Adaptebleco de titanaj alojaj materialoj al la homa korpo kaj specoj de titanaj materialoj por medicina uzo

En la medicina kampo, la uzo de metalaj materialoj devas esti sendanĝera por la homa korpo. Kiam la metalo korodas, ĝi povas solvi metalajn jonojn, kiuj influas la ĉelajn histojn de vivantaj organismoj (homa korpo), do necesas uzi metalajn materialojn, kiuj ne facile korodas kaj estas tre rezistemaj al korodo, titanio estas speco de. tre imuna al korodo materialo. Por Medicinaj metalaj materialoj de neoksidebla ŝtalo serio ĝis kobalt-bazita kaj titanio-bazita aloja serio, la proporcio de titanio kaj titanio alojo pliiĝas. La kvanto de titanio uzata en la medicina industrio tutmonde estas proksimume 1,000ta jaro.

1. Adaptebleco de titanio al la homa korpo (kongruo de titanio kun vivantaj organismoj)
Por observi la respondon de metalaj jonoj al homa adaptebleco, ni faris ĉelan adaptiĝmetodon pri taksado en laboratorio uzante ĉelojn sentemajn al metalaj jonoj, kiel musaj pulmaj fibroblastoj (V79-ĉeloj) kaj musaj fibroblastaj histoj (I929-ĉeloj), kiuj estas uzataj por medicinaj eksperimentoj en Ĉinio, kaj sendependa administra korpo (la Teknika Komitato por la Normigado de Biologia Taksado de Medicinaj Aparatoj). Ni diferencigas inter la reagoj de elementaj monomeraj jonoj al la homa korpo (organismoj) provizitaj de la Teknika Bazo por Taksado de Medicina Aparato Biologio (Normigita Teknika Komitato por Biologia Taksado de Medicinaj Aparatoj).
Vanado (V), nikelo (Ni), kupro (Cu), ktp., kiuj estas tre toksaj, kaŭzas ĉelmorton ene de mallonga tempo je limigita nivelo de partoj por miliono (×10-6). En la kazo de vanado (V) kaj nikelo (N), ekzemple, la rezultoj de la eksperimento sur V79-ĉeloj estas montritaj en la figuro. La rezultoj de la unu-semajna merga testo montris, ke ĉiuj ĉeloj mortis kiam nikelo estis ĉirkaŭ 10×10-6 (pm = partoj per miliono), dum vanado (V) estis du ciferoj malpli kaj ĉiuj ĉeloj mortis kiam ĝi estis ĉirkaŭ 0.6×. 10-6. Due, kiam la malmolaj histoj (ostoj) kaj molaj histoj (tenoj) de malgrandaj bestoj kiel ekzemple ratoj kaj kunikloj estis enigitaj en metaltukoj por testado, tiuj tre toksaj metaloj certe kaŭzis nekrozon en la malmolaj histoj (ostoj) kaj molaj histoj (tenoj). ) en la kontakta parto.

La alia grupo por la indiko de malutila, en la enplantado de la kunigita stato, en la fibro histo ĉe la kontakta loko, la formado de speco de biologia korpo al la korpo por malŝarĝi la reagon, fero, aluminio, oro, arĝento, kaj tiel plu manifestiĝas. Ĝeneralaj metalaj materialoj kiel SUS 304L neoksidebla ŝtalo kaj SUS 36L neoksidebla ŝtalo, same kiel kobalt-kromaj alojoj, apartenas al ĉi tiu kategorio. La metala peco enigita en la malmola histo ne kunfandiĝas kun la ostaj ĉeloj, kaj kiam la foriga testo estas farita kelkajn semajnojn poste, ĝi estas forigita sen rezisto.
La tria grupo estas la malplej reaktiva kun vivantaj organismoj kaj taŭgas por enplantado kaj alligiteco de titanio, zirkonio, niobio, tantalo, plateno, ktp. Kiam tiuj metaloj estas enplantitaj en aŭ alkroĉitaj al vivantaj organismoj, ili estas proksime ligitaj al la malmolaj kaj molaj histoj, montrante korposimilan fenomenon.

Kiel rezulto, titanio estas sekura metalo ĉar ĝi estas malpli verŝajne kaŭzi vundon al vivantaj organismoj. Kiam titanaj alojoj estas uzataj, depende de la alojaj elementoj uzataj, la koroda rezisto de titanaj alojoj estas pli malalta ol tiu de pura titanio, kaj kiam korodo okazas, la alojaj elementoj povas esti elsivitaj. Estas necese elekti alojajn elementojn, kiuj estas korodrezistaj kaj ne-invasivaj. En titanaj alojoj, Ti-6AI-4V alojo estas uzata dum longa tempo en aviadila fabrikado kaj marakvorezista inĝenieristiko ekipaĵo kaj havas grandan nombron da ekzemploj de uzo. En la medicina kampo, ELI-alojoj, kiuj havas bonan korodan reziston (malalta enhavo de fero, oksigeno kaj hidrogeno), estas delonge uzataj. Lastatempe, tamen, kadre de la esplorado kaj evoluo de titanaj alojoj por enplantado kaj lokigo, la alojo Ti-13Nb-13Zr estis normigita per anstataŭigo de vanadio (V) per niobio (Nb), kiu estas ne-damaĝa alojo, bazita. pri la raporto pri la mutageneco de la monomero (ASTM, ISO). Ekzistas ankaŭ alojo, kiu aktive malŝarĝas aluminion, kiu baldaŭ estos liberigita.

2、Titana materialo por medicina uzo
La amerika ASTM-normo (F-kodo) por medicina uzo estas ekvivalenta al la monda normo, kaj en Eŭropo, la ISO-normo kaj la ASTM-normo estas ordigitaj kaj kunfanditaj en la eŭropan normo. En Japanio, ni estas en procezo de plifirmigado de hejmaj normoj kaj komencis formuli normojn bazitajn sur ISO-normoj firmigante la normojn respondajn al ASTM kaj ISO-normoj.
La titanaj materialoj specifitaj en la ASTM-normo por enplantaĵoj kaj aldonaĵoj kiel artefaritaj genuaj artikoj kaj koksaj artikoj (inkluzive de femurkapoj) estas listigitaj laŭ siaj formoj. Dum longa tempo, pura titanio kaj Ti-6AI-4V alojoj, inkluzive de pulvoraj materialoj, estas uzataj por fari diversajn formojn de partoj kaj komponantoj.

3、Medicinaj titanaj aplikoj
Titanio estas uzata en granda nombro da partoj kiel artefaritaj femuraj artikoj, artefaritaj genuaj artikoj kaj ostaj splintoj, kaj ankaŭ estas uzata en ortopedia kirurgio. Per deforma artika inflamo Reŭmatismo [prononcita “Rumatismo”, kiu signifas severa artiko, kaj tendenodoloro, sed ankaŭ por alergia malsano – Noto de la tradukinto] kaj aliaj kaŭzoj de severa doloro, rezultigante marŝmalfacilaĵojn, suferos de ĉi tiu malsano pacientoj Pacientoj suferantaj de ĉi tiu kondiĉo ricevas artefaritajn femurajn artikojn kaj artefaritajn genuajn anstataŭaĵojn, kiuj povas forigi la doloron kaj permesi al ili marŝi. En Japanio, 80,000 femura artiko anstataŭaĵoj kaj 40,000 genuaj anstataŭaĵoj estas faritaj en ununura jaro (2005 statistiko). En la estonteco, dum la socio maljuniĝas, estas atendite ke la postulo pri artefaritaj artikoj pliiĝos je granda procento.
Titanio ne taŭgas por ĉiuj artefaritaj artikaj partoj. En la kuna parto, kie estas multe da movo, titanio ne taŭgas ĉar ĝi eluziĝas facile (preferas ceramiko kaj kobaltaj alojoj), kaj por enplantitaj partoj estas uzataj titanaj alojoj. La surfaco de titanaj alojoj estas malebena kaj kovrita per apatito kaj osto-sentemaj materialoj kiel biovitro por certigi fruan integriĝon kun biologia osto. Krome, por fiksado de frakturo, estas uzataj titanaj alojaj intramedulaj najloj kaj titanaj alojaj platoj.

Estas ankaŭ kreskanta tendenco en la kampo de dentokuracado, kie enplantaĵoj kaj aldonaĵoj estas uzataj. Titanio estas uzata en pli malgrandaj kvantoj, sed ekzistas titanaj alojoj kaj puraj titanaj alojoj en formo de platoj, fadenoj, ingoj kaj korboj kiel montrite en la figuro. Tiuj partoj estas movitaj rekte en la makzelon kaj kovritaj per apatito, kiu estas reprezentanto de la konsisto de la osto, por esti fiksitaj en la gingiva parto de la dento. Titanio taŭgas por metalaj enplantaĵoj en ĝenerala dentokuracado. Estas du metodoj, la precizeca fandmetodo, kaj la superplasta formadmetodo, kaj ĝi estas pli malpeza kaj ne gustumas malbone al acidaj manĝaĵoj kompare kun la antaŭaj kobaltaj kaj kromaj alojoj, sed ĉar la uzo de titanio ne estas kovrita de la. sanasekuro diagnozo kaj traktado, la prezo estas pli multekosta.

Kiel enplantebla akcesoraĵo por interna medicino, korstimulilo povas esti enplantita kiam paciento suferas de malalta korfrekvenco. Elektroddrato estas enigita de la subklavia vejno ĝis la koro, kaj tiu elektrodo enigas elektronikan signalon al la korstimulilo, igante ĝin korstimulilo. Lastatempe, korstimuliloj estis evoluigitaj kun maso de 20g kaj dikeco de 6mm, kiu estas sufiĉe malgranda por esti konektita per elektroddrato kaj enterigita sub la haŭto. La baterio kaj kontrolcirkvito estas enhavitaj en malgranda ujo (medaljono) farita el pura titanio, kiu estas ne-enpenetra al vivantaj organismoj. La baterio devas daŭri almenaŭ 6 jarojn, do la ujo (medaljono) devas esti stabila kaj sekura dum longa tempo. Nuntempe preskaŭ 5,000 XNUMX homoj en Japanio estis profitataj.

Titanio ankaŭ estas uzita en kirurgiaj instrumentoj. Precipe en la kazo de longaj cerbaj kaj neŭroĥirurgiaj operacioj daŭrantaj pli ol 10 horojn, forcepoj estas postulataj por esti malpezaj, kaj titanaj produktoj estas uzataj por hemostataj forcepoj kaj similaj. Titanio ankaŭ estas uzita en multaj dentokuracinstrumentoj kiel ekzemple enplantaĵoj, kirurgiaj instrumentoj por aldonaĵoj, kaj vibriloj por forigado de denta tartaro. Krom enplantado kaj alligiteco, kiel helpa ekipaĵo kaj rulseĝoj, ankaŭ titanio estas uzata. Kiam parto de membro mankas pro malsano aŭ akcidento, oni faras protezon por restarigi la funkcion, kaj ĉar la ĉefa parto de la protezo estas el metalo, ĝi estas aplikata laŭ malpezeco, fortikeco (ĉefe korodo kaj lacecrezisto), kaj kongruo kun vivantaj organismoj (Ni, Cr, ktp.). En la kazo de rulseĝoj, la ĉefa celo estas fari la tutan rulseĝon pli malpeza, do en iuj kazoj, titanio estas uzata por preskaŭ ĉiuj metalaj partoj en la strukturo, kiel la kadro kaj radoj.