Biomeditsiinilisteks rakendusteks mõeldud titaansulamist materjalid on biomeditsiinitehnoloogias kasutatavate funktsionaalsete konstruktsioonimaterjalide klass, spetsiaalselt kirurgiliste implantaatide ja ortopeediliste seadmete tootmiseks ja tootmiseks. Titaansulamite tootmine ja valmistamine hõlmab metallurgiat, survetöötlemist, komposiitmaterjale ja keemiatööstust ning seda peetakse maailmas kõrgtehnoloogiliseks tooteks. Titaan- ja titaansulamid sisenevad järk -järgult kosmose-, lennundus- ja kaitsetööstusest tsiviilelanike valdkonda. Nagu implantaadid meditsiini- ja tervishoiusse, meditsiiniseadmed; Spordi- ja vabaajatööstus, titaangolfiklubid ja titaanprilliraamid, titaankellad, titaanrattad ja muud tooted, kasvab nõudlus titaani töötlemise materjalide järele. Biotehnoloogia jõulise arengu ja suurte läbimurdete arendamisega arenevad biomeditsiiniline metallimaterjalid ja toodete tööstus maailmamajanduse sambatööstuseks. Nende hulgas on titaan ja selle sulamid kerge, vähese elastsuse mooduliga, mittetoksilise, mittemagnetilise, korrosioonikindluse, suure tugevuse, hea tugevuse ja muude suurepärase tervikliku tulemuse, viimastel aastatel nõudluse kiire ja püsiva kasvu järele. Samal ajal, kui titaansulamid hakkavad sisenema ortopeedia valdkonda ja muu uue potentsiaalse turunõudluse valdkonda, näib titaansulamite turu tulevik kiirem kasv.
1 Meditsiinilise titaansulami uurimistöö areng
1.1 Meditsiinilise titaansulami klassifikatsioon
Titaansulamid võib jagada kolme kategooriasse vastavalt materjali mikrostruktuuri tüübile: -tüüp, + - tüüpi ja -tüübi titaansulamid.
1.2 Meditsiinilise titaansulami arengusuund
Kirjandusuuringutes leiti, et kodumaised ja välismaised teadlased ja teadlased nõustuvad, et meditsiiniliste titaansulamite areng on läbinud kolm ikoonilist etappi, esimest etappi esindavad puhas titaan ja ti -6 al {-4 v sulam; Teist etappi tähistab uus + sulam Ti -5 a 1-2. 5fe, ti -6 a 1-7 nb; Kolmas etapp on parema biosobivuse ja madalama elastse mooduliga + sulamite väljatöötamine; Kolmas etapp on parema biosobivuse ja madalama elastse mooduliga + sulami väljatöötamine. ja alumine elastne moodul -Titaniumsulamid. Ideaalsed biomeditsiinilised titaansulamist materjalid peavad vastama järgmistele tingimustele: hea biosobivus, madal elastsusmoodul, madal tihedus, hea korrosioonikindlus, mittetoksilisus, kõrge saagikuse tugevus, pikk väsimus, suur plastilisus toatemperatuuril, hõlpsasti moodustav, lihtne valamine. Olulised sulamid, mida implantaadimaterjalides laialdaselt kasutati, on ti -6 a 1-4 v ja ti -6 a {1-4 veli. Kirjanduses on teatatud, et V -element võib põhjustada pahaloomulist kudede reaktsiooni, millel võib olla inimkehale toksilised kõrvaltoimed, ja Al võib põhjustada osteoporoosi ning psüühikahäireid ja muid häireid; Selle probleemi lahendamiseks on praegused biomaterjalide teadlased pühendunud uutele biomeditsiiniliste titaansulamite uurimisele ja uurimisele, mis ei sisalda V ja Al. Selle probleemi lahendamiseks on praegused biomaterjalide teadlased pühendunud uute biomaterjalide uurimisele ja uurimisele, mis ei sisalda meditsiiniliseks kasutamiseks V, titaniumsulamites V, Al Titanium sulamid, ja enne seda on vaja välja mõelda, millised legeerivad elemendid sobivad nii mitte-toksilise kui ka biosobivate lisamiseks. On leitud, et titaansulamid, mis sisaldavad mittetoksilisi elemente nagu molübdeen, nioobium, tantaal, tsirkoonium jne, sisaldavad suuremat stabiliseerivate elementide sisaldust ja võrreldes + titaani sulamitega, on neil madalam elastsus moodul (E-id, mis on rohkem kui ka shemendiga), mis on ka paremad kui ka paremad sheid) ja paremad sheid. implantaadina.
2 Titaanisulami rakendamine
2.1 Titaanisulami meditsiiniline alus
Titaani ja titaanisulamite kasutamise eelised on peamiselt: (1) tihedus (20 kraadi)=4. 5G/cm3, kerge. Inimkehasse implanteeritud: inimkeha koormuse vähendamiseks meditsiiniseadmena: vähendada meditsiinitöötajate töökoormust. (2) Madal elastsusmoodul, puhas titaan on kehasse implanteeritud 108 500MPa: inimkeha loomulikule luule lähemal, soodustades luu pookimist, et vähendada luu stressi varjestuse mõju implantaadile. (3) Mittemagnetiline, mida ei mõjuta elektromagnetilised väljad ja äikesed, mis on pärast kasutamist soodsad inimkeha ohutusele. (4) Mittetoksilisus, inimkeha kui implantaadi toksilised kõrvaltoimed. (5) Korrosiooniresistentsus (biosisese metalli materjalid), suurepärane korrosioonikindlus inimese verekümbluse keskkonnas, et tagada hea ühilduvus inimese vere ja rakukudedega, kuna implantaadid ei tekita inimese saastumist, ei toimu allergilisi reaktsioone, mis on aluseks titaani ja titaani sulamiolu tingimustele. (6) Trauma, kasvajate ja muude luude põhjustavate tegurite tõttu kõrge tugevus, hea tugevus, liigesekahjustused, kindla luutoetuse loomiseks tuleb kasutada kõverdatud plaatide, kruvide, kunstliku luu ja liigeste abil. Need implantaadid peaksid pikka aega kehasse, keerduvad, keerduvad, ja muul viisil, millele on vastupidine, ja muul viisil.
2.2 Titaansulami meditsiinivaldkond ja ortopeediline väli
Titaansulamite, titaani sortide ja hindade vähendamisega on turuolukord, titaani rakendamine kodanikutööstuses on eksponentsiaalselt suurenenud. CFDA jaguneb kolmeks meditsiiniseadmete klassideks vastavalt nende ohutusele madalalt madalalt ning vastavalt kolmele valitsuse järelevalvele ja juhtimisele, titaan- ja titaanide materiaalsetesse implantaatide koosseisudest. All-segmendi turuosa enam kui 5% alamprintsiisest, sealhulgas in vitro diagnostika, südame, diagnostiline kuvamine, ortopeedia, oftalmoloogia, ortopeedia kuus peamist segmenti. Nende hulgas on in vitro diagnostika, ortopeedia ja südame sekkumine Hiinas kõige kiiremini kasvav kõrge väärtusega tarbekaupa. Biomeditsiinilise titaani ja selle sulamite rakendamine on läbinud kolm maamärkide etappi: 1950. aastate alguse varajane rakendamine, kõigepealt Ühendkuningriigis ja Ameerika Ühendriikides, kasutati luuplaatide, kruvide, intramedullik küünte ja puusaliigeste tootmiseks kaubanduslikult puhast titaani. Šveitsi Mathys kasutas ka ti -6 a 1-7 NB sulamit, et toota pikendamata intramedullaarseid naelutussüsteeme (sealhulgas sääreluu, õlavarre, reieluu) ja õõnsaid kruvisid reieluu kaelamurdude raviks. Poorne ni-ti (pnt) sulamist bioaktiivne materjali tootmine emakakaela, nimmevaheline sulandumine (puuri) Kanada biorthexi ettevõte töötas välja poorse ni-ti-toe-sulamist patenteeritud materjali Actiporeore Gamma tootmise emakakaela, valgusarvestuse sulandumise jaoks ortopeedilise kerekahjustuse ravi jaoks. Uus beeta -titaansulamist võib arvestada ortopeediat, hambaravi ja veresoonte sekkumist ning täiustatud materjalide ortopeedilise meditsiiniseadmete tööstuse muid kasutusvõimalusi, mis moodustasid üle 9% ülemaailmsest meditsiiniseadmete turuosast ja on endiselt kiire kasvuga. Ortopeediliste meditsiiniseadmete turg jaguneb neljaks peamiseks segmendi traumaks, liigese, selgroo ja muuks. Nende hulgas on Trauma ainus segment, mida välismaised ettevõtted pole suure turuosa hõivanud, peamiselt seetõttu, et selle valdkonna tooted on madala tehnoloogiaga, hõlpsasti jäljendatavad, vähem keerulised käitatavad ning paljude teise ja kolmanda taseme haiglaid saab läbi viia, nii et välismaiseid ettevõtteid ei saa täielikult katta. Traumatooteid saab jagada sisemiste fikseerimise ja väliste fikseerimisseadmete, sisemiste fikseerimistraumatoodete, sealhulgas intramedullaarsete küünte, taldrikute ja kruvide jms. 2012. aastal moodustasid traumad 34% kodumaisest ortopeedilisest turust, 28% liigestest, 20% lülisambast ja 18% teistest. Suured vuugid on tipptasemel meditsiiniseadmed, millel on kõrged tehnilised tõkked. Praegu impordivad peavooluhaiglad peamiselt ortopeedilisi materjale ning kodumaiste ja imporditud toodete vahel on endiselt lõhe tehnoloogia, disaini, uurimise ja arendustegevuse, materjalide ja pinna töötlemise protsessi osas. Kunstlikud vuugid liigitatakse peamiselt kunstliku põlve, puusa-, küünarnuki, õla-, sõrme- ja varbaühenduste jms, millest kõige olulisemad liigesevahetused hõlmavad puusa- ja põlveliigeseid, mis koos moodustavad enam kui 95% ülemaailmsest ühise asendamise turust. Lülisambaimplantaadiseadmete hulka kuuluvad rindkere -lülisamba küüneplaadi süsteem, emakakaela lülisamba küüneplaadisüsteem ja termotuumasünteesi süsteem jne, millest selgroolüli termotuumasünteesisüsteemi kasutatakse peamiselt selgroolüli ketaste vahetamise ravis, mis on ka kõige olulisem segment, mis moodustab umbes poole kogu seljaaju implantatsiooni turust.
3 järeldus
Titaansulami parem jõudlus on saavutanud oma juhtpositsiooni meditsiinivaldkonnas. Titaansulamite materiaalne kujundamine ja ettevalmistustehnoloogia on kiiresti arenenud koos biotehnoloogia läbimurde ja suure nõudlusega meditsiiniliste rakenduste järele. Praegu toodetud meditsiinilised titaansulamid on peamiselt + tüüpi titaansulamid. Ettevalmistusprotsessi seisukohast võtab TC4 (TC4eli) tootmine praegu peamise turuosa. -Type titaansulamitest on saanud uute meditsiiniliste titaansulamite uurimispott, kuna nende eelised biosobivuses ja mehaanilises ühilduvuses, mis on meditsiiniliste implantaatide valdkonnas kõige lootustandvam tehnoloogia. Tulevikus tuleks titaansulamite tootmistehnoloogia välja töötada madala mooduli, suure tugevuse, hea biosobivuse ja mehaanilise ühilduvuse suunas. Arengutrendi põhjal saab -Type titaansulamist saab tulevase arengusuuna ja meditsiinilise titaansulami turu peavoolu.
