I materiali di sostituzione dell'articolazione artificiale e dell'osso artificiale dovrebbero avere le seguenti proprietà di base: materiali leggeri e ad alta resistenza, biocompatibili, resistenza alla corrosione, reazioni tissutali nel corpo dell'impianto non causeranno deterioramento del materiale, affaticamento causato da sollecitazioni ripetute, meno danni e altre proprietà . Le proprietà più importanti degli impianti metallici sono la formabilità, la lavorabilità e la lucidatura. Devono rimanere funzionali durante il ciclo di vita previsto e non si deteriorano sotto carichi di fatica, abrasione, corrosione e impatto. Il titanio e le leghe di titanio soddisfano tutti i requisiti di cui sopra. I primi materiali per articolazioni artificiali come la polvere per protesi, il polipropilene e il plexiglass sono di bassa resistenza, facili da rompere e scarsa biocompatibilità. Successivamente passa all'acciaio inossidabile, ma la proporzione di acciaio inossidabile è maggiore, circa 2 volte la proporzione dell'osso umano, e nel corpo dall'azione del fluido corporeo appariranno corrosione e frattura. La lega Co-Cr è anche un ottimo materiale per giunti artificiali, ma sfortunatamente il cobalto e il cromo sono tossici per l'uomo. Il titanio e la lega di titanio sono materiali ideali per le articolazioni artificiali grazie alla loro piccola proporzione (simile a quella dell'osso umano), all'elevata resistenza, alla buona lavorazione meccanica e all'eccellente resistenza alla corrosione.
I materiali in titanio specificati per il trapianto chirurgico sono principalmente titanio puro e lega Ti-6Al-4VELI. Recentemente, i materiali di trapianto Ti-6Al-7Nb e Ti-13Nb1-13Zr, che hanno una buona compatibilità con il corpo umano, sono stati approvati dallo standard ASTM. Con il titanio come osso artificiale, le cellule possono essere rigenerate su di esso, l'osso può crescere, il titanio e l'osso umano, l'epitelio e il tessuto hanno una buona affinità. Al fine di migliorare la qualità della superficie del materiale implantare collegato all'osso umano, anche il rivestimento in bioceramica è un metodo efficace. Allo stato attuale, il titanio e la lega di titanio sono stati ampiamente utilizzati nell'articolazione ossea artificiale, nell'osso artificiale, nella pedana articolare, nel fissatore osseo rotto, nel chiodo del midollo osseo, nella valvola cardiaca artificiale, nel cranio e così via. Secondo le statistiche, la domanda annuale di giunti artificiali in lega di titanio in Cina supera i 5000 set e l'effetto dell'applicazione clinica è buono.
Applicazione del titanio in chirurgia ortopedica
Il modulo elastico della lega di titanio medicale è più vicino allo scheletro umano rispetto a quello dell'acciaio inossidabile, adatto per la chirurgia ortopedica umana. Nella chirurgia ortopedica, viene spesso utilizzata la lega a memoria di forma nichel-titanio. Gli studi hanno dimostrato che NT-SMA è un nuovo materiale che integra resistenza all'usura, resistenza alla corrosione, effetto memoria di forma, pseudoelasticità e smorzamento del suono, ecc. È sempre più ampiamente utilizzato in ortopedia. Oltre alle placche ossee comuni, agli aghi intramidollari, alla fissazione interna mandibolare, alla correzione della scoliosi, ecc., l'ospedale Shanghai Changhai ha realizzato una serie di progettazione e applicazione clinica di NT-SMA. Come il dispositivo NT-rotuleo, il chiodo a forcella Nt-arc, il dispositivo NT-arch, il dispositivo NT-flying (progettato per la ricostruzione sacrale), ecc., Hanno raggiunto un'efficacia soddisfacente. Per l'applicazione di materiali in lega di titanio al corpo umano, i paesi stanno ancora cercando di esplorare, cercando una nuova lega di titanio più sicura e affidabile, a beneficio delle persone di tutto il mondo.
Applicazione del titanio nell'industria farmaceutica
Il titanio è utilizzato nell'industria farmaceutica per realizzare contenitori, reattori e riscaldatori. Nella produzione farmaceutica, le apparecchiature sono spesso a contatto con acido cloridrico, acido nitrico, acido solforico e altri acidi inorganici, acidi organici e loro sali. Le apparecchiature sono spesso danneggiate a causa della corrosione e l'inquinamento da ioni di ferro portato dalle apparecchiature in acciaio influisce sulla qualità del prodotto. Le apparecchiature in titanio possono risolvere questi problemi. Ad esempio, il bollitore di esterificazione della penicillina, il serbatoio di saccarificazione, l'evaporatore a film di cloramfenicolo, il reattore Anaixin, il filtro Mitur, il dispositivo di raffreddamento del dimetilsolfato, il filtro per medicinali liquidi, ecc., Tutti hanno il precedente della selezione del materiale in titanio, la quantità e la qualità della medicina liquida prodotta sono costantemente migliorato e la qualità è pienamente in linea con quanto previsto dalla farmacopea cinese.
Applicazione del titanio nei dispositivi medici
Il titanio e la lega di titanio hanno una buona resistenza alla corrosione, il titanio non tossico, non magnetico, è una buona scelta di materiali per apparecchiature mediche. Nella storia degli strumenti chirurgici, gli strumenti chirurgici di prima generazione erano per lo più realizzati in acciaio al carbonio, ma furono eliminati perché le prestazioni dopo la galvanica non potevano soddisfare i requisiti dell'uso clinico. La seconda generazione di strumenti chirurgici in acciaio inossidabile austenitico, ferritico e martensitico, ma i componenti in acciaio inossidabile del cromo tossico, la perdita di strato di cromo sul corpo umano ha un certo impatto, quindi, la terza generazione - strumenti chirurgici in titanio. La leggerezza del titanio lo rende particolarmente adatto alla microchirurgia. Il titanio ha resistenza alla corrosione, buona elasticità, nessuna deformazione, resistenza alla pulizia ripetuta, la qualità della superficie di disinfezione non è influenzata; Non è magnetico e può eliminare la minaccia di danni a strumenti elettronici impiantati piccoli e sensibili, in modo che gli strumenti chirurgici in titanio siano utilizzati sempre più ampiamente. Attualmente è stato utilizzato per realizzare lame chirurgiche, pinze emostatiche, forbici, trapano elettrico per ossa, pinzette e così via. In strumenti medici, ago per sutura vascolare in titanio, linea di sutura sternale, filtro in titanio del filtro dell'ossigeno, uno degli strumenti chirurgici cardiaci, macchina per elettrocardiogramma con elettrodo in titanio, macchina per coltura in vitro con titanio come incubatrice; Le sonde dei trituratori ad ultrasuoni medicali, i controller automatici delle scatole per il trasporto del sangue e gli strumenti in titanio per la chirurgia oculare sono tutti in buone condizioni.
Applicazioni dentali di titanio e leghe di titanio
A causa della sua eccellente resistenza alla corrosione e dell'affinità umana, e considerando l'allergia ai metalli e la forza specifica, il titanio è adatto per l'applicazione in campo dentale. I metalli utilizzati in chirurgia dentale sono iniziati con l'amalgama e le corone metalliche negli anni '20, le leghe di oro, argento e palladio sono state utilizzate principalmente negli anni '60, l'acciaio inossidabile è diventato il materiale più comunemente usato per gli strumenti ortodontici permanenti e staccabili dopo gli anni '70 e la fusione del titanio la tecnologia è stata resa popolare negli anni '90. La colata dentale con macchina per colata in titanio ha le caratteristiche di alta precisione dimensionale, assenza di bolle e fori di restringimento. Tra i materiali metallici utilizzati per la riparazione del tessuto duro umano, il modulo elastico del titanio è il più vicino a quello del tessuto umano, che può ridurre l'inadattabilità meccanica tra impianto metallico e tessuto osseo. La conduttività termica del titanio è la più bassa tra tutti i materiali metallici utilizzati per la riparazione dentale. La bassa conducibilità termica può ridurre l'irritazione termica alla polpa dei denti con corone, che è molto importante per la riparazione dentale. Gli intarsi e le corone in titanio hanno la funzione di proteggere la polpa ed evitare irritazioni da caldo e freddo. Titanio dentale in termini di materiale, l'originale è puro titanio, ma la sua forza è insufficiente, difficile da macinare, scarsa resistenza all'usura, difetti di fusione facili da produrre e instabilità di qualità. La lega di titanio ha un'elevata resistenza, la più comunemente usata è la lega Ti-6Al-4V, ma poiché il metallo V è dannoso per il corpo umano, usa Nb invece di V e ha sviluppato con successo Ti{{6} La lega }Al-7Nb, ha un'eccellente resistenza alla corrosione e sostanzialmente innocua per il corpo umano, ma ha anche una forte plasticità, eccellente abrasività e altri vantaggi, è stata approvata dagli standard ASTM. Attualmente, la lega superelastica Ti-Ni è ampiamente utilizzata per raddrizzare i denti. Dagli anni '80, i paesi sviluppati hanno iniziato a studiare l'applicazione del titanio nel restauro dentale, utilizzato per la prima volta negli impianti dentali e successivamente utilizzato nelle staffe per protesi dentarie, nel ponte della corona e nel filo ortodontico dentale. Allo stato attuale, il titanio può essere utilizzato come corona dentale, chiodo per corona, ponte fisso, ponte in porcellana, ponte adesivo, morsetto per protesi, base, dispositivo di collegamento e dispositivo di rinforzo. Quasi tutte le parti metalliche della protesi possono essere realizzate in titanio. Lo studio del titanio e delle leghe di titanio è diventato un punto caldo nello studio delle leghe dentali. I denti in porcellana in lega di titanio possono ripristinare molto bene la forma e la funzione dei denti, e l'elevata resistenza, l'aspetto bello, il colore stabile, la superficie liscia, la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione, è una sorta di riparazione permanente, adatta a tutti i denti fissi, in particolare la sua buona biocompatibilità, sensibile allo ione nichel è più adatto alle persone, è stato ampiamente utilizzato nella riparazione dentale.
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