medicininis titanas
Medicininės metalo medžiagos, taip pat žinomos kaip chirurginės implantų metalinės medžiagos, daugiausia naudojamos diagnozuojant, gydant ir pakeičiant ar sustiprinant žmogaus audinius. Nors per pastaruosius 20 metų metalinių medicininių medžiagų kūrimas buvo gana lėtas, palyginti su biomedicininėmis medžiagomis, tokiomis kaip polimerinės medžiagos, kompozicinės medžiagos, hibridinės ir išvestinės medžiagos, jos pasižymi dideliu stiprumu, geru kietumu, atsparumu lenkimo nuovargiui ir puikiai apdirbamos. spektaklis. Jis pasižymi puikiomis savybėmis, kurių negali pakeisti daugelis kitų rūšių medicininių medžiagų, ir yra plačiausiai klinikinėje praktikoje naudojama laikanti implantų medžiaga. Ypač tobulėjant metalo 3D spausdinimo technologijai, metalinės medicininės medžiagos buvo plačiau naudojamos. Svarbiausios panaudojimo galimybės: lūžių fiksavimo plokštelės, varžtai, dirbtiniai sąnariai ir dantų šaknų implantai.
Medicininis titano lydinys
Medicininis titano lydinys (titano pagrindo lydinio biomedicininė medžiaga) yra vienas biologiškai suderinamiausių iki šiol žinomų metalų. Nuo 1940-ųjų titanas ir titano lydiniai buvo palaipsniui naudojami klinikinėje medicinoje. 1951 m. žmonės pradėjo naudoti gryną titaną kaulų plokštelėms ir kaulų varžtams gaminti. Vidur-1970 titanas ir titano lydiniai pradėti plačiai naudoti medicinoje ir tapo viena perspektyviausių medicininių medžiagų. Šiuo metu titanas ir titano lydiniai daugiausia naudojami ortopedijoje, ypač galūnių kaulų ir kaukolių reabilitacijai, įvairių lūžių vidinės fiksacijos įtaisų, dirbtinių sąnarių, kaukolių ir kietojo audinio (1 pav.), dirbtinių širdies vožtuvų, dantų gamybai. , dantenos, kronšteinai ir kt. lizdai ir vainikėliai. Tarp jų plačiausiai naudojamas medicininis titano lydinys yra GR5 (Ti-6A1-4V). Lydinys turi dešimties beta dviejų fazių mišrią struktūrą kambario temperatūroje, o jo stiprumą ir kitas mechanines savybes galima žymiai pagerinti apdorojant tirpalu ir senstant.
1 paveikslas Medicininis titano lydinio kaukolės medicininės formos atminties lydinio širdies ir kraujagyslių stentas
Titano ir titano lydinių tankis yra apie 4,5 g/cm3, tai yra beveik pusė nerūdijančio plieno ir kobalto lydinių tankio. Tankis yra artimas žmogaus kietojo audinio tankiui, o jo biologinis suderinamumas, atsparumas korozijai ir atsparumas nuovargiui yra geresni nei nerūdijančio plieno ir kobalto lydinių. Šiuo metu tai geriausia metalinė medicininė medžiaga. Titano ir titano lydinių afinitetas su žmogaus kūnu kyla dėl to, kad tanki titano oksido (TiO2) pasyvavimo plėvelė ant paviršiaus gali sukelti kalcio ir fosforo jonų nusėdimą kūno skysčiuose, kad susidarytų apatitas, rodantis tam tikrą biologinį aktyvumą ir kaulų integraciją. gebėjimas. Tvirtas, ypač tinkamas intrakauliniam implantavimui. Titano ir titano lydinių trūkumai yra mažas kietumas ir mažas atsparumas dilimui. Jei susidėvi, pirmiausia suardoma oksido plėvelė, o tada į žmogaus audinius pateks susidėvėjimo dalelių korozijos produktai, ypač toksiškas vanadis (V), esantis Ti-6A{{ 5}}V lydinys suges implantas. Siekiant pagerinti titano ir titano lydinių atsparumą dilimui, titano ir titano lydinių gaminių paviršius gali būti apdorotas aukštos temperatūros jonų amoniako arba jonų implantavimo technologija, siekiant padidinti jų paviršiaus atsparumą dilimui. Pastaraisiais metais buvo sukurti kai kurie nauji titano lydiniai (daugiausia lydiniai), kurių pagrindinis dėmesys skiriamas V, Al ir kitų žmogaus organizmui kenksmingų elementų mažinimui ir efektyviam titano lydinių biologinio suderinamumo gerinimui.
