Titaniwm Defnydd Meddygol

Beth yw Titaniwm?

Defnyddiwyd deunyddiau titaniwm mewn bywyd bob dydd ers amser maith. Roedd y 1930au yn ddechrau deunyddiau swyddogaethol biofeddygol modern. I ddechrau, datblygwyd dur di-staen i'w ddefnyddio mewn cymwysiadau meddygol a mewnblaniadau. Aloi wedi'i wneud o cobalt yw'r ail ddeunydd. Daeth titaniwm a'i aloi yn genhedlaeth ddiweddaraf o fioddeunyddiau metelaidd tua'r 1960au. Ers ei ymddangosiad mwyaf cofiadwy, mae titaniwm wedi'i bortreadu fel metel rhyfeddod ac wedi cael ystyriaethau eang.

Pam mae titaniwm mor unigryw?

Titaniwmyn fetel pontio sydd â chryfder uchel a dwysedd isel. O dan amrywiaeth o amodau, mae'n gwrthsefyll cyrydiad. Yn benodol, mae titaniwm yn gudd ac yn gallu gwrthsefyll hylif corff a meinwe. Dyma'r biocompatibility honedig a rhwystr defnydd. Maent yn ofynion hanfodol ar gyfer cymwysiadau mewn meddygaeth.

Amlinellir priodweddau sylfaenol titaniwm, dur di-staen, ac aloi cobalt yn Nhabl 1. Y dwysedd isaf yw 4.51 g/cm-3 ar gyfer titaniwm, a'r dwysedd uchaf yw 8 g/cm-3 ar gyfer dur di-staen. Mae gan ditaniwm gymhareb cryfder-i-ddwysedd llawer uwch o 76 kNm/kg ar gyfer yr un cryfder tynnol. Gyda chryfder / dwysedd o 63 kNm / kg, mae 20 y cant yn gryfach na dur di-staen. Dim ond hanner gwerth modwlws elastig titaniwm yw aloi cobalt a dur di-staen confensiynol. Mae'n llawer mwy tebyg i asgwrn dynol. Yn ogystal, mae gan ditaniwm ehangiad thermol a dargludedd isel, gan ei wneud yn anfferromagnetig.

Mae gan ditaniwm a'i gyfansawdd y priodweddau mwyaf defnyddiol sy'n eu gwneud yn ganlyniad enfawr mewn iechyd cyhyrol, mewnosodiadau, a meysydd offeryn gofalus. Baoji ddinas changsheng titaniwm co. ltd yw gwneuthurwr a chyflenwr melin fetel titaniwm a Cu-Ni a chynhyrchion gorffenedig yn yr ystod fwyaf cynhwysfawr o raddau, dimensiynau a chynhyrchion melin.

Cynigir y prisiau isaf a'r safonau peirianneg uchaf ar gyfer metelau i'r farchnad gan ddinas baoji changsheng titaniwm co. ltd, sydd wedi'i leoli yng nghanol cynhyrchu titaniwm Tsieina. Yn sicr na allwn gael ein gorau ar gostau ac ansawdd rydym wedi cyflwyno ein gwarant cost yn sicrhau. Titaniwm yw'r dewis a ffefrir o felin titaniwm a CuNi a chyflenwyr cynnyrch gorffenedig ledled y byd.

Beth yw dwysedd titaniwm?

Oherwydd ei fod yn fwy heriol i'w echdynnu, nid yw metel titaniwm mor fforddiadwy â haearn, felly mae ei gymwysiadau yn tueddu i fod yn arbenigol. Mae priodweddau metel titaniwm yn hynod werthfawr. Yn debyg i alwminiwm, mae'n ffurfio haen ocsid amddiffynnol denau i atal cyrydiad, gan ei gwneud yn ymarferol anadweithiol. Oherwydd bod ganddo ddwysedd o 4.5 gram y cm3, sy'n sylweddol is na haearn, mae aloion titaniwm yn bwysig i'r diwydiant awyrofod. Fe'i defnyddiwyd i wneud llawer o'r Fwyalchen SR-71, sef yr awyren â chriw cyflymaf yn y byd. Fe'i defnyddiwyd hefyd i wneud llawer o'r injans a ffrâm awyr awyrennau teithwyr mawr fel Airbuses a 747s.

Oherwydd ei wrthwynebiad i ddŵr môr, defnyddir y metel hwn mewn cymwysiadau morol fel siafftiau llafn gwthio. Dywedir hefyd fod y Rwsiaid yn ei ddefnyddio i adeiladu llongau tanfor. Nid yw titaniwm yn wenwynig, ac nid yw'r corff yn ei ddiswyddo. Oherwydd ei fod hefyd yn cysylltu ag asgwrn, fe'i defnyddiwyd mewn gweithdrefnau llawfeddygol fel mewnblaniadau dannedd a gosod cymalau newydd, yn enwedig cymalau clun.

Pam mae titaniwm yn cael ei ddefnyddio ar gyfer mewnblaniadau?

Fe wnaeth y farchnad ar gyfer mewnblaniadau deintyddol, yr amcangyfrifir ei bod yn werth tua USD 4.6 biliwn ledled y byd, agor y drws i'r posibilrwydd o adfer iechyd a swyddogaeth ddeintyddol claf [6]. Oherwydd eu biocompatibility a chost isel, mewnblaniadau titaniwm yw'r deunydd a ddefnyddir amlaf ar y farchnad.

Mae titaniwm yn ddeunydd bioinert, sy'n cychwyn bron dim effaith niweidiol ar y meinwe amgylchynol. Fodd bynnag, er gwaethaf disgrifiad y deunydd o nifer o fanteision cynhenid, mae'n methu ag integreiddio'n dda â'r asgwrn a'r meinwe gingival heb driniaeth arwyneb ddigonol, a allai arwain at fethiant mewnblaniad. Osseointegration gwael yw achos y methiannau hyn, sy'n effeithio ar sefydlogrwydd y mewnblaniad yn yr asgwrn a gall arwain at ddatblygiad heintiau a phrosesau llidiol yn y gofod peri-mewnblaniad [7]. Mae gwahanol driniaethau arwyneb i atal ffurfio bioffilmiau bacteriol niweidiol a gwella osseointegration yn cael eu hastudio fel ffordd o leihau'r materion hyn. Mae nanotechnoleg wedi creu effeithiau cadarnhaol mewn deintyddiaeth, gyda'r opsiwn i ddosbarthu arwynebau â daearyddiaeth benodol a darn synthetig i weithio ar rinweddau biogydnaws defnyddiau.

A yw titaniwm llawfeddygol yn magnetig?

Mae mewnblaniadau metel yn arbennig o agored i risgiau mudo mewnblaniadau a gwresogi a achosir gan radio-amledd (RF), y mae gan y ddau ohonynt y potensial i niweidio'r meinwe o amgylch oherwydd bod peiriannau MRI yn defnyddio magnetau pwerus [11].

Nid yw dadleoli a achosir gan MRI yn effeithio ar fewnblaniadau sydd wedi'u cau'n ddiogel i'r asgwrn, yn ôl astudiaethau [1,12]. O ystyried y diffyg archwiliadau parhaus, nid yw pelydr-X yn cael ei awgrymu yn y cyfnod prydlon ar ôl y llawdriniaeth mewn cleifion â mewnosodiadau digyswllt fel cyrlau, sianeli a stentiau [6]. Oherwydd bod cerrynt trolif y mewnblaniad yn gyfochrog â maes magnetig statig y sganiwr, yn ddamcaniaethol mae gwresogi RF yn bosibl. Mewn unrhyw achos, mae'r holl astudiaethau partner wedi datgelu nad yw'r newid tymheredd hwn yn bwysig, gan ddangos bod pryderon am niwed meinwe o gynhesu RF yn ddiangen.

Gall arteffactau delwedd a achosir gan fewnblaniadau metel achosi i ganlyniadau gael eu camddehongli. Trwy optimeiddio paramedrau sganio ac addasu dilyniannau pwls cyseiniant magnetig, gall datblygiadau technolegol leihau afluniad delwedd. Rhaid i feddygon ystyried manteision delweddu yn ogystal â'r posibilrwydd o ystumio delwedd a achosir gan fewnblaniad wrth benderfynu a ddylid perfformio MRIs ar gleifion ai peidio.

Nid yw maes magnetig y MRI yn cael unrhyw effaith ar ditaniwm oherwydd ei fod yn ddeunydd paramagnetig. Gellir defnyddio MRI yn ddiogel mewn cleifion sydd â mewnblaniadau oherwydd bod risg isel iawn o gymhlethdodau a achosir gan fewnblaniadau. Fodd bynnag, defnyddir aloion i wneud y platiau titaniwm a ddefnyddir yn yr ardal creuanwynebol. Oherwydd bod effeithiau MRI yn cael eu dylanwadu gan y gyfran o gyfansoddion yr aloi, mae angen ymchwil fwy manwl gywir.

Cymal ffug a gwreiddio Clinigol

Mae cyfanswm y boblogaeth yn dod yn ei flaen mewn blynyddoedd. Rydyn ni eisiau byw'n hirach a byw bywyd gweithgar iawn heddiw. Mae damweiniau sy'n gysylltiedig â chwaraeon, traffig, a mathau eraill o ddamweiniau i gyd yn arwain at anafiadau. Yn amlwg, mae diddordeb y cyd ffug yn parhau i ddatblygu. Mae titaniwm a'i gyfansoddion wedi'u defnyddio fel arfer i gynhyrchu teclynnau mewnosod, er enghraifft, mae platiau esgyrn, sgriwiau ar gyfer gosod toriadau, prosthesis falf cardiaidd, rheolyddion calon, a chalonnau artiffisial i gyd yn enghreifftiau o gymalau artiffisial. Mae dros 100 miliwn o gleifion ledled y byd yn derbyn therapi amnewid yn flynyddol, ac mae dros 1,{4}} tunnell o ditaniwm yn cael ei fewnosod yng nghyrff cleifion.

Mae angen i'r mewnblaniadau metel hyn gael eu siapio'n fecanyddol mewn ffordd benodol i gadw eu swyddogaethau wrth eu defnyddio. Yn ystod ein gweithgareddau dyddiol, rydyn ni'n plygu, troelli, gwasgu, a chontractio ein cyhyrau. Pan fyddant yn destun llawer o flinder, sgraffiniad ac effaith, rhaid i'r rhannau artiffisial hyn beidio â dirywio. Mae titaniwm 50 y cant yn ysgafnach na dur di-staen ac mae ganddo gymhareb cryfder-i-ddwysedd sydd 20 y cant yn uwch. Mae'n gryfach ac yn ysgafnach. Ar y pwynt pan gaiff ei fewnosod y tu mewn i'r corff dynol, bydd yn lleihau llwythi'r corff. Bydd cleifion yn gallu symud o gwmpas yn fwy rhydd. Rhwng y rhan artiffisial a'r corff dynol, bydd tensiwn. Mae diffyg cyfatebiaeth yn y modwlws elastig yn arwain at yr hyn a elwir yn straen rhyngwyneb. O dabl 1, gallwn weld bod gan ditaniwm y modwlws hyblyg lleiaf posibl ymhlith y tri deunydd hyn. Mae'r mewnblaniad titaniwm a'r asgwrn dynol yn llawer mwy cydnaws yn fecanyddol.

Yn ffisiolegol, mae'r corff yn gwrthod rhannau anghyfarwydd. Ar ôl llawdriniaeth mewnblaniad, mae llid clinigol, cochni a chosi yn aml yn cael eu profi pan ddefnyddir dur di-staen a chyd-aloi fel bioddeunyddiau. Mae titaniwm a'i aloion yn adnabyddus am eu hanweithgarwch biolegol. Maent yn hynod o wrthsefyll cyrydiad yn amgylchedd trochi gwaed dynol. Mae'n gwrthwynebu gwaed dynol a meinwe celloedd yn dda ar y cyfan, gan warantu tebygrwydd mawr. Nid oes bron unrhyw halogiad ac ymatebion anffafriol dueddol, sy'n gweithio'n hynod ar adferiad cleifion. Mae cymwysiadau niferus titaniwm yn seiliedig ar hyn.

Oherwydd ei fio-gydnawsedd uwch, mae titaniwm pur fasnachol (Cp Ti) yn cael ei ystyried yn gyffredinol fel yr ymgeisydd gorau. Fodd bynnag, mae'r aloion ELI Ti-6Al-7Nb, Ti-13Nb-13Zr, Ti-12Mo-6Zr, a Ti-6 {6}}Mae Al-4V hefyd yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn mewnblaniadau meddygol. Mewn gwirionedd yn cymryd golwg ar ein safle i ofyn am ein eitemau gwahanol!

Offer ar gyfer orthopaedeg Trin anffurfiadau esgyrn yw prif ffocws orthopaedeg. Er mwyn helpu'r corff dirdro i ddychwelyd i'w safle arferol, mae angen grym allanol. Dylai caledwedd iechyd cyhyrol roi cynhaliaeth gadarn ac adalw cyflwr cywir y corff. Heblaw am rwystr traul a gwrthwynebiad erydiad, yr eiddo newydd a ddisgwylir yma yw cof siâp. Mae aloion cof siâp wedi'u gwneud o ditaniwm a nicel yn meddu ar briodweddau cryfder uchel a chof. Ar hyn o bryd, defnyddir aloi Ti-Ni i wneud platiau esgyrn cyffredin, ewinedd intramedullary, gosodiad mewnol mandibwlaidd, cywiro scoliosis, a dyfeisiau tebyg eraill.

Mae gan fewnblaniadau deintyddol eu nodweddion unigryw eu hunain. Mae tri math o fewnblaniad deintyddol: sygomatig, osseointegredig, a mewnblaniad bach ar gyfer angori orthodontig. Mae titaniwm wedi'i ddefnyddio fel coronau, hoelion coron, rhychwantau sefydlog, rhychwantau porslen, rhychwantau sment, modrwyau dal amnewid dannedd, seiliau, teclynnau rhyngwynebu a theclynnau atgyfnerthu. Mae titaniwm wedi'i ddefnyddio i orchuddio bron pob elfen fetel o ddannedd gosod.

Gadewch i ni ddechrau gyda osseointegration safonol. Rhoddir "gwreiddyn," neu "had," yn gyntaf yn asgwrn yr ên gan feddyg. Ar ôl iddo setlo i lawr, bydd uwch-strwythur y dant yn cysylltu â'r gwreiddio. Ar ôl hynny, bydd dant newydd yn datblygu ar ei ben. Dyma'r cyferbyniad rhwng gwreiddio clinigol a gwreiddio deintyddol. Mae mewnblaniad meddygol naill ai'n "glud" neu'n "sgriw" a ddefnyddir i gysylltu meinwe galed sydd wedi torri neu yn lle meinwe caled sydd wedi'i ddifrodi. Beth bynnag, cynorthwyodd gwreiddio deintyddol dylunio newydd i ddatblygu. Pa mor ddiddorol!

Mae'r weithdrefn "syml" hon yn gofyn am briodweddau thermol a biogydnawsedd rhagorol. Wrth yfed cawl a bwyta iogwrt wedi'i rewi bydd unigolion yn teimlo'n boeth ac yn oer, ond o'r geg nid y dannedd y daw'r teimladau hyn. Ni fydd unrhyw ysgogiad ar gyfer iachdannedd.

Ychydig iawn y mae titaniwm yn ehangu pan gaiff ei gynhesu. Ar y pwynt pan ddefnyddir gwreiddio titaniwm fel "gwraidd", ni fydd yn tyfu nac yn crebachu y tu mewn i geg unigolion. Bydd y dant sydd wedi'i fframio'n ddiweddar yn aros lle y dylai fod. Mae gan ditaniwm ddargludedd thermol o ddim ond un rhan o bump o ddur di-staen, un rhan o dair o alwminiwm, a hanner hynny o gopr. Ni fydd yn cadw at strwythur y dannedd gwirioneddol pan gaiff ei ddefnyddio fel coron. Gall titaniwm amddiffyn y mwydion deintyddol rhag ysgogiadau gwres ac oerfel.

Defnyddir titaniwm castio manwl gywir mewn deintyddiaeth oherwydd bod ganddo gywirdeb dimensiwn uchel, dim crebachu, a dim swigod. Ar hyn o bryd, mae 4 titaniwm heb ei lygru (Cp Ti) yn cael eu defnyddio'n unigryw ar gyfer cymwysiadau mewnosod deintyddol. Maent yn amrywio mewn gradd ASTM o 1 i 4. Mae gan bob un ohonynt lefel isel o ddargludedd electronig, gwrthwynebiad erydiad uchel, cyflwr thermodynamig ar werthoedd pH ffisiolegol, tueddiad trefniant gronynnau isel mewn amodau hylif a phwynt isoelectric yr ocsid o 5-6.

Mae purdeb yn gostwng ac mae cryfder yn cynyddu rhwng graddau 1 a 4. Titaniwm Gradd 2 yw'r seren fwyaf adnabyddus ar gyfer cymwysiadau mewnosod deintyddol. Mae ganddo gryfder cynnyrch lleiaf o 275 MPa sy'n cyfateb i ddur caled wedi'i dymheru austenitig. Pan fydd angen cryfder uwch, gellir cymhwyso cyfuniad titaniwm yn yr un modd. Mae aloion eraill, megis Ti-6Al-4V, hefyd yn cael eu defnyddio mewn amrywiaeth o gyd-destunau.

Offerynnau llawfeddygol

Roedd y genhedlaeth gyntaf o offer llawfeddygol wedi'u gwneud o ddur carbon, ond nid oedd eu perfformiad cystal â pherfformiad clinigol ar ôl electroplatio. Yn aml yn arwain at haint. Mae dur di-staen ail genhedlaeth yn austenitig, ond mae'r cynnwys cromiwm yn wenwynig ac mae ganddo rai effeithiau ar y corff.

Priodweddau mecanyddol a hydwythedd yw'r pethau cyntaf y mae angen eu hystyried wrth wneud offer llawfeddygol. Y flaenoriaeth metel hyblygrwydd penodol i gadw i fyny gyda siâp gofynnol heb ildio. Mae sgalpelau, pliciwr a siswrn yn enghreifftiau o offer llawfeddygol sylfaenol sy'n hir ac yn denau. Mae angen rhywfaint o gryfder ar yr offeryn i weithredu'n ddiogel. Dylent fod yn ddigon dwys a pheidio â thorri yn ystod gweithdrefn feddygol. Ar gyfer offer llawfeddygol, y modwlws gofynnol yw 100 GPa. Modwlws titaniwm yw 116 GPa.

Yn ystod gweithgaredd gweithdrefn feddygol, cyflwynir offer yn syth i feinwe byw. Mae angen cael ymwrthedd cyrydiad, biocompatibility, a phriodweddau magnetig. Nid yw titaniwm yn wenwynig i feinwe dynol. Ni fydd yn arwain at unrhyw adwaith anaddas. Mae'r ystafell weithredu weithiau'n profi meysydd magnetig. Er enghraifft, mae pelydr-X yn creu maes deniadol o tua 1.5 Tesla. Gall y maes deniadol hwn ddylanwadu ar offerynnau gofalus mewn gwahanol ffyrdd, gan gynnwys: mudiant niweidiol a achosir gan ryngweithio meysydd magnetig (yr effaith taflegryn), gwres offeryn a achosir gan ddyddodiad pŵer amledd radio (RF), a ffotograffiaeth sy'n gysylltiedig ag offer Titaniwm yw lles gweithgaredd nad yw'n ddeniadol, dibynadwy. Oherwydd ei fod yn anfagnetig, mae hefyd yn dileu'r posibilrwydd o achosi niwed i fewnblaniadau electronig cain.

Mae sterileiddio yn cael ei wneud gan ddefnyddio chwistrell stêm poeth ar dymheredd uchel ar ôl llawdriniaeth. Defnyddir gwahanol lanhawyr i lanhau microbau a chlefydau. Ni ddylai maint ac ansawdd wyneb yr offeryn newid ar ôl glanhau dro ar ôl tro. Yn ogystal, ni ddylai fod llawer o ddifrod. Bob tro mae llawfeddyg yn defnyddio offeryn, mae angen iddo weithio'n gywir. Mae ymwrthedd cyrydiad titaniwm a aloion titaniwm yn ardderchog. Yn olaf ond nid lleiaf, mae pwysau isel titaniwm yn ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer microlawfeddygaeth. Gall y tymheredd gwaith amrywio unrhyw le o 150 i 500 gradd Celsius. Gellir lleihau blinder llawfeddygon trwy ddefnyddio offer llawfeddygol ysgafn, yn enwedig ar gyfer triniaethau hirfaith.

Mae titaniwm meddygol ac aloion titaniwm yn fetelau o ansawdd uchel a ddefnyddir yn aml mewn offer meddygol. Mae catodau laser, driliau deintyddol a gefeiliau yn cael eu cynhyrchu'n aml gan ddefnyddio titaniwm.

Mae Baoji City Changsheng Titanium Co, Ltd yn wneuthurwr blaenllaw a chyflenwr sy'n darparu atebion unigol ar gyfer ystod eang o gymwysiadau. Rydym yn cydweithio'n agos â chi ar bob cam o'r broses weithgynhyrchu i sicrhau bod y cynnyrch terfynol yn bodloni'ch gofynion. Cysylltwch â ni neu gofynnwch am ddyfynbris ar unwaith i ddysgu mwy.

Cyfeiriadau: https://www.rsc.org/periodic-table/element/22/titanium

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9104688/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6369045/