การใช้งานทั่วไปของโลหะผสมไทเทเนียมทางการแพทย์มีอะไรบ้าง?

โลหะผสมไทเทเนียมเป็นวัสดุสำคัญสำหรับอุปกรณ์ฝังในกระดูก ทันตกรรม เวชศาสตร์หัวใจและหลอดเลือด และสาขาอื่นๆ เกรดของโลหะผสมไทเทเนียมทางการแพทย์มีความแตกต่างกันในด้านองค์ประกอบทางเคมี โครงสร้างจุลภาค และประสิทธิภาพ แต่ละเกรดตรงกับความต้องการทางคลินิกเฉพาะและสถานการณ์การใช้งาน

 

 

ทำจากไทเทเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูง-และมีปริมาณสิ่งเจือปนต่ำมาก ไทเทเนียมบริสุทธิ์ได้รับความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีเยี่ยมจากฟิล์มออกไซด์ตามธรรมชาติ และไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ที่มีนัยสำคัญ

 

เกรดที่สำคัญ ได้แก่ Gr1 และ Gr2 ซึ่ง Gr2 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น ด้วยความแข็งแกร่งที่สูงกว่า Gr1 และความเหนียวที่ยอดเยี่ยม จึงเหมาะสำหรับสถานการณ์การปลูกถ่ายที่มีความเค้นต่ำ-ส่วนใหญ่

 

มีความเสถียรทางโครงสร้างในระยะยาว-ในของเหลวในร่างกายมนุษย์โดยไม่มีความเสี่ยงที่จะปล่อยไอออนของโลหะมากเกินไป

เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการความแข็งแรงต่ำและความเข้ากันได้ทางชีวภาพสูง เช่น หลักยึดรากฟันเทียม แผ่นซ่อมแซมกะโหลกศีรษะ และอุปกรณ์ฝังใต้ผิวหนัง แต่ความแข็งแรงที่ไม่เพียงพอทำให้ไม่สามารถนำไปใช้ในการปลูกถ่ายหลักออร์โทพีดิกส์ที่รับน้ำหนัก-

 

(I) + โลหะผสมไทเทเนียม

+ โลหะผสมไททาเนียมปรับโครงสร้างให้เหมาะสมโดยการผสมกับอะลูมิเนียม วานาเดียม และองค์ประกอบอื่นๆ ผสมผสานกับความแข็งแรงสูง ความเหนียวสูง และความสามารถในการแปรรูปที่ดี เป็นโลหะผสมไทเทเนียมทางการแพทย์ที่ใช้กันมากที่สุดในการปฏิบัติงานทางคลินิก เหมาะสำหรับการปลูกถ่ายน้ำหนักปานกลาง-ถึง-

 

Gr5 ELI: การออกแบบช่วยลดผลกระทบของสิ่งสกปรก เช่น ออกซิเจนและไนโตรเจน ที่มีต่อความเหนียว และรักษาความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมเช่นกัน

ส่วนใหญ่ใช้ในการปลูกถ่ายกระดูก/การบาดเจ็บ เช่น ก้านข้อเทียม ระบบก้านเล็บไขสันหลัง- และแผ่นบาดเจ็บของกระดูก

 

(II) โลหะผสมไทเทเนียมใกล้-

โลหะผสมไทเทเนียมใกล้- แทนที่วาเนเดียมด้วยไนโอเบียม ซึ่งขจัดความเป็นพิษของวานาเดียมทางเคมี ในขณะเดียวกันก็เพิ่มความต้านทานการสึกหรอและความเข้ากันได้ทางชีวภาพ เป็นวัสดุอัพเกรดของ + โลหะผสมไทเทเนียม

 

Ti-6Al-7Nb :ความต้านทานแรงดึงเทียบได้กับ Ti-6Al-4V ELI, ความต้านทานการสึกหรอที่เหนือกว่า, ความเข้ากันได้ทางเซลล์ที่ดี และไม่ปล่อยองค์ประกอบที่เป็นพิษ ทำให้เหมาะสำหรับการฝังในระยะยาว

 

ใช้ในถ้วยอะซีตาบูลเทียม แผ่นการบาดเจ็บของกระดูก รากฟันเทียมคุณภาพสูง- ฯลฯ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ป่วยที่มีความไวต่อวานาเดียมหรือต้องการการปลูกถ่ายระยะยาว- การประยุกต์ใช้ในการเปลี่ยนข้อต่อกำลังขยายตัว

 

(III) โลหะผสมไทเทเนียม

โลหะผสมไททาเนียมก่อให้เกิดเฟสที่เสถียรผ่านองค์ประกอบต่างๆ เช่น โมลิบดีนัม ไนโอเบียม และอะลูมิเนียม ข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือโมดูลัสยืดหยุ่น-ต่ำเป็นพิเศษ ซึ่งสามารถลด "ผลการป้องกันความเครียด" ได้อย่างมาก หลีกเลี่ยงการฝ่อของกระดูก และเหมาะสำหรับประชากรพิเศษ

 

Ti-15Mo-3Nb-3Al ใช้เป็นหลักในการปลูกถ่ายกระดูกสำหรับวัยรุ่นและอุปกรณ์เชื่อมกระดูกสันหลัง โมดูลัสต่ำช่วยลดการแทรกแซงการพัฒนาของกระดูกของวัยรุ่น และส่งเสริมการรวมตัวของกระดูก ในขณะเดียวกันก็ลดความเสี่ยงของการทรุดตัวในการตรึงกระดูกสันหลัง

 

 

โลหะผสมไทเทเนียมที่ย่อยสลายได้เป็นจุดสนใจในการวิจัยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการออกแบบโลหะผสม ทำให้สามารถย่อยสลายได้แบบควบคุมได้ โดยไม่จำเป็นต้องผ่าตัดเอาออกอีก ผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายสามารถเผาผลาญโดยร่างกายมนุษย์ ในขณะเดียวกันก็ให้การสนับสนุนการสร้างเนื้อเยื่อกระดูกใหม่ชั่วคราว

 

โลหะผสม Mg-Ti-Zn อยู่ระหว่างการทดลองทางคลินิก โดยยังไม่มีการกำหนดมาตรฐานสากลแบบครบวงจร

ในระหว่างการย่อยสลายจะปล่อยธาตุที่เป็นประโยชน์เพื่อส่งเสริมการสร้างกระดูกใหม่ คุณสมบัติทางกลตรงกับข้อกำหนดในการซ่อมแซมกระดูกชั่วคราว โดยไม่มีสารตกค้างที่เป็นอันตราย

 

เหมาะสำหรับการปลูกถ่ายกระดูกเทียมระยะสั้น- เช่น แผ่นกระดูกชั่วคราวและสกรูยึดกระดูกหัก คาดว่าจะจัดการกับความเจ็บปวดและความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการผ่าตัดขั้นทุติยภูมิสำหรับการปลูกถ่ายแบบดั้งเดิม และได้แสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่น่าหวังใน-การทดลองทางคลินิกขนาดเล็กในศัลยกรรมกระดูกและข้อที่ได้รับบาดเจ็บ