Pagrindiniai titano ir titano lydinių pranašumai ortopedinės medicinos srityje
1. Puikus biologinis suderinamumas: „Harmoningas sambūvis“ su kūnu. Žmogaus audiniai beveik neatmeta titano, jam nepasireiškia alerginių reakcijų, jis taip pat nesukelia uždegimo. Jo paviršius natūraliai gali sudaryti stabilią ir tankią oksido plėvelę, kuri neleidžia tolesniam metalo jonų išsiskyrimui ir užtikrina ilgalaikį -saugų sambūvį su žmogaus kūno aplinka. Idealios mechaninės savybės: stiprus ir lengvas „žmogaus skeletas“, pasižymintis dideliu specifiniu stiprumu (didelis stiprumas ir lengvas svoris): titano lydinių stiprumas yra panašus į daugelio didelio stiprumo plienų stiprumą, tačiau jų tankis (apie 4,5 g/cm³) yra tik 60 % plieno. Tai reiškia, kad nors implantas užtikrina pakankamą atramą, jis gali labai sumažinti paciento kūno naštą ir pagerinti jo komfortą. Mažas tamprumo modulis: „Slankstumas ir lankstumas, suderinti su kaulais“ : Titano lydinių tamprumo modulis (stangrumas) yra artimesnis žmogaus kaulų elastingumo moduliui (stangrumui). Tradiciniai nerūdijančio plieno/kobalto -lydiniai yra per kieti ir gali sukelti „apsauginį nuo streso“ efektą -, t. y. implantas atlaiko didžiąją dalį apkrovos, todėl aplinkiniai kaulai išsigimsta ir atsipalaiduoja dėl streso stimuliavimo stokos. Titano lydiniai gali užtikrinti didesnį mechaninį laidumą ir apsaugoti kaulų sveikatą. 3. Neprilygstamas atsparumas korozijai: „Nemirtingasis karys“ kūne. Žmogaus kūno skysčiai yra ėsdinanti aplinka, kurioje yra chlorido jonų. Titanas, kurio paviršiuje yra tanki oksido plėvelė, gali atsispirti kūno skysčių korozijai ir ilgą laiką išlikti stabilus. Tai reiškia, kad implantas nesuges dėl korozijos ir nesukels ilgalaikio -toksinio ir šalutinio poveikio organizmui, nes išskirs daug metalo jonų. 4. Puikus apdirbamumas ir biologinė integracija: puikus partneris priedų gamyboje (3D spausdinimas): titano lydiniai puikiai tinka sudėtingoms poringoms 3D spausdinimo technologijoms gaminti. Tai jos revoliucinis pranašumas prieš kitas medžiagas. Galimybė integruoti kaulus: naudojant 3D spausdinimo arba paviršiaus apdorojimo technologiją, ant titano implantų paviršiaus gali būti pagamintos mikro{25}}poros arba trimatės porėtos struktūros. Žmogaus kaulinis audinys gali įaugti į šias poras, sudarydamas tvirtą biologinę fiksaciją, o ne tik pasikliaujant mechaniniu užraktu. Tai labai padidina ilgalaikį-implanto stabilumą. 5. Puikus vaizdo suderinamumas: titano metalas sukuria mažiau artefaktų atliekant rentgeno, KT ir magnetinio rezonanso (MRT) tyrimus, o tai yra daug pranašesnis už nerūdijančio plieno ir kobalto lydinius. Tai labai palengvina gydytojams po operacijos atlikti aiškų implanto padėties ir kaulo gijimo būklės vaizdinį įvertinimą.
Pagrindiniai titano ir titano lydinių pranašumai ortopedinės medicinos srityje
1. Puikus biologinis suderinamumas: „Harmoningas sambūvis“ su kūnu. Žmogaus audiniai beveik neatmeta titano, jam nepasireiškia alerginių reakcijų, jis taip pat nesukelia uždegimo. Jo paviršius natūraliai gali sudaryti stabilią ir tankią oksido plėvelę, kuri neleidžia tolesniam metalo jonų išsiskyrimui ir užtikrina ilgalaikį -saugų sambūvį su žmogaus kūno aplinka. Idealios mechaninės savybės: stiprus ir lengvas „žmogaus skeletas“, pasižymintis dideliu specifiniu stiprumu (didelis stiprumas ir lengvas svoris): titano lydinių stiprumas yra panašus į daugelio didelio stiprumo plienų stiprumą, tačiau jų tankis (apie 4,5 g/cm³) yra tik 60 % plieno. Tai reiškia, kad nors implantas užtikrina pakankamą atramą, jis gali labai sumažinti paciento kūno naštą ir pagerinti jo komfortą. Mažas tamprumo modulis: „Slankstumas ir lankstumas, suderinti su kaulais“ : Titano lydinių tamprumo modulis (stangrumas) yra artimesnis žmogaus kaulų elastingumo moduliui (stangrumui). Tradiciniai nerūdijančio plieno/kobalto -lydiniai yra per kieti ir gali sukelti „apsauginį nuo streso“ efektą -, t. y. implantas atlaiko didžiąją dalį apkrovos, todėl aplinkiniai kaulai išsigimsta ir atsipalaiduoja dėl streso stimuliavimo stokos. Titano lydiniai gali užtikrinti didesnį mechaninį laidumą ir apsaugoti kaulų sveikatą. 3. Neprilygstamas atsparumas korozijai: „Nemirtingasis karys“ kūne. Žmogaus kūno skysčiai yra ėsdinanti aplinka, kurioje yra chlorido jonų. Titanas, kurio paviršiuje yra tanki oksido plėvelė, gali atsispirti kūno skysčių korozijai ir ilgą laiką išlikti stabilus. Tai reiškia, kad implantas nesuges dėl korozijos ir nesukels ilgalaikio -toksinio ir šalutinio poveikio organizmui, nes išskirs daug metalo jonų. 4. Puikus apdirbamumas ir biologinė integracija: puikus partneris priedų gamyboje (3D spausdinimas): titano lydiniai puikiai tinka sudėtingoms poringoms 3D spausdinimo technologijoms gaminti. Tai jos revoliucinis pranašumas prieš kitas medžiagas. Galimybė integruoti kaulus: naudojant 3D spausdinimo arba paviršiaus apdorojimo technologiją, ant titano implantų paviršiaus gali būti pagamintos mikro{25}}poros arba trimatės porėtos struktūros. Žmogaus kaulinis audinys gali įaugti į šias poras, sudarydamas tvirtą biologinę fiksaciją, o ne tik pasikliaujant mechaniniu užraktu. Tai labai padidina ilgalaikį-implanto stabilumą. 5. Puikus vaizdo suderinamumas: titano metalas sukuria mažiau artefaktų atliekant rentgeno, KT ir magnetinio rezonanso (MRT) tyrimus, o tai yra daug pranašesnis už nerūdijančio plieno ir kobalto lydinius. Tai labai palengvina gydytojams po operacijos atlikti aiškų implanto padėties ir kaulo gijimo būklės vaizdinį įvertinimą.
Dabartinės naudojamos titano lydinio rūšys ir jų raida
Šiuo metu gana subrendusių titano lydinių rūšys apima Ti-6Al-4V ir Ti-6Al-4VELI lydinius, kurie plačiai naudojami implantų medžiagose. Tačiau abiejuose šiuose lydiniuose yra toksiško elemento vanadžio, o ilgalaikis naudojimas gali kelti potencialų pavojų žmogaus organizmui. Nors Tarptautinė standartizacijos organizacija ir Tarptautinis medicinos medžiagų saugos komitetas dar neįsakė uždrausti šio lydinio naudojimo, Ti-6Al-4V panaudojimas žmogaus organizme po truputį mažėja. Siekiant išspręsti šią problemą, tarptautiniu mastu buvo sukurti keli medicininiai titano lydiniai be vanadžio. Ti-6Al-7Nb lydinys buvo sukurtas Šveicarijoje ir pritaikytas klinikiniam naudojimui. Neatsilieka ir Kinija. Pekino spalvotųjų metalų tyrimų institutas ir Baoji spalvotųjų metalų perdirbimo gamykla kartu sukūrė medicininį titano lydinį be vanadžio, kuris išlaikė medicininį klinikinį pritaikymo eksperimentą. Šis projektas 2001 m. laimėjo Pirmąją Kinijos spalvotųjų metalų pramonės mokslo ir technologijų premiją. Be to, taip pat yra Ti-5Al-2.5Fe lydinių iš Vokietijos, Ti-5Al-1.5B lydinių iš Indijos, Ti-15Mo-5Zr-3Al lydinių ir tt Šie nauji lydiniai suteikia daugiau galimybių naudoti orthopetadicnium metalą.
Titano ir titano lydinių ateitis ir perspektyvos ortopedijos medicinos srityje
Nuolat tobulėjant technologijoms, titanas ir titano lydiniai ortopedinės medicinos priežiūros srityje giliai vystysis „tikslaus mechaninio pritaikymo, įvairios funkcinės integracijos ir individualizuoto klinikinio pritaikymo“ kryptimi, taps pagrindine jėga, skatinančia ortopedinės regeneracijos ir taisymo technologijos naujoves. Titano pramonė turėtų pasinaudoti šia galimybe, padidinti investicijas į mokslinius tyrimus ir plėtrą bei nuolat gerinti produktų kokybę ir našumą. Nors ji duoda naudos visuomenei ir palengvina pacientų kančias, ji taip pat gali skatinti savo vystymąsi ir pasiekti abipusės-socialinės ir ekonominės naudos. Manoma, kad ateityje titano metalas vaidins svarbesnį vaidmenį ortopedijos srityje ir labiau prisidės prie žmonių sveikatos.
