Các ứng dụng phổ biến của hợp kim Titan y tế là gì?

Hợp kim titanlà vật liệu chính cho các thiết bị cấy ghép trong chỉnh hình, nha khoa, y học tim mạch và các lĩnh vực khác. Các loại hợp kim titan y tế có nhiều khác biệt về thành phần hóa học, cấu trúc vi mô và hiệu suất. Mỗi cấp độ phù hợp với nhu cầu lâm sàng và tình huống ứng dụng cụ thể.

 

 

Nó được làm từ titan-có độ tinh khiết cao với hàm lượng tạp chất cực thấp. Titan nguyên chất đạt được khả năng tương thích sinh học tuyệt vời từ màng oxit tự nhiên của nó và không gây độc tế bào đáng kể.

 

Các loại chính bao gồm Gr1 và Gr2, trong đó Gr2 được sử dụng rộng rãi hơn. Với độ bền cao hơn Gr1 và độ dẻo tuyệt vời, nó phù hợp với hầu hết các tình huống cấy ghép có-áp suất thấp.

 

Nó có cấu trúc ổn định lâu dài-trong chất dịch cơ thể con người mà không có nguy cơ giải phóng quá nhiều ion kim loại.

Nó phù hợp với các tình huống đòi hỏi độ bền thấp và khả năng tương thích sinh học cao, như trụ cấy ghép nha khoa, tấm sửa chữa hộp sọ và các thiết bị cấy ghép dưới da. Nhưng độ bền không đủ nên nó không được sử dụng trong bộ cấy chỉnh hình lõi chịu lực.

 

(I) + hợp kim titan

+ Hợp kim titan tối ưu hóa cấu trúc của chúng thông qua việc hợp kim hóa với nhôm, vanadi và các nguyên tố khác. Chúng kết hợp với độ bền cao, độ dẻo dai cao và khả năng xử lý tốt. Chúng là hợp kim titan y tế được sử dụng phổ biến nhất trong thực hành lâm sàng, thích hợp cho các bộ cấy ghép có tải trọng trung bình-đến{4}}cao.

 

Gr5 ELI: Thiết kế làm giảm tác động của các tạp chất như oxy và nitơ đến độ bền và duy trì khả năng chống ăn mòn tuyệt vời.

Chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị cấy ghép chỉnh hình/chấn thương như thân khớp nhân tạo, hệ thống thanh -đóng đinh cột sống và các tấm chấn thương xương.

 

(II) Gần{0}} Hợp kim Titan

Hợp kim titan gần{0}} thay thế vanadi bằng niobium, loại bỏ độc tính vanadi về mặt hóa học đồng thời tăng cường khả năng chống mài mòn và khả năng tương thích sinh học. Chúng là vật liệu nâng cấp của + hợp kim titan.

 

Ti-6Al-7Nb :Độ bền kéo tương đương với Ti-6Al-4V ELI, khả năng chống mài mòn vượt trội, khả năng tương thích tế bào tốt và không giải phóng các nguyên tố độc hại nên thích hợp cho việc cấy ghép lâu dài.

 

Được sử dụng trong cốc ổ cối nhân tạo, đĩa chấn thương xương, bộ cấy ghép nha khoa-cao cấp, v.v., đặc biệt dành cho những bệnh nhân nhạy cảm với vanadi hoặc cần cấy ghép-thời gian dài. Ứng dụng của nó trong việc thay thế khớp ngày càng mở rộng.

 

(III) Hợp kim Titan

hợp kim titan tạo thành pha ổn định thông qua các nguyên tố như molypden, niobi và nhôm. Ưu điểm lớn nhất của chúng là mô đun đàn hồi cực thấp, có thể làm giảm đáng kể "hiệu ứng che chắn căng thẳng", tránh teo xương và phù hợp với các nhóm dân số đặc biệt.

 

Ti-15Mo-3Nb-3Al chủ yếu được sử dụng trong cấy ghép chỉnh hình cho thanh thiếu niên và các thiết bị hợp nhất cột sống. Mô đun thấp làm giảm sự can thiệp vào sự phát triển xương của thanh thiếu niên và thúc đẩy quá trình kết hợp xương đồng thời giảm nguy cơ lún khi cố định cột sống.

 

 

Hợp kim titan có khả năng phân hủy là một điểm nóng nghiên cứu trong những năm gần đây. Thông qua thiết kế hợp kim, chúng đạt được sự xuống cấp được kiểm soát, loại bỏ nhu cầu phẫu thuật cắt bỏ thứ cấp. Các sản phẩm thoái hóa có thể được cơ thể con người chuyển hóa, đồng thời cung cấp hỗ trợ tạm thời cho quá trình tái tạo mô xương.

 

Hợp kim Mg-Ti-Zn hiện đang được thử nghiệm lâm sàng và chưa có tiêu chuẩn quốc tế thống nhất nào được thiết lập.

Trong quá trình thoái hóa, nó giải phóng các nguyên tố vi lượng có lợi để thúc đẩy quá trình tái tạo xương. Đặc tính cơ học của nó phù hợp với yêu cầu sửa chữa xương tạm thời, không có dư lượng có hại.

 

Thích hợp cho các thiết bị cấy ghép hỗ trợ ngắn hạn-chẳng hạn như tấm xương tạm thời và vít cố định gãy xương. Nó được kỳ vọng sẽ giải quyết cơn đau và rủi ro liên quan đến phẫu thuật thứ cấp cho các thiết bị cấy ghép truyền thống và đã cho thấy kết quả đầy hứa hẹn trong các thử nghiệm lâm sàng quy mô nhỏ-trong chấn thương chỉnh hình.