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常见问答

钛合金医疗零部件 | “钛”有用 医用钛合金在医疗领域中的应用
发布时间:2024-07-18浏览次数:0

  钛合金医疗零部件 | “钛”有用 医用钛合金在医疗领域中的应用

  

  医用钛合金作为一种新型合金,同时也是一种载体材料,被广泛应用于肢体植入、替代性功能材料、牙科、医疗器械等相关领域。钛及钛合金有:耐蚀性好、比强度高、弹性模量较低、耐疲劳、生物相容性好等特点。其中生物相容性好这一特点使其与其他金属相比具有独特的优势,因此在医学领域获得广泛青睐,但由于其耐磨性及工艺性能不高,致力于对其进一步的改进工作也在不断进行。

  

  随着国民经济的快速发展,医用钛合金凭借其优良的性能,在医疗领域的需求量不断增加。作为生物学性能优良的金属材料,钛及其合金在医学领域上的应用前景良好。但是,目前与发达国家相比,我国钛合金材料的研发与应用还存在一定的差距,如:钛合金的弹性模量偏高、表面活性差、耐磨性和耐蚀性差不足等缺点,都将直接影响到材料的生物相容性。因此,为了开发综合性能更好的新型钛合金,我国应加大材料的研发力度,注重革新,研发出低弹性模量、高耐磨性能、抗腐蚀性能以及具有优良生物相容性的生物医用钛合金材料。

  

  钛与人体结缔的组织、骨骼上皮组织都具有良好的亲和性,优良的力学性能也体现其在医用合金中的优势。且密度小、质量轻、耐腐蚀性好、戴用舒适,因此,钛作为义齿(种植牙)收到广泛青睐。此外,钛义齿通过表面处理之后,美观性能增加,能够满足大众对美的需求,给人以视觉的享受。

  

  01、用于医疗器械方向

  

  医用钛合金医疗器械是继碳钢、不锈钢之后的第三代手术器械。不锈钢器械为改善防锈性能,常要经过镀铬、电抛光等表面处理。但铬有毒性,脱落的铬层会对人体造成一定影响。

  

  医用钛合金做医疗器械的好处是:

  

  1、器械轻巧,手术过程中可减少对血管、肌肉、器官的损伤,减少医生的疲劳,医用钛器械更适于做精细的显微外科手术;

  

  2、耐蚀性好又无毒,设备不生锈,伤口不易感染,伤口愈合快;

  

  3、医用钛合金的弹性适度,适合做钳子、镊子、显微手术刀等器械;

  

  02、广泛应用于人工关节材料

  

  据有关文献报道,每年世界上大约有1 亿病人患有膝关节和臂关节等有关炎症,进行替换手术治疗势在必行,因此具有优良替换功能的钛合金为此带来福音。与陶瓷、不锈钢等材料相比,钛合金的弹性模量更接近于人体骨骼,在模量大小上更具有优势。因此钛合金在踝关节、肘关节等矫正中得以广泛应用。此外,多孔钛合金材料能够使假体具有生物活性,有助于股骨头的愈合;钛合金表面的生物相容性较好,能诱导骨细胞生长,因此被临床医生、骨科领域专家等所推崇。

  

  4、在无影灯下操作时,医用钛的反光性能较弱,比不锈钢更合适;

  

  医用钛制医疗器械主要有:手术刀、手术钳、手术镊子、胸腔扩大器、缝合针、缝合线等。医用钛丝用作手术缝合线,与其它材料(如不锈钢线)相比,具有组织反应小和抗扭性能好的优点。缝合后,手术伤口不易发炎,骨缝合部位不易移位。缝合线一般用直径0.5~0.8mm的医用钛丝(TA1或TA2丝)。另外,钛镍合金丝能产生的柔和弹力,可促进伤口的快速愈合。

  

  另外,医用钛合金还是辅助康复器械的重要材料,如可制作轮椅、拐杖、夹板、医疗仪器等。

  

  钛及钛合金作为植入修复物的优点主要有:①强度高,化学稳定性及生物相容性好;②无毒,对人体不会造成伤害;③弹性模量低,与人体骨骼更匹配;④记忆合金具有的弹性能力和形状恢复功能。综上,钛在颅骨修复方面的应用主要体现在:利用钛网可以修复缺损的颅骨。在人体心血管方面的应用体现在:制备人造心脏瓣膜、血液过滤器、心脏起搏器和人工心脏泵等。

  

  需要注意的是,钛不是所有人工关节部位都适用,在关节部位中,经常摆动的部分,由于钛易于磨损就不适宜(宜使用陶瓷以及钴合金),而植入部件要采用钛合金。为了能使其与生物体骨早日结合,要在钛合金表面进行凹凸不平化,用磷灰石( Apatite)以及生物玻璃等的骨感应体进行涂覆。


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