Основные применения титана в медицине

Титан в основном используется в следующих областях:

1Ортопедические имплантаты
Это самое широкое и хорошо зарекомендовавшееся применение титана.

• Искусственные суставы:Суставы бедра, коленные суставы, плечевые суставы, локтевые суставы и т. д. Критические грузоподъемные компоненты, такие как стебли бедренной кости и ацетабулярные чаши, в основном изготавливаются из титановых сплавов.

• Ремонт травм:Костные пластины, винты и внутримышечные ногти для фиксации внутренних переломов.

• Спинная Фьюзия:Устройства межтелесного слияния, титановые сетки и системы винтовых педиклей, используемые в хирургии для коррекции сколиоза и замены диска.

2Зубные имплантаты и протезы

• Зубные имплантаты:Титановые имплантаты являются "золотым стандартом" в стоматологии.костная интеграцияс костью, на которой впоследствии устанавливаются короны.

• Оформление зубных протезов:Металлические рамы для съемных протезов, а также основания для корон и мостов часто используют титан из-за его легкости, долговечности и низкой аллергенности.

• Ортодонтические приборы:Некоторые ортодонтические брекеты и арки также изготавливаются из титановых сплавов.

3. Сердечно-сосудистые интервенционные устройства

• Корпусы кардиостимуляторов и дефибрилляторов:Титановые оболочки обеспечивают отличную герметичность, защищают внутренние тонкие электронные компоненты, при этом они биосовместимы с тканями человека, уменьшая реакции отторжения.

• Сосудистые стенти:Хотя кобальтохромные сплавы и биоразлагаемые материалы в настоящее время широко распространены, никель-титановые сплавы (нитинол) используются для саморасширяющихся сосудистых стентов из-за их уникальных свойств.сверхэластичностьиэффект памяти формы, особенно в таких областях, как сонная артерия и артерии нижних конечностей.

4Хирургические инструменты и оборудование

• Хирургические инструменты:Титановые щипцы, ножницы, ретракторы и т. д. легче, чем инструменты из нержавеющей стали, обладают высокой устойчивостью к усталости и устойчивы к коррозии.способен выдерживать повторную стерилизацию при высоких температурах.

• Компоненты медицинских изделий:Внутренние компоненты МРТ-сканеров, роботизированных хирургических рук и т.д.немагнитное свойствоимеет решающее значение для безопасности в условиях МРТ и предотвращает помехи визуализации.

5- Черепно-лицевая реконструкция.

• Титановые сетки и пластины используются для восстановления черепных и костных дефектов лица, вызванных травмой или хирургическим вмешательством.

2Основные преимущества титановых материалов

Незаменимая роль титана в медицине обусловлена его исключительными свойствами:

1Отличная биосовместимость.
Это самое важное преимущество титана: его поверхность естественным образом образует плотную, стабильную пассивную пленку оксида титана, которая химически инертна, редко реагирует с тканями или жидкостями человека.Это предотвращает воспаление., аллергии или реакции отторжения.прямые и функциональные связис живой костной тканью, известной каккостная интеграция, что имеет решающее значение для долгосрочной стабильности имплантатов.

2Высокое соотношение прочности к весу и низкий модуль эластичности

• Высокое соотношение прочности к весу:Прочность титана сопоставима со многими сталями, но его плотность (~ 4,5 г/см3) составляет только около 60% от плотности стали, что делает имплантаты легче и уменьшает нагрузку на пациента.

• Низкий эластичный модуль:Эластичный модуль титана (~110 ГПа) ближе к человеческой кости (10-30 ГПа) и намного ниже, чем у нержавеющей стали или кобальтохромных сплавов.эффект защиты от напряжения- где жесткие имплантаты переносят большую часть напряжения, в результате чего окружающая кость становится пористой и резорбируется из-за отсутствия механической стимуляции.Титановые имплантаты позволяют более естественный переход напряжения к кости, способствуя выздоровлению и долгосрочной стабильности.

3Выдающаяся коррозионная устойчивость
Теловые жидкости представляют собой коррозионную среду, содержащую ионы хлорида (например, хлорид натрия).что делает его почти непроницаемым к коррозииЭто значит:

• Долгая продолжительность жизни имплантата:Никаких повреждений из-за коррозии.

• Высокая биосовместимость:Избегает токсичности тканей и аллергических реакций (например, аллергии на никель), вызванных высвобождением ионов металлов.

4Немагнитные свойства
Титан является парамагнитным и не намагничивается в сильных магнитных полях.МРТ сканированиебез опасений по поводу нагрева имплантатов, их смещения или вмешательства в визуализацию, что жизненно важно для послеоперационной диагностики и мониторинга.

5Хорошая обрабатываемость и формальность
Хотя чистый титан мягкий, легирование (например,с алюминиевым и ванадием для формирования Ti-6Al-4V) и передовые методы обработки позволяют производить имплантаты сложной формы для удовлетворения индивидуальных хирургических потребностей.эффект памяти формыСтанты из никель-титановых сплавов предлагают уникальные решения для таких приложений, как саморасширяющиеся стенти.

Резюме и перспективы

Будущие тенденции: