Applicazione della lega di titanio medicale in campo medico Applicazione della lega di titanio medicale in campo medico

 

 

L'aspetto del metallo titanio ha una lucentezza grigio argento

Essendo un nuovo tipo di lega e materiale di supporto, la lega di titanio medicale è ampiamente utilizzata in campi correlati come le protesi degli arti, i materiali funzionali alternativi, l'odontoiatria e i dispositivi medici. Il titanio e le leghe di titanio hanno le caratteristiche di buona resistenza alla corrosione, elevata resistenza specifica, basso modulo elastico, resistenza alla fatica e buona biocompatibilità. Tra questi, la buona biocompatibilità gli conferisce vantaggi unici rispetto ad altri metalli, quindi è ampiamente preferito in campo medico, ma è difficile dedicarsi al suo ulteriore miglioramento a causa della sua bassa resistenza all'usura e delle prestazioni del processo. In corso.

Con il rapido sviluppo dell'economia nazionale, la domanda di leghe di titanio medicale in campo medico è in aumento grazie alle sue eccellenti prestazioni. Essendo materiali metallici con eccellenti proprietà biologiche, il titanio e le sue leghe hanno buone prospettive di applicazione in campo medico. Tuttavia, rispetto ai paesi sviluppati, nel mio paese c'è ancora un certo divario nella ricerca, nello sviluppo e nell'applicazione dei materiali in lega di titanio, come ad esempio: elevato modulo elastico, scarsa attività superficiale, scarsa resistenza all'usura e alla corrosione delle leghe di titanio. . Influirà direttamente sulla biocompatibilità del materiale. Pertanto, al fine di sviluppare nuove leghe di titanio con prestazioni globali migliori, il mio Paese dovrebbe aumentare gli sforzi di ricerca e sviluppo sui materiali, concentrarsi sull’innovazione e sviluppare materiali biomedici con basso modulo elastico, elevata resistenza all’usura, resistenza alla corrosione ed eccellente biocompatibilità. Materiale in lega di titanio.

Il titanio ha una buona affinità con il tessuto connettivo umano e il tessuto epiteliale osseo e le sue eccellenti proprietà meccaniche riflettono anche i suoi vantaggi nelle leghe mediche. E bassa densità, peso leggero, buona resistenza alla corrosione, comodo da indossare, quindi il titanio è ampiamente preferito come protesi (impianti). Inoltre, dopo il trattamento superficiale delle protesi in titanio, le prestazioni estetiche aumentano, il che può soddisfare la richiesta di bellezza del pubblico e offrire alle persone piacere visivo.

 

01. Per la direzione delle apparecchiature mediche

Gli strumenti medici in lega di titanio medico rappresentano la terza generazione di strumenti chirurgici dopo l'acciaio al carbonio e l'acciaio inossidabile. Per migliorare la resistenza alla ruggine degli strumenti in acciaio inossidabile, vengono spesso eseguiti trattamenti superficiali come la cromatura e la lucidatura elettrolitica. Tuttavia, il cromo è velenoso e la perdita dello strato di cromo avrà un certo impatto sul corpo umano.

 

I vantaggi della lega di titanio medicale come dispositivo medico sono:

1. Lo strumento è leggero, il che può ridurre i danni ai vasi sanguigni, ai muscoli e agli organi durante l'operazione e ridurre l'affaticamento dei medici. Gli strumenti medici in titanio sono più adatti per la microchirurgia fine;

2. Buona resistenza alla corrosione e non tossica, l'attrezzatura non arrugginisce, la ferita non è facile da infettare e la ferita guarisce rapidamente;

3. La lega di titanio medica ha un'elasticità moderata ed è adatta per strumenti come pinze, pinzette e coltelli microchirurgici;

4. Quando si opera sotto una lampada senza ombre, le prestazioni riflettenti del titanio medicale sono deboli, il che è più adatto dell'acciaio inossidabile;

Gli strumenti medici in titanio medico includono principalmente: bisturi, pinze chirurgiche, pinze chirurgiche, espansori toracici, aghi da sutura, suture, ecc. Il filo medico in titanio viene utilizzato come sutura chirurgica e, rispetto ad altri materiali, presenta i vantaggi della reazione dei piccoli tessuti e della buona resistenza alla torsione (come filo di acciaio inossidabile). Dopo la sutura, la ferita chirurgica non si infiamma facilmente e il sito di sutura non si sposta facilmente. Le suture utilizzano generalmente filo di titanio medicale (filo TA1 o TA2), con un diametro di 0,5-0,8 mm. Inoltre, la delicata elasticità prodotta dal filo in lega di titanio-nichel può favorire la rapida guarigione delle ferite.

Inoltre, la lega medica di titanio è anche un materiale importante per le attrezzature ausiliarie di riabilitazione, come sedie a rotelle, stampelle, stecche, attrezzature mediche, ecc.

 

02. Ampiamente usato nei materiali per articolazioni artificiali

Secondo i rapporti della letteratura pertinente, circa 100 milioni di pazienti in tutto il mondo soffrono ogni anno di infiammazioni alle articolazioni del ginocchio e del braccio e l'intervento chirurgico di sostituzione è indispensabile. Pertanto, le leghe di titanio con eccellenti funzioni di sostituzione portano buone notizie in questo senso. Rispetto alla ceramica, all'acciaio inossidabile e ad altri materiali, il modulo elastico della lega di titanio è più vicino a quello delle ossa umane e presenta maggiori vantaggi in termini di modulo. Pertanto, le leghe di titanio sono ampiamente utilizzate nella correzione delle articolazioni della caviglia e del gomito. Inoltre, il materiale poroso in lega di titanio può rendere la protesi bioattiva e favorire la guarigione della testa del femore; la superficie in lega di titanio ha una buona biocompatibilità e può indurre la crescita delle cellule ossee, quindi è fortemente raccomandata da medici ed esperti ortopedici.

I principali vantaggi del titanio e delle leghe di titanio come restauri implantari sono: ① elevata resistenza, buona stabilità chimica e biocompatibilità; ② non tossico e non causerà danni al corpo umano; ③ modulo elastico basso, più compatibile con le ossa umane; ④La lega di memoria ha capacità elastica e funzione di recupero della forma. Per riassumere, l’applicazione del titanio nella riparazione del cranio si riflette principalmente in: l’uso della rete di titanio può riparare crani difettosi. L'applicazione nel sistema cardiovascolare umano si riflette nella preparazione di valvole cardiache artificiali, filtri sanguigni, pacemaker cardiaci e pompe cardiache artificiali.

 

Va notato che il titanio non è adatto a tutti i componenti delle articolazioni artificiali. Tra le parti articolari, la parte che oscilla spesso non è adatta, perché il titanio è facile da indossare (è opportuno utilizzare lega di ceramica e cobalto), e per la parte impiantata è opportuno utilizzare lega di titanio. Per far sì che si combini il più presto possibile con le ossa del corpo vivente, è necessario rendere irregolare la superficie della lega di titanio, e rivestirla con osteoinduttori come l'apatite (Apatite) e il biovetro.

 

03. Il titanio è di grande aiuto allo sviluppo dell'odontoiatria

I metalli utilizzati nella chirurgia dentale iniziarono con l'amalgama e le corone metalliche negli anni '20. Negli anni '60 venivano utilizzate principalmente le leghe di oro, argento e palladio. Dopo gli anni '70, l'acciaio inossidabile è diventato un apparecchio ortodontico permanente e rimovibile. Il materiale più comunemente utilizzato, la tecnologia della fusione del titanio, è stato promosso e applicato negli anni '90. La macchina per colata di precisione in titanio dentale ha le caratteristiche di elevata precisione dimensionale, assenza di bolle, cavità di ritiro e così via. Tra i materiali metallici utilizzati per la riparazione dei tessuti duri umani, il modulo elastico del titanio è il più vicino a quello dei tessuti umani, il che può ridurre la pressione sugli impianti metallici e sulle ossa. Incompatibilità meccanica tra i tessuti. Il titanio ha la conduttività termica più bassa tra tutti i materiali metallici utilizzati nei restauri dentali. La bassa conduttività termica riduce la stimolazione termica della polpa della corona, che è molto importante per i restauri dentali. Gli inserti in titanio e le corone complete possono proteggere la polpa dalla stimolazione calda e fredda. Dal punto di vista del materiale, il titanio dentale è per lo più titanio puro, ma la sua resistenza è insufficiente, difficile da molare, scarsa resistenza all'usura, soggetto a difetti di fusione e qualità instabile. La lega di titanio ha un'elevata resistenza, la più comunemente usata è la lega Ti-6Al-4V, ma poiché il metallo V è dannoso per il corpo umano, viene utilizzato Nb al posto di V e Ti-6 È stata sviluppata con successo la lega Al-7Nb, che ha un'eccellente resistenza alla corrosione ed è sostanzialmente innocua per il corpo umano. Presenta i vantaggi di una forte plasticità e di un'eccellente abrasività ed è stato approvato dagli standard ASTM. Attualmente, le leghe superelastiche di titanio-nichel sono ampiamente utilizzate in ortodonzia.

Dagli anni ’80, i paesi sviluppati hanno iniziato a studiare l’applicazione del titanio nei restauri orali, prima per impianti dentali e successivamente per attacchi per protesi, ponti per corone e fili ortodontici. Il titanio è attualmente disponibile come corone e viti per corona. , ponti fissi, ponti in porcellana, ponti incollati, ganci per protesi, basi, connettori e rinforzi, quasi tutte le parti metalliche delle protesi possono essere realizzate in titanio. Lo studio del titanio e delle leghe di titanio è diventato un punto caldo nello studio delle leghe per applicazioni dentali. I denti in porcellana in lega di titanio possono ripristinare bene la forma e la funzione del corpo del dente e hanno un'elevata resistenza, un bell'aspetto, un colore stabile, una superficie liscia, resistenza all'usura e resistenza alla corrosione. È un restauro permanente ed è adatto a tutti i denti fissi. In particolare ha una buona biocompatibilità ed è più adatto alle persone sensibili agli ioni nichel. È stato ampiamente utilizzato nel restauro dentale.