Orvosi használatra Titán
Mi az a Titanium?
A titán anyagokat régóta használják a mindennapi életben. Az 1930-as évek jelentették a modern orvosbiológiai funkcionális anyagok kezdetét. Kezdetben a rozsdamentes acélt orvosi és implantációs alkalmazásokhoz fejlesztették ki. A kobaltból készült ötvözet a második anyag. A titán és ötvözete az 1960-as évek körül a fémes bioanyagok legújabb generációja lett. Legemlékezetesebb megjelenése óta a titánt csodafémként ábrázolják, és széles körű megfontolásokat kapott.
Miért olyan egyedi a titán?
Titánegy átmeneti fém, amely nagy szilárdságú és alacsony sűrűségű. Különféle körülmények között ellenáll a korróziónak. Különösen a titán látens, és ellenáll a testfolyadékkal és szövetekkel szemben. Ezek az állítólagos biokompatibilitási és fogyasztási akadályok. Ezek alapvető követelmények az orvosi alkalmazásokhoz.
A titán, a rozsdamentes acél és a kobaltötvözet alapvető tulajdonságait az 1. táblázat mutatja be. A legkisebb sűrűség 4,51 g/cm-3 a titánnál, míg a legnagyobb sűrűség 8 g/cm-3 a titánnál. rozsdamentes acél. A titán szilárdság/sűrűség aránya sokkal magasabb, 76 kNm/kg azonos szakítószilárdság mellett. 63 kNm/kg szilárdságával/sűrűségével 20 százalékkal erősebb, mint a rozsdamentes acél. A titán rugalmassági modulusa csak a fele a kobaltötvözet és a hagyományos rozsdamentes acélénak. Lényegesen inkább emberi csontra hasonlít. Ezenkívül a titán alacsony hőtágulási és vezetőképességű, így nem ferromágneses.
A titán és kompozitja a leghasznosabb tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek hatalmas eredményeket hoznak az izmok egészsége, a betétek és a gondos műszermezők terén. Baoji város Changsheng titán co. ltd titán és Cu-Ni fémmalom és késztermékek gyártója és szállítója a minőségek, méretek és malomtermékek legátfogóbb választékában.
A fémek legalacsonyabb árait és legmagasabb műszaki színvonalát a baoji city Changsheng titanium co. kínálja a piacon. Ltd., amely a kínai titángyártás szívében található. A költségekben és a minőségben nem lehetünk a legjobbak, ezért költséggaranciánkat bemutattuk. A titán a titán- és CuNi-malom, valamint a késztermék-beszállítók által preferált választás világszerte.
Mekkora a titán sűrűsége?
Mivel a titán fém kinyerése nagyobb kihívást jelent, nem olyan megfizethető, mint a vas, ezért alkalmazásai általában speciálisak. A titán fém tulajdonságai rendkívül értékesek. Az alumíniumhoz hasonlóan vékony védő oxidréteget képez a korrózió megelőzésére, így gyakorlatilag inert. Mivel sűrűsége 4,5 gramm/cm3, ami lényegesen alacsonyabb, mint a vasé, a titánötvözetek fontosak a repülőgépipar számára. Sok SR-71 Blackbird gyártásához használták, amely a világ leggyorsabb emberes repülőgépe volt. Számos nagy utasszállító repülőgép, például Airbusok és 747-esek hajtóművének és vázának gyártásához is felhasználták.
Tengervízzel szembeni ellenálló képessége miatt ezt a fémet tengeri alkalmazásokban használják, például a propellertengelyeknél. Azt is mondják, hogy az oroszok tengeralattjárók építésére használták. A titán nem mérgező, és a szervezet nem dobja ki. Mivel a csontokhoz is kapcsolódik, olyan sebészeti eljárásokban használták, mint a fogimplantátumok és ízületi pótlások, különösen a csípőízületeknél.
Miért használnak titánt implantátumokhoz?
A fogászati implantátumok piaca, amelynek értéke világszerte körülbelül 4,6 milliárd USD, megnyitotta a lehetőséget a páciens fogászati egészségének és funkcióinak helyreállítása előtt [6]. Biokompatibilitásuk és alacsony költségük miatt a titán implantátumok a leggyakrabban használt anyagok a piacon.
A titán bioinert anyag, gyakorlatilag nincs káros hatással a körülvevő szövetre. Azonban annak ellenére, hogy az anyag számos benne rejlő előnyt leír, megfelelő felületkezelés nélkül nem képes jól integrálódni a csont- és ínyszövetbe, ami az implantátum meghibásodásához vezethet. A rossz osseointegráció az oka ezeknek a kudarcoknak, amelyek befolyásolják az implantátum csontbeli stabilitását, és fertőzések és gyulladásos folyamatok kialakulásához vezethetnek az implantátum körüli térben [7]. Különböző felületkezeléseket vizsgálnak a káros bakteriális biofilmek kialakulásának megelőzésére és az osseointegráció javítására, hogy csökkentsék ezeket a problémákat. A nanotechnológia pozitív hatásokat fejtett ki a fogászatban, lehetővé téve, hogy adott földrajzi adottságú és szintetikus darab felületeket szállítsanak az anyagok biológiailag kompatibilis minőségének javítására.
A sebészeti titán mágneses?
A fém implantátumok különösen érzékenyek az implantátum migráció és a rádiófrekvenciás (RF) által kiváltott felmelegedés kockázataira, amelyek mindegyike károsíthatja a környező szöveteket, mivel az MRI-készülékek erős mágneseket használnak [11].
Vizsgálatok szerint a csonthoz biztonságosan rögzített implantátumokat nem érinti az MRI által kiváltott elmozdulás [1,12]. Tekintettel a folyamatos vizsgálatok hiányára, a röntgen nem javasolt azonnali posztoperatív időszakban olyan betegeknél, akiknél nem érintett beágyazottság, például fürtök, csatornák és stentek [6]. Mivel az implantátum örvényáramai párhuzamosak a szkenner statikus mágneses terével, elméletileg lehetséges a rádiófrekvenciás melegítés. Mindenesetre az összes partnertanulmány feltárta, hogy ez a hőmérséklet-változás lényegtelen, ami azt mutatja, hogy a rádiófrekvenciás felmelegedés okozta szövetkárosodás miatti aggodalmak indokolatlanok.
A fém implantátumok által okozott képi műtermékek az eredmények félreértelmezését okozhatják. A szkennelési paraméterek optimalizálásával és a mágneses rezonancia impulzussorozatok módosításával a technológiai fejlesztések csökkenthetik a képtorzulást. Az orvosoknak figyelembe kell venniük a képalkotás előnyeit, valamint az implantátum által kiváltott képtorzulás lehetőségét, amikor eldöntik, hogy végezzenek-e MRI-t a betegeken vagy sem.
Az MRI mágneses tere nincs hatással a titánra, mivel az egy paramágneses anyag. Az MRI biztonságosan alkalmazható implantátummal rendelkező betegeknél, mert nagyon alacsony az implantátumok által okozott szövődmények kockázata. Azonban ötvözeteket használnak a titánlemezek előállításához, amelyeket a koponya-arcterületen használnak. Mivel az MRI hatását az ötvözet összetevőinek aránya befolyásolja, pontosabb kutatásra van szükség.
Hamisított ízület és klinikai beágyazás
A teljes népesség évek óta fejlődik. Szeretnénk tovább élni és nagyon aktív életet élni ma. A sporttal kapcsolatos, közlekedési és egyéb balesetek sérülésekkel járnak. Nyilvánvaló, hogy a hamisított kötések iránti érdeklődés folyamatosan fejlődik. A titánt és kompozitjait általában beágyazott eszközök gyártására használták, például csontlemezek, töréseket rögzítő csavarok, szívbillentyű protézisek, pacemakerek és műszívek mind a mesterséges ízületek példái. Világszerte több mint 100 millió beteg részesül évente helyettesítő terápiában, és több mint 1,000 tonna titánt juttatnak a betegek szervezetébe.
Ezeket a fém implantátumokat mechanikusan meg kell alakítani, hogy a használat során is megőrizzék funkciójukat. Napi tevékenységeink során hajlítjuk, csavarjuk, szorítjuk és összehúzzuk izmainkat. Ha nagy fáradtságnak, kopásnak és ütésnek vannak kitéve, ezek a mesterséges részek nem sérülhetnek meg. A titán 50 százalékkal könnyebb, mint a rozsdamentes acél, szilárdság/sűrűség aránya pedig 20 százalékkal magasabb. Erősebb és könnyebb. Azon a ponton, amikor beágyazódik az emberi testbe, csökkenti a test terhelését. A betegek szabadabban mozoghatnak. A mesterséges rész és az emberi test között feszültség lesz. A rugalmassági modulus eltérése az úgynevezett interfészfeszültséghez vezet. Az 1. táblázatból láthatjuk, hogy e három anyag közül a titánnak van a legkisebb rugalmassági modulusa. A titán implantátum és az emberi csont mechanikailag sokkal jobban összeegyeztethető.
Fiziológiailag a test elutasítja az ismeretlen részeket. Az implantátum műtét után gyakran tapasztalható klinikai gyulladás, bőrpír és viszketés, ha rozsdamentes acélt és ötvözetet használnak bioanyagként. A titán és ötvözetei jól ismertek biológiai tehetetlenségükről. Rendkívül ellenállóak a korrózióval szemben az emberi vér merítési környezetében. Összességében jól ellentétes az emberi vérrel és sejtszövettel, nagy hasonlóságot garantálva. Gyakorlatilag nincs szennyeződés és kedvezőtlenül érzékeny reakciók, ami rendkívüli módon hat a betegek gyógyulására. A Titanium számos alkalmazása ezen alapul.
Kiváló biokompatibilitása miatt a kereskedelmileg tiszta titánt (Cp Ti) általában a legjobb jelöltnek tekintik. Azonban az ELI ötvözetek Ti-6Al-7Nb, Ti-13Nb-13Zr, Ti-12Mo-6Zr és Ti{ Az {6}}Al{7}}V-t széles körben használják orvosi implantátumokban is. Valójában tekintse meg oldalunkat, és érdeklődjön különböző termékeinkről!
Ortopédiai felszerelések Az ortopédia elsődleges célja a csontdeformitások kezelése. Ahhoz, hogy a csavart test visszatérjen normál helyzetébe, külső erőre van szükség. Az izom-egészségügyi hardvernek szilárd támasztékot kell adnia és fel kell idéznie a test megfelelő állapotát. A kopásállóságon és az eróziós ellenálláson kívül az itt elvárt új tulajdonság az alakmemória. A titánból és nikkelből készült alakmemóriájú ötvözetek nagy szilárdságú és memória tulajdonságokkal rendelkeznek. A Ti-Ni ötvözetet jelenleg általános csontlemezek, intramedulláris körmök, mandibuláris belső rögzítés, gerincferdülés korrekció és más hasonló eszközök készítésére használják.
A fogászati implantátumoknak megvannak a saját jellegzetességei. Háromféle fogászati beágyazás létezik: járomcsont, csontos integrált és mini-implantátum fogszabályozási rögzítéshez. A titánt koronákként, koronaszegekként, rögzített fesztávokként, porcelánfesztávokként, cementtámaszokként, fogpótlást tartó gyűrűként, talpként, interfészként és erősítő szerként használták. A titánt a fogsor szinte minden fém alkatrészének lefedésére használták.
Kezdjük a szabványos csontintegrációval. A "gyökeret" vagy "magot" először az orvos helyezi be az állcsontba. Miután leülepszik, a fog felépítménye összetapad a beágyazással. Ezt követően egy új fog fejlődik a tetején. Itt van a kontraszt a klinikai beágyazás és a fogászati beágyazás között. Az orvosi implantátum egy "ragasztó" vagy "csavar", amelyet a törött keményszövetek összekapcsolására vagy a sérült keményszövet helyettesítésére használnak. A fogászati embed mindenesetre segítette az új tervezést a fejlesztésben. Milyen izgalmas!
Ez az "egyszerű" eljárás kiváló termikus és biokompatibilitási tulajdonságokat tesz szükségessé. Levesivás és fagyasztott joghurt fogyasztása közben az egyének melegnek és hidegnek érzik magukat, azonban ezek az érzések a szájból és nem a fogakból erednek. Nem lesz semmilyen stimuláció az egészségesnekfogak.
A titán nagyon kevéssé tágul hevítés hatására. Azon a ponton, amikor a titán alapú beágyazást "gyökérként" használják, nem fog nőni vagy zsugorodni az egyedek szájában. A nemrég bekeretezett fog ott marad, ahol lennie kell. A titán hővezető képessége csak egyötöde a rozsdamentes acélé, egyharmada az alumíniumé és fele a rézének. Nem tapad a tényleges fogak szerkezetéhez, ha koronaként használják. A foghús titánnal védhető a hő- és hidegingerektől.
A precíziós öntésű titánt a fogászatban használják, mert nagy méretpontossággal rendelkezik, nem zsugorodik és nem buborékos. Jelenleg 4 anyagilag hamisítatlan titánt (Cp Ti) használnak egyedülállóan fogászati beágyazott alkalmazásokhoz. Az ASTM fokozat 1-től 4-ig terjed. Mindegyikük alacsony fokú elektronikus vezetőképességgel, magas eróziós ellenállással, termodinamikai állapottal fiziológiás pH-értékeken, alacsony részecskék elrendeződési hajlammal rendelkezik folyadékkörülmények között és a 5-6 oxid izoelektromos pontja.
A tisztaság csökken, a szilárdság pedig növekszik az 1. és 4. fokozat között. A 2. fokozatú titán a fogászati beágyazott alkalmazások legismertebb csillaga. A legkisebb folyáshatára 275 MPa, ami megfelel az edzett ausztenites edzett acéloknak. Ha nagyobb szilárdságra van szükség, titán kombináció is alkalmazható. Más ötvözetek, mint például a Ti-6Al-4V, szintén számos környezetben használatosak.
Sebészeti eszközök
A sebészeti műszerek első generációja szénacélból készült, de teljesítményük nem érte el a galvanizálás utáni klinikai felhasználást. Gyakran fertőzéshez vezet. A második generációs rozsdamentes acél ausztenites, de krómtartalma mérgező, és bizonyos hatásokkal jár a szervezetre.
A mechanikai tulajdonságok és a hajlékonyság az első, amit figyelembe kell venni a sebészeti műszerek készítésénél. A fém előnyben részesíti a különleges rugalmasságot, hogy lépést tarthasson a kívánt formával, megadás nélkül. A szike, csipesz és olló a hosszú és vékony alapvető sebészeti eszközök példái. A műszernek bizonyos erőre van szüksége a biztonságos működéshez. Kellően intenzívnek kell lenniük, és nem törhetnek el az orvosi eljárás során. Sebészeti műszerek esetében a minimálisan szükséges modulus 100 GPa. A titán modulusa 116 GPa.
Az orvosi beavatkozás során a műszerek közvetlenül az élő szövet elé kerülnek. Szükséges a korrózióállóság, a biokompatibilitás és a mágneses tulajdonságok. A titán nem mérgező az emberi szövetekre. Nem vált ki semmilyen érzéketlen reakciót. A műtőben időnként mágneses mezők jelentkeznek. Például a röntgensugarak vonzó, körülbelül 1,5 Tesla mezőt hoznak létre. Ez a vonzó mező különböző módokon befolyásolhatja a körültekintő műszereket, beleértve: a mágneses mezők kölcsönhatásából eredő káros mozgásokat (rakétaeffektus), a rádiófrekvenciás (RF) energia lerakódása által okozott műszerhőt és a műszerekkel kapcsolatos fényképezést. a tevékenység nem vonzó, megbízható jóléte. Mivel nem mágneses, kiküszöböli a kényes elektronikus implantátumok károsodásának lehetőségét is.
A sterilizálást a műtét után forró gőzpermettel, magas hőmérsékleten végezzük. A mikrobák és betegségek tisztítására különböző tisztítószereket használnak. A műszer mérete és felületi minősége nem változhat ismételt tisztítás után. Ezenkívül kevés sérülésnek kell lennie. Minden alkalommal, amikor egy sebész műszert használ, szüksége van rá a megfelelő működéshez. A titán és titánötvözetek korrózióállósága kiváló. Végül, de nem utolsósorban a titán kis súlya ideálissá teszi mikrosebészethez. A munkahőmérséklet 150 és 500 Celsius fok között változhat. A sebész fáradtsága csökkenthető könnyű sebészeti műszerek használatával, különösen hosszadalmas beavatkozások esetén.
Az orvosi titán és a titánötvözetek kiváló minőségű fémek, amelyeket gyakran használnak orvosi berendezésekben. A lézerkatódokat, fogászati fúrókat és csipeszeket gyakran titánból állítják elő.
A Baoji City Changsheng Titanium Co., Ltd. vezető gyártó és szállító, amely személyre szabott megoldásokat kínál az alkalmazások széles skálájához. A gyártási folyamat minden szakaszában szorosan együttműködünk Önnel annak érdekében, hogy a végtermék megfeleljen az Ön igényeinek. További információért lépjen kapcsolatba velünk, vagy kérjen azonnali árajánlatot.
Hivatkozások: https://www.rsc.org/periodic-table/element/22/titanium
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9104688/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6369045/
