre, és bevezették az implantációs gyógyászat új korszakát.

 

1. A felfedezés áttörése

Az 1940-es években a kutatók felfedezték, hogy az állatokba beültetett titán ritkán okoz gyulladást. 1952-ben Brånemark nyúlkísérletekkel igazolta a csontintegrációt, megdöntve azt a régóta fennálló vélekedést, hogy az emberi test elkerülhetetlenül elutasítja a fémeket, és számos kihívást megoldott a fogászati, ortopédiai és szívjavítás akkoriban.

 

2. Klinikai alkalmazások iterációja

Az első titán fogászati ​​implantátum műtét 1965-ben sikerült, mércét szabva a fogpótlás terén. Ugyanebben az időszakban a TC4 titánötvözeteket alkalmazták ortopédiai rögzítésre, hogy csökkentsék a kilökődést és a fertőzést. Később kifejlesztették a vanádium-mentes Ti-6Al-7Nb-t és a nagy tisztaságú Ti-6Al-4V ELI-t, amelyek nagymértékben növelték a biztonságot és a szívósságot, így standard implantátumanyagokká váltak.

 

3. Hazai áttörések a 3D nyomtatási technológiában

A hagyományos titánötvözet protézisek egységes kialakításúak, és nehezen kezelik a súlyos állapotokat, például a nagy csonthibákat és a csontdaganatokat. Liu Zhongjun csapata 3D{2}}nyomtatott porózus titán csigolyatesteket fejlesztett ki, amelyek elősegítik a csontszövet fúzióját. 2016-ban befejeződött a világ első ultra-hosszú, titánötvözetből készült gerincprotézisének beültetése, amely lehetővé tette a gerincdaganatos páciens számára, hogy újra járjon. Manapság széles körben alkalmazzák a koponyákhoz, bordákhoz és medencékhez készült, testreszabott 3D-nyomtatott titán protéziseket, amelyek lehetővé teszik az egyéni precíziós kezelést.

 

4. Életek védelme több területen

A titán kémiailag stabil, vérrel érintkezve nem vált ki koagulációt vagy hemolízist. A titán koszorúér-stentek felszabadítják az ereket, a titán szívbillentyűk megbízhatóan működnek-hosszú távon, a mágnesesen lebegtetett titán műszívek pedig időt nyernek a transzplantációra váró szívelégtelenségben szenvedő betegek számára. Eközben a titánötvözeteket magas hőmérsékleten sterilizálható sebészeti műszerek, cochleáris implantátumok, idegelektródák és osszeointegrált protézisek gyártására használják, beleértve a stomatológiát, az ortopédiát, a szív- és érrendszeri gyógyászatot, a neurológiát, a rehabilitációt és más, a „fém egyetemes” címet - megérdemlő tudományokat.

 

 

A titánötvözetek segítségével számtalan ember nyert vissza normális életet: a titán belső rögzítő hardverrel beültetett töréses betegeknél nincs szükség másodlagos eltávolítási műtétre; a parodontális betegségben szenvedő betegek titán implantátumok segítségével helyreállítják a rágási funkciót; a gerincdaganatos betegek 3D-s-nyomtatott titán csigolyatestekkel nyerik vissza a mobilitást; szívelégtelenségben szenvedő betegek szívátültetésre várva titán műszívekre támaszkodnak. A tiszta titán implantátumok gyermekeknél is használhatók anélkül, hogy akadályoznák a maxillofacialis fejlődését.

 

Egyes titán implantátumok, amelyek több mint 40 éve vannak a helyükön, még mindig kiváló csontkötést tartanak fenn kopás és gyulladás nélkül.

 

 

Ma a tudósok folyamatosan optimalizálják a titánötvözeteket: a nano{0}}módosítások és az antibakteriális bevonatok felgyorsítják a csontok gyógyulását és csökkentik a fertőzések kockázatát; a biológiailag lebomló titán természetesen feloldódik a szervezetben, így nincs szükség másodlagos műtétre. A rendkívül rugalmas, porózus bionikus titán és a bioaktív faktorokkal feltöltött titán kompozitok teljesítménye egyre inkább utánozza az emberi csontot, lerövidítve a gyógyulási időszakot.

 

Az űriparból és a katonai iparból származó titánötvözetek ma emberi implantátumokként szolgálnak, stabilan helyreállítják a testi sérüléseket, és évekig fenntartják az életet. Figyelemre méltó csodaként állnak, amely az anyagtudomány és az orvostudomány integrációjából született.

 

A Ruihang Group elsősorban titántermékeket gyárt a teljes ipari lánccal, beleértve az olvasztást, kovácsolást, egyengetést, hengerlést, felületkezelést, tesztelési folyamatot. Bármilyen vásárlási igény esetén forduljon hozzánk bizalommal az alábbi e-mail címen:Sam.Rui@bjrh-titanium.com