медицински титанијум

Медицински метални материјали, такође познати као метални материјали за хируршке импланте, углавном се користе за дијагнозу, лечење и замену или побољшање људског ткива. У протеклих 20 година, иако је развој металних медицинских материјала био релативно спор у поређењу са биомедицинским материјалима као што су полимерни материјали, композитни материјали, хибридни и деривати, они имају високу чврстоћу, добру жилавост, отпорност на замор савијања и одличну обраду. перформансе. Има изврсна својства која се не могу заменити многим другим врстама медицинских материјала, и најраспрострањенији је носиви имплантни материјал у клиничкој пракси. Посебно са развојем технологије металне 3Д штампања, метални медицински материјали су се све више користили. Најважније примене су: плоче за фиксацију прелома, завртњи, вештачки зглобови и имплантати корена зуба.

Медицинска легура титанијума

Медицинска легура титанијума (биомедицински материјал од легуре на бази титанијума) је један од најбиокомпатибилнијих метала познатих до сада. Од 1940-их, титан и легуре титанијума постепено се користе у клиничкој медицини. Године 1951. људи су почели да користе чисти титанијум за производњу коштаних плоча и шрафова за кости. Средином -1970 титанијум и легуре титанијума почели су да се широко користе у медицини и постали су један од најперспективнијих медицинских материјала. Тренутно се титан и легуре титанијума углавном користе у ортопедији, посебно у рехабилитацији костију удова и лобање, за израду разних уређаја за унутрашњу фиксацију прелома, вештачких зглобова, лобања и дура матер (Слика 1), вештачких срчаних залистака, зуба , десни, бравице итд. утичнице и крунице. Међу њима, најшире коришћена медицинска легура титанијума је ГР5 (Ти-6А1-4В). Легура има десет-бета двофазну мешовиту структуру на собној температури, а њена чврстоћа и друга механичка својства могу се значајно побољшати третманом раствора и третманом старењем.

Слика 1 Кардиоваскуларни стент лобање од медицинске легуре титанијума од легуре са меморијом медицинског облика

Густина титанијума и легура титанијума је око 4,5 г/цм3, што је скоро половина мање од нерђајућег челика и легура кобалта. Густина је блиска оној код тврдог ткива човека, а његова биокомпатибилност, отпорност на корозију и отпорност на замор су бољи од нерђајућег челика и легура кобалта. То је тренутно најбољи метални медицински материјал. Афинитет титанијума и легура титанијума са људским телом произилази из чињенице да густи пасивациони филм титанијум оксида (ТиО2) на површини може да изазове таложење јона калцијума и фосфора у телесним течностима како би се формирао апатит, показујући одређену биолошку активност и осеоинтеграцију. способност. Снажан, посебно погодан за интраоссеалну имплантацију. Недостаци титанијума и легура титанијума су ниска тврдоћа и слаба отпорност на хабање. Ако дође до хабања, то ће прво довести до уништења оксидног филма, а затим ће производи корозије честица хабања ући у људско ткиво, посебно токсични ванадијум (В) који се налази у Ти-6А{{ 5}}В легура ће довести до квара имплантата. Да би се побољшала отпорност на хабање титанијума и легура титанијума, површина производа од титанијума и легура титанијума може се третирати високотемпературном јонском амонијацијом или технологијом јонске имплантације како би се побољшала њихова површинска отпорност на хабање. Последњих година развијене су неке нове легуре титанијума (углавном легуре типа), а све се фокусирају на смањење В, Ал и других елемената штетних за људско тело и ефикасно побољшање биокомпатибилности легура титанијума.