關於醫療器械,你了解「鈦」在其中的應用嗎?

關於醫療器械,你了解「鈦」在其中的應用嗎?

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在醫學範圍內,醫療器械和藥品是同等重要的,那麼醫療領域裡什麼金屬材料是最主要的呢?

醫用鈦及鈦合金是優質金屬材料,應用廣泛。

鈦及鈦合金具有優異的使用特性,被世界公認是醫療領域中優異的金屬材料,同使用不鏽鋼、鈷基合金等金屬材料相比較,具有較大的應用優勢。

通過上面的表格,不難看出鈦及鈦合金在比強度、彈性模量、耐蝕性和耐腐蝕疲勞等特點上有明顯的優勢。

建立因外傷、腫瘤等因素導致骨、關節損害的骨支架,必須藉助弧型板、螺釘、人造骨及關節等,這些植入物要長期留置於人體內,會受到人體的彎曲、扭轉、擠壓、肌肉收縮力等作用,鈦及鈦合金強度高和韌性良好的特點自然等到青睞。

因為鈦耐蝕,也就意味著它的化學穩定性好,抗體液腐蝕,適於身體各部件使用。

鈦的生物相容性好,鈦及鈦合金被稱為是生物惰性金屬材料,對於人體血液的浸泡環境具有優異的耐磨蝕性能,保證了與人體血液及細胞組織的相容性好。

鈦是一種理想的人工關節材料

人工關節及人工骨替代材料應具備以下幾個基本性質:輕質高強材料,具有生物相容性、耐蝕性,植入物在體內所發生的組織反應不引起材料的劣化,重複應力引起的疲勞、破損少等性質。

金屬植入體最重要的性能是成形型、機加性和拋光性,在預期的壽命期內必須保持功能,在經受疲勞、磨耗、腐蝕和衝擊載荷時不會劣化,鈦及鈦合金符合全部上述要求。

最早使用的牙托粉、聚丙烯、有機玻璃等人工關節材料的強度低、易折、生物相容性較差。後來改用不鏽鋼,但不鏽鋼的比重較大,約為人體骨骼比重的2倍,而且在體內受體液作用會出現腐蝕和斷裂。

Co-Cr合金也是一種極好的人工關節材料,但遺憾的是,鈷、鉻元素均對人體有毒。而鈦和鈦合金的比重小(與人骨的比重相近)、強度大、機械加工好、耐蝕性能優異,是一種理想的人工關節材料。

鈦是醫療器械設備不可或缺的材料

鈦及鈦合金具有良好的耐蝕性,鈦無毒、無磁性,是醫療器械良好的選用材料。在手術器械的發展史上,第一代手術器械多用碳鋼製做,由於電鍍後的性能達不到臨床使用要求而被淘汰。第二代為奧氏體、鐵素體和馬氏體不鏽鋼手術器械,但不鏽鋼成分中鉻有毒性,脫落的鍍鉻層對人體有一定影響,因此,出現了第三代——鈦手術器械。

鈦具有的重量輕特性,使之特別適合作顯微外科手術。鈦具有耐腐蝕、彈性好、不變形等特點,耐反覆的清洗、消毒表面質量不受影響;無磁性,能夠排除對微小、敏感植入電子器械的破壞威脅等特性,使鈦手術器械應用越來越廣。

目前已用來製作手術刀片、止血鉗、剪刀、電動骨鑽、鑷子等等。在醫療器械中鈦制血管縫合針、胸骨縫合線,心臟外科手術器械之一的氧氣過濾器的鈦過濾片,心電圖機中用鈦做電極,體外培養機中用鈦做培養器;醫用超聲粉碎機的探頭,血液運輸箱自動控制器,以及用於眼科手術鈦器械等,目前使用情況均良好。

鈦對牙科發展有著重大的幫助

由於鈦具有優良的耐蝕性及人體親和性,且考慮金屬過敏性及比強度等適於在牙科領域應用。牙外科使用的金屬,從二十世紀二十年代的汞合金及金屬牙冠等開始,六十年代主要使用金、銀、鈀合金,七十年代以後不鏽鋼成為牙齒矯正用永久性和可拆卸器械最常用的材料,九十年代鈦鑄造技術得以推廣應用。

牙科利用鈦精鑄機鑄造有尺寸精度高、無氣泡及縮孔等特點在用於人體硬組織修復的金屬材料中,鈦的彈性模量與人體組織最接近,這可以減輕金屬種植體與骨組織之間的機械不適應性。

鈦的熱導率是所有牙科修復用金屬材料中最低的,熱導率低可以減輕對帶齒冠牙齒牙髓的熱刺激,對牙齒修復很重要。鈦制嵌體、全冠等具有保護牙髓,避免冷熱刺激的作用。牙科用鈦在材質方面,原多為純鈦,但其強度不足,難以研磨,存在耐磨性差,易產生鑄造缺陷及質量不穩定等特點。鈦合金強度較高。

從二十世紀八十年代起發達國家就開始研究鈦在口腔修復中的應用,首先用於牙種植,以後又用於義齒支架、冠橋和牙正絲,目前鈦可作牙冠、冠釘、固定橋、烤瓷橋、粘結橋、義齒卡環、基托、連接裝置和加強裝置,幾乎義齒所有金屬部件都可用鈦來製作。鈦及鈦合金的研究已成為牙科應用合金研究的一個熱點。

鈦合金烤瓷牙能很好的恢復牙體形態和功能,且強度高,外形美觀,色澤穩定,表面光滑、耐磨損、耐腐蝕,是一種永久的修復體,適用於一切固定牙,尤其是它的生物相容性好,對鎳離子敏感的人比較適合,現已被廣泛推廣應用於牙的修復。

鈦及鈦合金是理想的生物金屬

鈦及鈦合金是在與生物系統直接結合得最理想的金屬材料,隨著我國經濟和醫療事業的發展,人民生活水平不斷提高,結合我國人口眾多和老齡化明顯等因素,鈦及鈦合金在醫療行業中的應用具有廣闊的前景。


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