Aplicación de aleación de titanio médica en el campo médico Aplicación de aleación de titanio médica en el campo médico

 

 

La apariencia del metal titanio tiene un brillo gris plateado.

Como nuevo tipo de aleación y material portador, la aleación de titanio para uso médico se utiliza ampliamente en campos relacionados, como implantes de extremidades, materiales funcionales alternativos, odontología y dispositivos médicos. El titanio y las aleaciones de titanio tienen las características de buena resistencia a la corrosión, alta resistencia específica, bajo módulo elástico, resistencia a la fatiga y buena biocompatibilidad. Entre ellos, la buena biocompatibilidad hace que tenga ventajas únicas en comparación con otros metales, por lo que es ampliamente favorecido en el campo médico, pero es difícil dedicarse a mejorarlo debido a su baja resistencia al desgaste y rendimiento del proceso. En curso.

Con el rápido desarrollo de la economía nacional, la demanda de aleaciones médicas de titanio en el campo médico está aumentando debido a su excelente rendimiento. Como materiales metálicos con excelentes propiedades biológicas, el titanio y sus aleaciones tienen buenas perspectivas de aplicación en el campo médico. Sin embargo, en comparación con los países desarrollados, todavía existe una cierta brecha en la investigación, el desarrollo y la aplicación de materiales de aleación de titanio en mi país, como: alto módulo elástico, pobre actividad superficial, pobre resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión de las aleaciones de titanio. . Afectará directamente a la biocompatibilidad del material. Por lo tanto, para desarrollar nuevas aleaciones de titanio con un mejor rendimiento integral, mi país debería aumentar los esfuerzos de investigación y desarrollo de materiales, centrarse en la innovación y desarrollar materiales biomédicos con un módulo elástico bajo, alta resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y excelente biocompatibilidad. Material de aleación de titanio.

El titanio tiene una buena afinidad con el tejido conectivo humano y el tejido epitelial óseo, y sus excelentes propiedades mecánicas también reflejan sus ventajas en las aleaciones médicas. Y baja densidad, peso ligero, buena resistencia a la corrosión y cómodo de llevar, por lo que el titanio se prefiere ampliamente como dentadura postiza (implantes). Además, después del tratamiento superficial de las prótesis dentales de titanio, se incrementa el rendimiento estético, lo que puede satisfacer la demanda de belleza del público y brindarles disfrute visual.

 

01. Para la dirección de equipos médicos.

Los instrumentos médicos de aleación de titanio son la tercera generación de instrumentos quirúrgicos después del acero al carbono y el acero inoxidable. Para mejorar la resistencia a la oxidación de los instrumentos de acero inoxidable, a menudo se realizan tratamientos superficiales como cromado y pulido electrolítico. Sin embargo, el cromo es venenoso y la capa de cromo que se desprende tendrá cierto impacto en el cuerpo humano.

 

Las ventajas de la aleación médica de titanio como dispositivo médico son:

1. El instrumento es liviano, lo que puede reducir el daño a los vasos sanguíneos, músculos y órganos durante la operación y reducir la fatiga de los médicos. Los instrumentos médicos de titanio son más adecuados para la microcirugía fina;

2. Buena resistencia a la corrosión y no tóxico, el equipo no se oxida, la herida no se infecta fácilmente y la herida sana rápidamente;

3. La aleación de titanio médico tiene una elasticidad moderada y es adecuada para instrumentos como fórceps, pinzas y cuchillos microquirúrgicos;

4. Cuando se opera bajo una lámpara sin sombras, el rendimiento reflectante del titanio médico es débil, que es más adecuado que el acero inoxidable;

Los instrumentos médicos de titanio incluyen principalmente: bisturís, fórceps quirúrgicos, fórceps quirúrgicos, expansores de tórax, agujas de sutura, suturas, etc. El alambre de titanio médico se utiliza como sutura quirúrgica y, en comparación con otros materiales, tiene las ventajas de una reacción de tejido pequeño y una buena Resistencia a la torsión (como alambre de acero inoxidable). Después de la sutura, la herida quirúrgica no se inflama fácilmente y el sitio de la sutura no se desplaza fácilmente. Las suturas generalmente utilizan alambre de titanio médico (alambre TA1 o TA2), con un diámetro de 0.5-0.8 mm. Además, la suave elasticidad producida por el alambre de aleación de titanio y níquel puede promover la rápida curación de las heridas.

Además, la aleación de titanio médico también es un material importante para equipos auxiliares de rehabilitación, como sillas de ruedas, muletas, férulas, equipos médicos, etc.

 

02. Ampliamente utilizado en materiales para articulaciones artificiales.

Según informes de la literatura relevante, alrededor de 100 millones de pacientes en todo el mundo sufren de inflamación de las articulaciones de la rodilla y del brazo cada año, y la cirugía de reemplazo es imperativa. Por lo tanto, las aleaciones de titanio con excelentes funciones de sustitución traen buenas noticias al respecto. En comparación con la cerámica, el acero inoxidable y otros materiales, el módulo de elasticidad de la aleación de titanio es más cercano al de los huesos humanos y tiene más ventajas en cuanto a módulo. Por lo tanto, las aleaciones de titanio se utilizan ampliamente en la corrección de las articulaciones del tobillo y del codo. Además, el material poroso de aleación de titanio puede hacer que la prótesis sea bioactiva y ayudar a la curación de la cabeza femoral; la superficie de aleación de titanio tiene buena biocompatibilidad y puede inducir el crecimiento de células óseas, por lo que los médicos y expertos en ortopedia la recomiendan encarecidamente.

Las principales ventajas del titanio y las aleaciones de titanio como restauraciones de implantes son: ① alta resistencia, buena estabilidad química y biocompatibilidad; ② no tóxico y no causará daño al cuerpo humano; ③ módulo elástico bajo, más compatible con los huesos humanos; ④La aleación con memoria tiene capacidad elástica y función de recuperación de forma. En resumen, la aplicación del titanio en la reparación del cráneo se refleja principalmente en: el uso de malla de titanio puede reparar cráneos defectuosos. La aplicación en el sistema cardiovascular humano se refleja en la preparación de válvulas cardíacas artificiales, filtros sanguíneos, marcapasos cardíacos y bombas cardíacas artificiales.

 

Cabe señalar que el titanio no es adecuado para todos los componentes de articulaciones artificiales. Entre las piezas de la articulación, la pieza que a menudo oscila no es adecuada, porque el titanio es fácil de usar (se debe usar cerámica y aleación de cobalto), y se debe usar aleación de titanio para la pieza implantada. Para que se combine con los huesos del cuerpo vivo lo antes posible, es necesario hacer que la superficie de la aleación de titanio sea desigual y recubrirla con osteoinductores como apatita (Apatita) y biovidrio.

 

03. El titanio es de gran ayuda para el desarrollo de la odontología.

Los metales utilizados en la cirugía dental comenzaron con la amalgama y las coronas de metal en la década de 1920. En los años 60 se utilizaban principalmente aleaciones de oro, plata y paladio. Después de la década de 1970, el acero inoxidable se convirtió en aparatos de ortodoncia permanentes y removibles. El material más utilizado, la tecnología de fundición de titanio, se promovió y aplicó en la década de 1990. La máquina de fundición de precisión de titanio dental tiene las características de alta precisión dimensional, sin burbujas, cavidades por contracción, etc. Entre los materiales metálicos utilizados para la reparación de tejidos duros humanos, el módulo elástico del titanio es el más cercano al del tejido humano, lo que puede reducir la presión sobre los implantes metálicos y los huesos. Incompatibilidad mecánica entre tejidos. El titanio tiene la conductividad térmica más baja de todos los materiales metálicos utilizados en restauraciones dentales. La baja conductividad térmica reduce la estimulación térmica de la pulpa de la corona, que es muy importante para las restauraciones dentales. Las incrustaciones de titanio y las coronas completas pueden proteger la pulpa de la estimulación fría y caliente. Desde el punto de vista del material, el titanio dental es principalmente titanio puro, pero su resistencia es insuficiente, difícil de rectificar, pobre resistencia al desgaste, propenso a defectos de fundición y de calidad inestable. La aleación de titanio tiene alta resistencia, la más comúnmente utilizada es la aleación Ti-6Al-4V, pero debido a que el metal V es dañino para el cuerpo humano, se usa Nb en lugar de V y Ti-6 Se ha desarrollado con éxito una aleación Al-7Nb, que tiene una excelente resistencia a la corrosión y es básicamente inofensiva para el cuerpo humano. Tiene las ventajas de una fuerte plasticidad y una excelente abrasividad, y ha sido aprobado por las normas ASTM. En la actualidad, las aleaciones superelásticas de titanio y níquel se utilizan ampliamente en ortodoncia.

Desde la década de 1980, los países desarrollados han comenzado a estudiar la aplicación del titanio en restauraciones orales, primero para implantes dentales y más tarde para soportes para dentaduras postizas, puentes de coronas y alambres de ortodoncia. Actualmente, el titanio está disponible como coronas y tornillos para coronas. , puentes fijos, puentes de porcelana, puentes adheridos, cierres para dentaduras postizas, bases, conectores y refuerzos, casi todas las partes metálicas de las dentaduras postizas pueden fabricarse de titanio. El estudio del titanio y sus aleaciones se ha convertido en un punto importante en el estudio de aleaciones para aplicaciones dentales. Los dientes de porcelana de aleación de titanio pueden restaurar bien la forma y función del cuerpo del diente, y tienen alta resistencia, apariencia hermosa, color estable, superficie lisa, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. Es una restauración permanente y es adecuada para todos los dientes fijos. En particular, tiene buena biocompatibilidad y es más adecuado para personas sensibles a los iones de níquel. Ha sido ampliamente utilizado en restauración dental.