tıbbi titanyum
Cerrahi implant metal malzemeleri olarak da bilinen tıbbi metal malzemeler esas olarak teşhis, tedavi ve insan dokusunun değiştirilmesi veya iyileştirilmesi amacıyla kullanılır. Geçtiğimiz 20 yılda metal tıbbi malzemelerin gelişimi, polimer malzemeler, kompozit malzemeler, hibrit ve türev malzemeler gibi biyomedikal malzemelerle karşılaştırıldığında nispeten yavaş olmasına rağmen, yüksek mukavemete, iyi tokluğa, bükülme yorulmasına karşı dirence ve mükemmel işlenebilirliğe sahiptirler. verim. Diğer birçok tıbbi malzemeyle değiştirilemeyecek mükemmel özelliklere sahiptir ve klinik uygulamada en yaygın kullanılan yük taşıyan implant malzemesidir. Özellikle metal 3D baskı teknolojisinin gelişmesiyle birlikte metal medikal malzemelerin kullanımı daha yaygın hale gelmiştir. En önemli uygulamalar şunlardır: kırık tespit plakaları, vidalar, yapay eklemler ve diş kökü implantları.
Tıbbi titanyum alaşımı
Tıbbi titanyum alaşımı (titanyum bazlı alaşımlı biyomedikal malzeme) şu ana kadar bilinen en biyouyumlu metallerden biridir. 1940'lı yıllardan bu yana titanyum ve titanyum alaşımları klinik tıpta yavaş yavaş kullanılmaya başlandı. 1951'de insanlar kemik plakaları ve kemik vidaları üretmek için saf titanyum kullanmaya başladı. Orta-1970'larda titanyum ve titanyum alaşımları tıpta yaygın olarak kullanılmaya başlandı ve en umut verici tıbbi malzemelerden biri haline geldi. Şu anda, titanyum ve titanyum alaşımları esas olarak ortopedide, özellikle uzuv kemikleri ve kafataslarının rehabilitasyonunda, çeşitli kırık iç fiksasyon cihazlarının, yapay eklemlerin, kafatasları ve dura mater'in (Şekil 1), yapay kalp kapakçıklarının, dişlerin imalatında kullanılmaktadır. , diş etleri, braketler vb. prizler ve kaplamalar. Bunlar arasında en yaygın kullanılan tıbbi titanyum alaşımı GR5'tir (Ti-6A1-4V). Alaşım, oda sıcaklığında on-beta iki fazlı karışık bir yapıya sahiptir ve mukavemeti ve diğer mekanik özellikleri, çözelti işlemi ve yaşlandırma işlemiyle önemli ölçüde geliştirilebilir.
Şekil 1 Tıbbi titanyum alaşımlı kafatası tıbbi şekil hafızalı alaşım kardiyovasküler stent
Titanyum ve titanyum alaşımlarının yoğunluğu yaklaşık 4,5 g/cm3'tür, bu da paslanmaz çelik ve kobalt alaşımlarının neredeyse yarısı kadardır. Yoğunluğu insan sert dokusuna yakındır ve biyouyumluluğu, korozyon direnci ve yorulma direnci paslanmaz çelik ve kobalt alaşımlarından daha iyidir. Şu anda en iyi metal tıbbi malzemedir. Titanyum ve titanyum alaşımlarının insan vücudu ile afinitesi, yüzeydeki yoğun titanyum oksit (TiO2) pasifleştirme filminin, belirli biyolojik aktivite ve osseointegrasyon göstererek vücut sıvılarında kalsiyum ve fosfor iyonlarının apatit oluşturmak üzere birikmesini indükleyebilmesinden kaynaklanmaktadır. yetenek. Güçlüdür, özellikle intraosseöz implantasyona uygundur. Titanyum ve titanyum alaşımlarının dezavantajları düşük sertlik ve zayıf aşınma direncidir. Aşınma meydana gelirse, öncelikle oksit filminin tahrip olmasına yol açacak ve daha sonra aşınma parçacıklarının korozyon ürünleri, özellikle Ti-6A{{'de bulunan toksik vanadyum (V) insan dokusuna girecektir. 5}}V alaşımı implantın arızalanmasına yol açacaktır. Titanyum ve titanyum alaşımlarının aşınma direncini arttırmak amacıyla, titanyum ve titanyum alaşımlı ürünlerin yüzeyi, yüzey aşınma direncini arttırmak için yüksek sıcaklıkta iyon amonyaklama veya iyon implantasyon teknolojisi ile işlenebilir. Son yıllarda, tümü V, Al ve insan vücuduna zararlı diğer elementleri azaltmaya ve titanyum alaşımlarının biyouyumluluğunu etkili bir şekilde iyileştirmeye odaklanan bazı yeni titanyum alaşımları (esas olarak - tipi alaşımlar) geliştirildi.
