Каковы общие применения медицинского титанового сплава?

Титановые сплавыявляются ключевыми материалами для имплантируемых устройств в ортопедии, стоматологии, сердечно-сосудистой медицине и других областях. Марки медицинских титановых сплавов имеют различные различия по химическому составу, микроструктуре и эксплуатационным характеристикам. Каждый класс соответствует конкретным клиническим потребностям и сценариям применения.

 

 

Он изготовлен из титана высокой-чистоты с чрезвычайно низким содержанием примесей. Чистый титан обладает превосходной биосовместимостью благодаря своей естественной оксидной пленке и не проявляет значительной цитотоксичности.

 

Ключевые сорта включают Gr1 и Gr2, среди которых более широко используется Gr2. Обладая более высокой прочностью, чем Gr1, и превосходной пластичностью, он подходит для большинства сценариев имплантации с низким-напряжением.

 

Он обладает долговременной-структурной стабильностью в жидкостях организма человека без риска чрезмерного выделения ионов металлов.

Он подходит для случаев, требующих низкой прочности и высокой биосовместимости, таких как абатменты зубных имплантатов, пластины для восстановления черепа и подкожные имплантируемые устройства. Однако недостаточная прочность не позволяет использовать его в силовых-корневых ортопедических имплантатах.

 

(I) + титановые сплавы

+ титановые сплавы оптимизируют свою структуру за счет легирования алюминием, ванадием и другими элементами. Они сочетают в себе высокую прочность, высокую ударную вязкость и хорошую технологичность. Это наиболее часто используемые в клинической практике медицинские титановые сплавы, подходящие для имплантатов со средней-до-высокой нагрузкой.

 

Gr5 ELI: Конструкция снижает влияние примесей, таких как кислород и азот, на прочность, а также обеспечивает отличную коррозионную стойкость.

В основном используется в ортопедических/травматических имплантатах, таких как искусственные ножки суставов, системы спинальных гвоздей-стержней и костные пластины для травм.

 

(II) Около- титановых сплавов

Почти - титановые сплавы заменяют ванадий ниобием, химически устраняя токсичность ванадия, одновременно повышая износостойкость и биосовместимость. Это модернизированные материалы из титановых сплавов.

 

Ti-6Al-7Nb: прочность на растяжение сравнима с Ti-6Al-4V ELI, превосходная износостойкость, хорошая цитосовместимость и отсутствие выделения токсичных элементов, что делает его пригодным для долгосрочной имплантации.

 

Используется в искусственных чашках вертлужной впадины, костно-травматических пластинах, высококачественных зубных имплантатах-и т. д., особенно для пациентов, чувствительных к ванадию или требующих долгосрочных-имплантатов. Расширяется его применение при замене суставов.

 

(III) Титановые сплавы

Титановые сплавы образуют стабильную фазу благодаря таким элементам, как молибден, ниобий и алюминий. Их самым большим преимуществом является сверх-низкий модуль упругости, который позволяет значительно снизить «эффект защиты от стресса», избежать атрофии костей и подходит для особых групп населения.

 

Ti-15Mo-3Nb-3Al в основном используется в ортопедических имплантатах для подростков и устройствах для спондилодеза. Низкий модуль уменьшает влияние на развитие костей у подростков и способствует сращению костей, одновременно снижая риски проседания при фиксации позвоночника.

 

 

Разлагаемые титановые сплавы в последние годы стали горячей точкой исследований. Благодаря конструкции сплава они обеспечивают контролируемую деградацию, устраняя необходимость вторичного хирургического удаления. Продукты деградации могут метаболизироваться в организме человека, одновременно обеспечивая временную поддержку регенерации костной ткани.

 

Сплав Mg-Ti-Zn в настоящее время проходит клинические испытания, при этом единый международный стандарт еще не установлен.

Во время деградации он высвобождает полезные микроэлементы, способствующие регенерации костей. Его механические свойства соответствуют требованиям временного восстановления костей, не содержат вредных остатков.

 

Подходит для краткосрочных-вспомогательных имплантатов, таких как временные костные пластины и винты для фиксации переломов. Ожидается, что он снимет боль и риски, связанные с повторной хирургией традиционных имплантатов, и показал многообещающие результаты в небольших-клинических исследованиях в травматологической ортопедии.