Titāna sakausējumam tā unikālo fizikālo un ķīmisko īpašību dēļ ir arvien nozīmīgāka loma medicīnas jomā, īpaši ortopēdiskajā ķirurģijā. Tīrā titāna elastības modulis ir tuvu dabiskajam cilvēka kaulam, kas veicina stresa ekranēšanas efekta samazināšanu un kaulu dziedināšanas veicināšanu, un tāpēc to plaši izmanto cilvēka ortopēdiskajās operācijās, piemēram, elkonī un potītes locītavās.
I. Titāna pielietojuma vēsture un pašreizējais statuss ortopēdijā
Kopš 1972. gada Ķīna sāka izmantot vietējo titāna un titāna sakausējuma mākslīgo kaulu un locītavu klīniskai ārstēšanai. Pekinas Vispārējais pētniecības institūts, kas nav krāsainie metāli, ir viena no agrākajām titāna mākslīgo locītavu pētniecības vienībām Ķīnā, un tā ražoja industriālo tīru titāna mākslīgo augšstilbu un gūžas locītavas klīniskajai lietošanai 1973. gadā. Līdz šim, kaut arī titāna daudzums, ko izmanto Ķīnas farmācijas potenciālā, ir relatīvi zems, izaugsmes tempi ir strauji, vairāk nekā 30%, parādot lielisku tirgus potenciālu.
Titāns ir labi darbojies, lai palīdzētu ārstēt ortopēdiskās slimības. Piemēram, patellar lūzuma ārstēšanā titāna-nickel sakausējuma plāksnes izmantošana, kas izgatavota no poli-patellar ierīces, vienkārša darbība, laika taupīšana un darbaspēka taupīšana, viegli veicināma lietojumprogramma. Turklāt lūzumu apstrādē plaši izmanto arī tādus titāna produktus kā viļņu formas saliektas pēdas braukšanas naglu un spiediena kaulu plāksni, un tie ir sasnieguši labu terapeitisko efektu.
Otrkārt, titāna sakausējuma pakāpe un pielietojums
Ti -6 al -4 v un ti -6 al -4 Veli sakausējumi ir nobriedušāki titāna sakausējumi, kas plaši izmantoti implantātu materiālos. Tomēr toksiskā elementa vanādija klātbūtnes dēļ ilgtermiņa lietošana cilvēka ķermenī var būt potenciāli kaitīga, tāpēc tā pielietojums ir pakāpeniski samazinājies.
Lai tiktu galā ar šo problēmu, starptautiski ir izstrādāti vairāki medicīniski titāna sakausējumi, piemēram, Šveices ti -6 al -7 nb sakausējums, Ķīnas bez vanādija medicīniskā titāna sakausējumi, Vācijas Ti -5 al -2. Ti -5 al -1. 5B sakausējums un ti -15 mo -5 Zr -3 al sakausējums. Šie jaunie sakausējumi ir uzlabojuši mehāniskās īpašības, vienlaikus nodrošinot bioloģisko drošību, lai apmierinātu ortopēdiskās operācijas vajadzības.
Treškārt, 3D drukāšana un titāna metāla revolucionārs pielietojums
Strauji attīstoties 3D drukas tehnoloģijai, medicīniskās piedevu ražošana Pure Titanium parāda lielu potenciālu galvaskausa defektos, zobu defektos un gūžas locītavas nomaiņā. Tika atklāts, ka 3D drukātās titāna acs stīvums ir augstāks par citām diafragmām, kas veicina kaulu transplantāta materiālu veidošanos. Turklāt pielāgotajam titāna acim ir priekšrocības salīdzinājumā ar komerciālo titāna aci, piemēram, īsāks operācijas laiks un zemāks pēcoperācijas infekcijas risks.
Lai arī titāna metāla vai titāna sakausējumam kā kaulu aizstājošam materiālam joprojām ir noteiktas mehāniskās īpašības un bioloģiskās veiktspējas ierobežojumi klīniskajā pielietojumā, sagaidāms, ka šīs problēmas tiks atrisinātas, izstrādājot jaunas materiālu tehnoloģijas, piemēram, nanotehnoloģiju. Piemēram, titāna sakausējumu bioloģisko savietojamību un mehāniskās īpašības var uzlabot, izmantojot nanomateriāla pārklājuma metodi.
Rezumējot, titāna sakausējumu piemērošana ortopēdiskajā medicīnā ir daudzsološa. Ar nepārtrauktu zinātnes un tehnoloģijas progresu un inovācijām titāna sakausējumiem būs nozīmīgāka loma ortopēdiskajā ķirurģijā, nodrošinot labākus ārstēšanas rezultātus un dzīves kvalitāti pacientiem. Tajā pašā laikā titāna nozarei vajadzētu arī izmantot šo iespēju, lai veicinātu savu attīstību un sniegtu lielāku ieguldījumu sabiedrībā.
