pristatyti
Metalinės medžiagos jau seniai įtrauktos į žmonių gyvenimą. Šiuolaikinės biomedicininės funkcinės medžiagos pradėtos kurti 1930 m. Iš pradžių nerūdijantis plienas buvo sukurtas implantams ir medicinos reikmėms. Antroji medžiaga yra kobalto lydinys. Maždaug septintajame dešimtmetyje titanas ir jo lydiniai tapo naujausios kartos metalinėmis biomedžiagomis. Nuo pat atsiradimo titanas buvo žinomas kaip stebuklingas metalas ir sulaukė didelio dėmesio.
Kuo titanas toks ypatingas?
Kaip pereinamasis metalas, titanas pasižymi mažo tankio ir didelio stiprumo savybėmis. Jis yra atsparus korozijai įvairiomis sąlygomis. Svarbiausia, kad titanas yra inertiškas ir jo neveikia kūno skysčiai ir audiniai. Tai yra vadinamasis biologinis suderinamumas ir atsparumas korozijai. Jie yra pagrindinis reikalavimas medicinos reikmėms.
1 lentelėje aprašytos pagrindinės titano, nerūdijančio plieno ir kobalto lydinių savybės. Titano mažiausias tankis yra 4,51 g/cm-3, o nerūdijančio plieno tankis yra 8 g/cm-3. Panašaus atsparumo tempimui titano stiprumo ir tankio santykis yra didesnis – 76 kN m/kg. 20 procentų didesnis nei nerūdijančio plieno (stiprumas/tankis 63 kN m/kg). Titano tamprumo modulio vertė yra tik pusė mažesnė nei įprastų nerūdijančio plieno ir kobalto lydinių. Jis yra arčiau žmogaus skeleto. Titanas taip pat nėra feromagnetinis, jo šiluminis plėtimasis ir elektrinis laidumas yra mažas.
Titanas ir jo lydiniai turi keletą naudingiausių savybių, dėl kurių jie buvo labai sėkmingi ortopedijos, implantų ir chirurginių instrumentų srityse. „Standard Titanium Co.“ yra titano ir vario-nikelio metalo valcavimo staklynų ir gatavų gaminių gamintojas ir tiekėjas, apimantis plačiausią valcavimo staklių gaminių, rūšių ir dydžių asortimentą.
„Standard Titanium Co.“ yra Kinijos titano gamybos centre, todėl rinkai siūlomos žemiausios kainos ir aukščiausi metalo inžinerijos standartai. Esame įsitikinę, kad negalime pralenkti kainos ir kokybės, todėl pristatėme Kainos pažado garantiją. Klientai visame pasaulyje renkasi „Standard Titanium“ kaip savo patikimą ir patikimą titano bei vario-nikelio malūnų ir gatavų gaminių tiekėją.
Dirbtiniai sąnariai ir medicininiai implantai
Pasaulio gyventojai sensta. Dabar gyvename labai aktyviai ir norime gyventi ilgiau. Sužalojimų dėl didelio fizinio krūvio, kelių eismo ir kitų nelaimingų atsitikimų gausu. Akivaizdu, kad dirbtinių sąnarių paklausa auga. Titanas ir jo lydiniai dažniausiai naudojami gaminant implantuojamus prietaisus, tokius kaip: dirbtiniai klubai, dirbtiniai keliai, kaulų plokštelės, lūžių fiksavimo varžtai, širdies vožtuvų protezai, širdies stimuliatoriai ir dirbtinės širdys. Visame pasaulyje kasmet daugiau nei 100 milijonų pacientų gauna pakaitinę terapiją, o pacientams implantuojama daugiau nei 1,000 tonos titano.
Mechaniškai šie metaliniai implantai turi įgyti formą ir išlikti funkcionalūs naudojimo metu. Mūsų kasdienė veikla apima lenkimą, sukimąsi, suspaudimą ir raumenų susitraukimus. Šios dirbtinės dalys neturi suirti veikiamos nuovargio, susidėvėjimo ir smūginių apkrovų. Titanas yra 50 procentų lengvesnis nei nerūdijantis plienas, o stiprumo ir tankio santykis yra 20 procentų didesnis. Jis lengvesnis ir stipresnis. Įsodintas į žmogaus organizmą sumažina apkrovą organizmui. Pacientas jausis lankstesnis ir aktyvesnis. Tarp dirbtinės dalies ir žmogaus kūno atsiras spaudimas. Vadinamąjį paviršių įtempį sukelia tamprumo modulio neatitikimas. Kaip matyti iš 1 lentelės, titano tamprumo modulis yra mažiausias iš trijų medžiagų. Titano implantų mechaninis suderinamumas su žmogaus kaulu yra daug geresnis.
Fiziologiškai organizmas atmeta pašalinius daiktus. Kai nerūdijantis plienas ir lydiniai naudojami kaip biomedžiaga, po implantacijos operacijos kliniškai dažnai pastebimas uždegimas, paraudimas ir niežėjimas. Titanas ir titano lydiniai yra gerai žinomos biologiškai inertiškos metalinės medžiagos. Jie turi puikų atsparumą korozijai žmogaus kraujo panardinimo aplinkoje. Jis yra labai atsparus žmogaus kraujui ir audiniams, todėl užtikrina gerą suderinamumą. Praktiškai nėra užteršimo ir alerginių reakcijų, o tai labai pagerina paciento sveikimą. Tai yra plačiai paplitusio titano taikymo pagrindas.
Apskritai, komerciniu požiūriu grynas titanas (Cp Ti) laikomas geriausiu kandidatu, nes grynas titanas turi geriausią biologinį suderinamumą. Bet Ti-6Al-7Nb, Ti-13Nb-13Zr, Ti-12Mo-6Zr ir Ti-6 Al-4V ELI lydiniai taip pat plačiai naudojami medicininiuose implantuose. Apsilankykite mūsų svetainėje ir pasiteiraukite apie įvairius mūsų pasiūlymus!
Ortopedinė įranga
Pagrindinis ortopedijos uždavinys – koreguoti skeleto deformacijas. Susuktam kūnui reikia išorinės jėgos, kad padėtų jam grįžti į normalią padėtį. Ortopediniai prietaisai turi tvirtai palaikyti ir nepamiršti teisingos kūno formos. Be atsparumo dilimui ir korozijai, čia reikalinga unikali savybė yra formos atmintis. Titano ir nikelio formos atminties lydiniai sujungia stiprias stiprumo ir atminties savybes. Šiuo metu įprastos kaulo plokštelės, intrameduliniai nagai, apatinio žandikaulio vidinė fiksacija ir skoliozės korekcija yra gaminami iš titano-nikelio lydinių.
dantų implantas
Dantų implantai yra šiek tiek kitokie. Yra trijų tipų dantų implantai: osseointegruoti, mini implantai, skirti ortodontiniam tvirtinimui, ir zigomatiniai. Titanas buvo naudojamas kaip dantų vainikėliai, vainikėlių smeigtukai, fiksuoti tilteliai, porcelianiniai tilteliai, surišti tilteliai, protezų laikantys žiedai, pagrindai, jungiamieji įtaisai ir sutvirtinantys įtaisai. Beveik visos metalinės protezų dalys yra padengtos titanu.
Pradėkime nuo tipinės osseointegracijos. Pirmiausia gydytojas įdės „šaknį“ arba „sėklą“ į žandikaulį. Jam nusėdus, danties antstatas prisijungs prie implanto. Tada ant jo išaugs nauji dantys. Tai yra skirtumas tarp medicininių implantų ir dantų implantų. Medicininiai implantai yra sugedusio kietojo audinio pakaitalai arba „klijai“ ar „varžtai“, skirti sujungti sulaužytą kietąjį audinį. Tačiau dantų implantai padeda augti naujoms struktūroms. Kaip žavu!
Šiai „lengvai“ procedūrai reikalingas puikus biologinis suderinamumas ir šiluminės savybės. Kai geriate sriubą ir valgote ledus, žmonės gali jausti karštį ir šaltį, tačiau šie jausmai kyla iš burnos, o ne iš dantų. Sveiki dantys nepatiria jokio dirginimo.
Titanas turi labai mažą šiluminį plėtimąsi. Kai titano pagrindu pagamintas implantas naudojamas kaip „šaknis“, jis nesiplečia ir nesusitraukia žmogaus burnoje. Naujai susiformavęs dantis liks ten, kur ir turi būti. Titano šilumos laidumas yra labai mažas, tik 1/5 nerūdijančio plieno, 1/3 aliuminio ir 1/2 vario. Kai naudojamas kaip vainikas, jis neperkelia į tikrąją danties struktūrą. Titanas apsaugo minkštimą nuo karščio ir šalčio.
Odontologijos srityje tiksliai liejamas titanas pasižymi dideliu matmenų tikslumu, nėra burbuliukų ir susitraukiančių ertmių. Šiuo metu 4 komerciškai gryno titano (Cp Ti) tipai naudojami tik dantų implantams. Jie yra 1–4 ASTM klasės. Visi jie turi žemą elektroninio laidumo lygį, didelį atsparumą korozijai, termodinaminę būseną esant fiziologiniam pH, mažą polinkį formuotis jonus vandeninėje aplinkoje ir 5-6 oksidų izoelektrinius taškus.
Nuo 1 iki 4 lygio grynumas mažėja, o stiprumas didėja. 2 laipsnio titanas yra populiariausia implantų taikymo žvaigždė. Jo minimali 275 MPa takumo riba yra panaši į atkaitinto austenitinio nerūdijančio plieno takumo ribą. Titano lydiniai taip pat gali būti naudojami, kai reikia didesnio stiprumo. Lydiniai, tokie kaip Ti-6Al-4V, taip pat naudojami įvairiomis progomis.
Chirurginiai instrumentai
Kuriant chirurginius instrumentus, pirmoji karta yra anglinis plienas, o jo veikimas nebegali atitikti klinikinio naudojimo reikalavimų po galvanizavimo. Dažnai sukelia infekciją. Antroji karta yra austenitinis nerūdijantis plienas, tačiau chromo kiekis yra toksiškas ir turi tam tikrą poveikį žmogaus organizmui.
Gaminant chirurginius instrumentus, pirmiausia reikia atsižvelgti į mechanines savybes ir plastiškumą. Metalas turi turėti tam tikrą lankstumą, kad išlaikytų norimą formą be defektų. Kai kurie pagrindiniai chirurginiai instrumentai yra ilgi ir ploni, pavyzdžiui, skalpeliai, žnyplės ir žirklės. Kad prietaisas veiktų saugiai, jam reikia tam tikro stiprumo. Jie turi būti pakankamai stiprūs ir nesulūžti operacijos metu. Minimalus modulis, reikalingas chirurginiams instrumentams, yra 100 GPa. Titano modulis yra 116 GPa.
Chirurginių procedūrų metu instrumentai yra tiesiogiai veikiami gyvų audinių. Reikalingas atsparumas korozijai, biologinis suderinamumas ir magnetinės savybės. Titanas nėra toksiškas žmogaus audiniams. Tai nesukelia jokio imuninio atsako. Operacines kartais veikia magnetiniai laukai. Pavyzdžiui, MRT sukuria maždaug 1,5 teslos magnetinį lauką. Šis magnetinis laukas gali paveikti chirurginius instrumentus įvairiais būdais, įskaitant: nepageidaujamą judesį, kurį sukelia magnetinio lauko sąveika (ty raketų efektai), prietaiso įkaitimą dėl radijo dažnio (RF) galios nusodinimo ir fotografavimą, susijusį su instrumento naudojimu. Titanas yra nemagnetinis, kad būtų užtikrintas saugus veikimas. Jo nemagnetinės savybės taip pat pašalina pavojų sugadinti mažytę ir jautrią implantuotą elektroniką.
Po operacijos sterilizavimas atliekamas aukštos temperatūros karštų garų srove. Bakterijų ir infekcijų valymui naudojami įvairūs valikliai. Po pakartotinio valymo instrumento dydis nekinta, o paviršiaus kokybė nenukenčia. Dėvėjimas taip pat turėtų būti minimalus. Chirurgams reikia instrumentų, kurie veiktų kiekvieną kartą, kai jie naudojami. Titanas ir titano lydiniai turi gerą atsparumą korozijai. Darbinės temperatūros diapazonas yra nuo 150 o C iki 500 o C.
Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas – dėl lengvo titano svorio jis ypač tinka mikrochirurgijai. Lengvi chirurginiai instrumentai gali sumažinti chirurgo nuovargį, ypač atliekant ilgalaikes procedūras.
Medicinos prietaisų srityje medicininis titanas ir titano lydiniai yra aukštos kokybės metalo medžiagos ir yra plačiai naudojami. Lazeriniai elektrodai, grąžtai ir žnyplės dažniausiai gaminami iš titano.
