کاربرد آلیاژ تیتانیوم پزشکی در زمینه پزشکی کاربرد آلیاژ تیتانیوم پزشکی در زمینه پزشکی

 

 

ظاهر فلز تیتانیوم دارای درخشندگی خاکستری نقره ای است

به عنوان یک نوع جدید از آلیاژ و مواد حامل، آلیاژ تیتانیوم پزشکی به طور گسترده در زمینه های مرتبط مانند ایمپلنت اندام، مواد کاربردی جایگزین، دندانپزشکی و دستگاه های پزشکی استفاده می شود. تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم دارای ویژگی های مقاومت در برابر خوردگی خوب، استحکام ویژه بالا، مدول الاستیک کم، مقاومت در برابر خستگی و زیست سازگاری خوب هستند. در میان آنها، زیست سازگاری خوب باعث می شود که مزایای منحصر به فردی در مقایسه با سایر فلزات داشته باشد، بنابراین به طور گسترده ای در زمینه پزشکی مورد توجه قرار می گیرد، اما به دلیل مقاومت در برابر سایش و عملکرد فرآیند پایین، اختصاص به بهبود بیشتر آن دشوار است. در حال پیش رفت.

با توسعه سریع اقتصاد ملی، تقاضا برای آلیاژهای تیتانیوم پزشکی در زمینه پزشکی به دلیل عملکرد عالی آن در حال افزایش است. تیتانیوم و آلیاژهای آن به عنوان مواد فلزی با خواص بیولوژیکی عالی، چشم‌اندازهای کاربردی خوبی در زمینه پزشکی دارند. با این حال، در مقایسه با کشورهای توسعه یافته، هنوز شکاف خاصی در تحقیق و توسعه و کاربرد مواد آلیاژ تیتانیوم در کشور من وجود دارد، مانند: مدول الاستیک بالا، فعالیت سطحی ضعیف، مقاومت در برابر سایش ضعیف و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژهای تیتانیوم. . مستقیماً بر زیست سازگاری مواد تأثیر می گذارد. بنابراین، به منظور توسعه آلیاژهای تیتانیوم جدید با عملکرد جامع بهتر، کشور من باید تلاش های تحقیق و توسعه مواد، تمرکز بر نوآوری، و توسعه مواد زیست پزشکی با مدول الاستیک پایین، مقاومت در برابر سایش بالا، مقاومت در برابر خوردگی و زیست سازگاری عالی را افزایش دهد. مواد آلیاژ تیتانیوم

تیتانیوم میل خوبی با بافت همبند انسان و بافت اپیتلیال استخوان دارد و خواص مکانیکی عالی آن نیز نشان دهنده مزایای آن در آلیاژهای پزشکی است. و چگالی کم، وزن سبک، مقاومت در برابر خوردگی خوب، پوشیدن راحت است، بنابراین، تیتانیوم به طور گسترده ای به عنوان پروتز (ایمپلنت) مورد علاقه است. علاوه بر این، پس از درمان سطحی پروتزهای تیتانیومی، عملکرد زیبایی افزایش می‌یابد که می‌تواند تقاضای عمومی برای زیبایی را برآورده کند و لذت بصری را به افراد بدهد.

 

01. جهت هدایت تجهیزات پزشکی

ابزار پزشکی آلیاژ تیتانیوم سومین نسل از ابزارهای جراحی پس از فولاد کربن و فولاد ضد زنگ می باشد. به منظور بهبود مقاومت در برابر زنگ ابزارهای فولادی ضد زنگ، عملیات سطحی مانند آبکاری کروم و پرداخت الکترولیتی اغلب انجام می شود. با این حال، کروم سمی است و ریزش لایه کروم تأثیر خاصی بر بدن انسان خواهد داشت.

 

مزایای آلیاژ تیتانیوم پزشکی به عنوان یک دستگاه پزشکی عبارتند از:

1. وزن این ابزار سبک است که می تواند آسیب رگ های خونی، ماهیچه ها و اندام ها را در حین عمل کاهش دهد و خستگی پزشکان را کاهش دهد. ابزار تیتانیوم پزشکی برای جراحی میکروسکوپی مناسب تر هستند.

2. مقاومت در برابر خوردگی خوب و غیر سمی، تجهیزات زنگ نمی زند، زخم به راحتی عفونی نمی شود و زخم به سرعت بهبود می یابد.

3. آلیاژ تیتانیوم پزشکی دارای خاصیت ارتجاعی متوسط ​​است و برای ابزارهایی مانند فورسپس، موچین و چاقوهای میکروسرژیکی مناسب است.

4. هنگام کار در زیر یک لامپ بدون سایه، عملکرد بازتابی تیتانیوم پزشکی ضعیف است، که مناسب تر از فولاد ضد زنگ است.

ابزار پزشکی تیتانیوم پزشکی عمدتاً عبارتند از: چاقوی جراحی، پنس جراحی، پنس جراحی، انبساط قفسه سینه، سوزن بخیه، بخیه و غیره. مقاومت پیچشی (مانند سیم فولادی ضد زنگ). پس از بخیه زدن، زخم جراحی به راحتی ملتهب نمی شود و محل بخیه به راحتی جابجا نمی شود. بخیه ها معمولاً از سیم تیتانیوم طبی (سیم TA1 یا TA2) با قطر 0 استفاده می کنند.5-0.8 میلی متر. علاوه بر این، خاصیت ارتجاعی ملایم تولید شده توسط سیم آلیاژ تیتانیوم نیکل می تواند باعث بهبود سریع زخم ها شود.

علاوه بر این، آلیاژ تیتانیوم پزشکی نیز یک ماده مهم برای تجهیزات توانبخشی کمکی مانند صندلی چرخدار، عصا، آتل، تجهیزات پزشکی و غیره است.

 

02. به طور گسترده در مواد مفصل مصنوعی استفاده می شود

بر اساس گزارشات مربوط به ادبیات، سالانه حدود 100 میلیون بیمار در سراسر جهان از التهاب مفصل زانو و بازو رنج می برند و جراحی جایگزینی ضروری است. بنابراین، آلیاژهای تیتانیوم با عملکردهای جایگزین عالی خبرهای خوبی را برای این امر به همراه دارند. در مقایسه با سرامیک، فولاد ضد زنگ و سایر مواد، مدول الاستیک آلیاژ تیتانیوم به استخوان‌های انسان نزدیک‌تر است و مزایای بیشتری در مدول دارد. بنابراین، آلیاژهای تیتانیوم به طور گسترده ای در اصلاح مفاصل مچ پا و مفاصل آرنج استفاده می شود. علاوه بر این، مواد متخلخل آلیاژ تیتانیوم می تواند پروتز را فعال زیستی کند و به بهبود سر استخوان ران کمک کند. سطح آلیاژ تیتانیوم زیست سازگاری خوبی دارد و می تواند باعث رشد سلول های استخوانی شود، بنابراین به شدت توسط پزشکان و متخصصان ارتوپدی توصیه می شود.

مزایای اصلی تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم به عنوان ترمیم ایمپلنت عبارتند از: ① استحکام بالا، پایداری شیمیایی خوب و زیست سازگاری. ② غیر سمی است و به بدن انسان آسیب نمی رساند. ③ مدول الاستیک کم، سازگارتر با استخوان های انسان. ④آلیاژ حافظه دارای قابلیت کشسانی و عملکرد بازیابی شکل است. به طور خلاصه، کاربرد تیتانیوم در ترمیم جمجمه عمدتاً در موارد زیر منعکس می شود: استفاده از مش تیتانیوم می تواند جمجمه های معیوب را ترمیم کند. کاربرد در سیستم قلبی عروقی انسان در تهیه دریچه های قلب مصنوعی، فیلترهای خون، ضربان سازهای قلبی و پمپ های قلب مصنوعی منعکس شده است.

 

لازم به ذکر است که تیتانیوم برای تمام اجزای مفصل مصنوعی مناسب نیست. در بین قطعات مفصلی قسمتی که اغلب تاب می خورد مناسب نیست زیرا تیتانیوم به راحتی پوشیده می شود (از آلیاژ سرامیک و کبالت استفاده شود) و برای قسمت کاشته شده باید از آلیاژ تیتانیوم استفاده شود. برای اینکه در اسرع وقت با استخوان های بدن زنده ترکیب شود، باید سطح آلیاژ تیتانیوم را ناهموار کرد و روی آن را با مواد القا کننده استخوان مانند آپاتیت (آپاتیت) و بیوگلاس پوشاند.

 

03. تیتانیوم کمک بزرگی به توسعه دندانپزشکی می کند

فلزات مورد استفاده در جراحی دندان با آمالگام و تاج های فلزی در دهه 1920 شروع شد. آلیاژهای طلا، نقره و پالادیوم عمدتاً در دهه 1960 مورد استفاده قرار گرفتند. پس از دهه 1970، فولاد ضد زنگ به دستگاه های ارتودنسی دائمی و متحرک تبدیل شد. متداول ترین مواد مورد استفاده، فناوری ریخته گری تیتانیوم، در دهه 1990 ترویج و اعمال شد. دستگاه ریخته گری دقیق تیتانیوم دندان دارای ویژگی های دقت ابعادی بالا، بدون حباب، حفره های انقباض و غیره است. در میان مواد فلزی مورد استفاده برای ترمیم بافت سخت انسان، مدول الاستیک تیتانیوم نزدیک‌ترین مدول الاستیک به بافت انسان است که می‌تواند فشار روی ایمپلنت‌های فلزی و استخوان‌ها را کاهش دهد. ناسازگاری مکانیکی بین بافت ها تیتانیوم کمترین رسانایی حرارتی را در بین تمام مواد فلزی مورد استفاده در ترمیم های دندانی دارد. هدایت حرارتی پایین باعث کاهش تحریک حرارتی پالپ تاج می شود که برای ترمیم دندان بسیار مهم است. اینله های تیتانیوم و روکش های کامل می توانند از پالپ در برابر تحریک سرد و گرم محافظت کنند. از نظر مواد، تیتانیوم دندانی عمدتاً تیتانیوم خالص است، اما استحکام آن ناکافی است، آسیاب کردن آن دشوار است، مقاومت در برابر سایش ضعیف، مستعد عیوب ریخته گری و کیفیت ناپایدار است. آلیاژ تیتانیوم از استحکام بالایی برخوردار است که بیشترین استفاده از آن آلیاژ Ti-6Al-4V است، اما چون فلز V برای بدن انسان مضر است، به جای V از Nb و Ti-6 استفاده می‌شود. آلیاژ Al-7Nb با موفقیت ساخته شده است که مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد و اساساً برای بدن انسان بی ضرر است. دارای مزایای انعطاف پذیری قوی و سایندگی عالی است و توسط استانداردهای ASTM تایید شده است. در حال حاضر آلیاژهای سوپرالاستیک تیتانیوم نیکل به طور گسترده در ارتودنسی استفاده می شود.

از دهه 1980، کشورهای توسعه یافته شروع به مطالعه کاربرد تیتانیوم در ترمیم های دهان، ابتدا برای ایمپلنت های دندانی، و بعداً برای براکت های دندان مصنوعی، بریج های تاج و سیم های ارتودنسی کردند. تیتانیوم در حال حاضر به صورت تاج و پیچ تاج در دسترس است. ، پل های ثابت، بریج های چینی، بریج های باند شده، گیره های دندان مصنوعی، پایه ها، رابط ها و تقویت کننده ها، تقریباً تمام قطعات فلزی پروتزها را می توان از تیتانیوم ساخت. مطالعه تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم به کانونی در مطالعه آلیاژها برای کاربردهای دندانپزشکی تبدیل شده است. دندان چینی آلیاژ تیتانیوم به خوبی می تواند شکل و عملکرد بدنه دندان را بازیابی کند و دارای استحکام بالا، ظاهر زیبا، رنگ ثابت، سطح صاف، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی است. ترمیم دائمی است و برای تمام دندان های ثابت مناسب است. به ویژه زیست سازگاری خوبی دارد و برای افرادی که به یون های نیکل حساس هستند مناسب تر است. به طور گسترده ای در ترمیم دندان استفاده می شود.