تحلیل مزایای عملکردی و کاربردهای عملی صنعتی آلیاژهای تیتانیوم پزشکی

مواد زیستی پزشکی یک شاخه حیاتی از علوم مواد را نشان می دهد که به عنوان مواد حامل پیشرفته با محتوای فن آوری بالا و ارزش اقتصادی برای تشخیص، درمان،یا جایگزینی بافت ها و اندام های انسانیاین زمینه یک حوزه در حال ظهور در علم و فناوری مواد است.آماده کمک های بیشتری به کشف اسرار زندگی و اطمینان از سلامت و طول عمر انسان.

در میان مواد فلزی بیومدیکی، تیتانیوم و آلیاژ های آن به انتخاب مورد نظر برای ایمپلنت های پزشکی تبدیل شده اند، مانند مفاصل مصنوعی (پای، زانو، شانه، مچ پا، آرنج، مچ دست، مفاصل انگشت و غیره).), محصولات آسیب استخوانی ( ناخن های داخل مغز، صفحات، پیچ و غیره), اصلاح ستون فقرات و سیستم های تثبیت داخلی، ایمپلنت های دندانی، دندان مصنوعی، سیم های ارتودنسی، دریچه های مصنوعی قلبو استنت های قلبی عروقی مداخله ای به دلیل خواص عالی جامع آنهادر حال حاضر هیچ ماده فلزی برتر از آلیاژ های تیتانیوم برای کاربردهای بالینی وجود ندارد.آمار ناقص نشان می دهد که حدود ۴۰۰ میلیون نفر معلول هستند.اما تا به امروز تنها ۳۵ میلیون نفر ایمپلنت دستگاه پزشکی زیستی دریافت کرده اند.تعداد جایگزین های مفصل سالانه در حدود 1بنابراین پتانسیل بازار برای مواد زیست پزشکی بسیار زیاد است و تقاضا برای تیتانیوم و آلیاژ های آن به عنوان مواد فلزی زیست پزشکی ترجیح داده می شود.به طور قابل توجهی رشد خواهد کرد..

مزایای آلیاژ های تیتانیوم در دستگاه های پزشکی:

وزن کم:این ماده باعث کاهش آسیب به رگ های خونی، عضلات و اندام ها در طول عمل جراحی می شود و خستگی جراح را کاهش می دهد. ابزارهای تیتانیومی به ویژه برای میکروجراحی های ظریف مناسب هستند.

مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی و غیر سمی بودن:از زنگ زدن تجهیزات جلوگیری می کند، خطر عفونت زخم را کاهش می دهد و به بهبود سریع تر کمک می کند.

انعطاف پذیری متوسط:ایده آل برای ساخت کلپس های پزشکی، پینتز، تیغ های میکرو جراحی و سایر ابزارها.

بازتاب کم:تیتانیوم با کمترین درخشش در زیر نور بی سایه مناسب تر از فولاد ضد زنگ برای روش های جراحی است.

کاربردهای آلیاژ های تیتانیوم پزشکی:
ایمپلنت های ارتوپدیک:
شامل مفاصل مصنوعی لگن، مفاصل زانو و سیستم های تثبیت داخلی ستون فقرات می باشد. دستگاه های فیوژن بین بدن آلیاژ تیتانیوم منافذ می توانند 60-80٪ منافذیت را با اندازه منافذ 150-600μm به دست آورند.تسهیل رشد استخوان. تکنولوژی چاپ سه بعدی امکان تکرار دقیق داده های CT بیمار را فراهم می کند و ایمپلنت های شخصی با بیش از 95٪ تطابق آناتومیک را تولید می کند.

دستگاه های قلبی عروقی:
استفاده می شود در تولید استنت های دریچه قلبی مصنوعی و استنت های عروقی استنت های آلیاژ Ti-6Al-4V را می توان به ضخامت دیواره 80μm با قدرت پشتیبانی بیش از 10N / mm2 پردازش کرد.آلیاژ های جدید تیتانیوم (e).g., Ti-15Mo-5Zr) نشان می دهد که خواص ضد تخمک گذاری بهبود یافته است، که میزان ریستنوسی استنت را به کمتر از 5٪ کاهش می دهد.

بازسازی دندان:
تیتانیوم خالص تجاری (TA1 / TA2) برای ریشه ایمپلنت دندان استفاده می شود و به قدرت اتصال استخوان 50MPa می رسد و از 35MPa پوشش های هیدروکسیپتیت فراتر می رود.ایمپلنت های آلیاژ Ti-Zr نشان می دهند که میزان زنده ماندن پنج ساله 97.3٪، از آلیاژ های تیتانیوم سنتی 94.1٪ بهتر است.

با مزیت های ترکیبی از سازگاری زیستی، خواص مکانیکی و انعطاف پذیری تولید،آلیاژ های تیتانیوم پزشکی تبدیل به یک سنگ بنای ضروری مواد مراقبت های بهداشتی مدرن شده انداز ارتوپدی تا کاربردهای قلبی عروقی و از اجزای استاندارد شده تا ایمپلنت های شخصیگسترش مداوم آنها تاثیر عمیق نوآوری مواد بر سلامت انسان را برجسته می کندبا تکامل تکنولوژی و نیازهای بالینی، آلیاژ های تیتانیوم پزشکی بدون شک عملکرد بهتری خواهند داشت.نوشتن فصل های جدید برای صنعت پزشکی و حمایت از تلاش بشریت برای زندگی با کیفیت بالاتر.