ባዮሜዲካል ቲታኒየም ቅይጥ ቁሳቁሶች እና መተግበሪያዎች

ባዮሜዲካል ቲታኒየም ቅይጥ ቁሳቁሶች እና መተግበሪያዎች

የባዮሜዲካል ቲታኒየም ቅይጥ ቁሳቁሶች በተለይ በባዮሜዲካል ኢንጂነሪንግ ውስጥ በተለይም የቀዶ ጥገና ተከላዎችን እና የአጥንት መሳሪያዎችን ለማምረት እና ለማምረት የሚያገለግሉ ተግባራዊ መዋቅራዊ ቁሳቁሶችን አይነት ያመለክታሉ ። የቲታኒየም ቅይጥ ማቀነባበሪያ ቁሳቁሶችን ማምረት እና ማዘጋጀት የብረታ ብረት, የግፊት ማቀነባበሪያ, የተቀናጁ ቁሳቁሶች እና የኬሚካል ኢንዱስትሪ መስኮችን ያካትታል, እና በዓለም ላይ እውቅና ያለው ከፍተኛ የቴክኖሎጂ ምርት ነው. የታይታኒየም እና የታይታኒየም ውህዶች ቀስ በቀስ ወደ ሲቪል ፍጆታ መስክ ከኤሮስፔስ ፣ ከአቪዬሽን እና ከሀገር መከላከያ መስኮች ገብተዋል ። በሕክምና እና በጤና ኢንዱስትሪ ውስጥ እንደ ተከላ እና የሕክምና መሳሪያዎች ያሉ ምርቶች; በስፖርት እና በመዝናኛ ኢንዱስትሪ ውስጥ የታይታኒየም ጎልፍ ክለቦች ፣ እንዲሁም የታይታኒየም ብርጭቆዎች ክፈፎች ፣ የታይታኒየም ሰዓቶች ፣ የታይታኒየም ብስክሌቶች እና ሌሎች ምርቶች ከቲታኒየም የተሰሩ ቁሳቁሶች ፍላጎት በየጊዜው እየጨመረ ነው። በባዮቴክኖሎጂ ጠንካራ ልማት እና ግኝቶች የባዮሜዲካል ብረታ ብረት ቁሳቁሶች እና ምርቶች ኢንዱስትሪ የዓለም ኢኮኖሚ ምሰሶ ኢንዱስትሪ ይሆናል። ከነሱ መካከል ታይታኒየም እና ውህዱ ውህዱ ከቅርብ አመታት ወዲህ ፈጣን እና ቋሚ የፍላጎት እድገት አሳይቷል ምክንያቱም እንደ ቀላል ክብደት ፣ ዝቅተኛ የመለጠጥ ሞጁል ፣ መርዛማ ያልሆነ እና ማግኔቲክ ያልሆነ ፣ የዝገት መቋቋም ፣ ከፍተኛ ጥንካሬ እና ጥሩ ጥንካሬ። በተመሳሳይ ጊዜ የቲታኒየም ውህዶች ወደ ፕላስቲክ ቀዶ ጥገና እና ሌሎች መስኮች ውስጥ መግባት ሲጀምሩ አዳዲስ እምቅ የገበያ ፍላጎቶች ብቅ ይላሉ, እና ለወደፊቱ የታይታኒየም ቅይጥ ገበያ በፍጥነት ያድጋል.

የሕክምና ቲታኒየም ውህዶች የምርምር ሂደት

1.1 የሕክምና ቲታኒየም ቅይጥ ምደባ

የቲታኒየም ውህዶች እንደ ማቴሪያል ጥቃቅን መዋቅር በሶስት ምድቦች ሊከፈሉ ይችላሉ: α ዓይነት, α + β ዓይነት እና β ዓይነት ቲታኒየም ቅይጥ.

1.2 የሕክምና ቲታኒየም ውህዶች የእድገት አዝማሚያ

ከሥነ ጽሑፍ ጥናት በኋላ በሀገር ውስጥ እና በውጭ አገር ያሉ አግባብነት ያላቸው ተመራማሪዎች እድገታቸውን በአንድ ድምጽ ያምናሉ የሕክምና ቲታኒየም ቅይጥ ሦስት አስደናቂ ደረጃዎችን አልፏል. የመጀመሪያው ደረጃ በንጹህ ቲታኒየም እና በቲ-6አል-4 ቪ ቅይጥ ይወከላል; ሁለተኛው ደረጃ በቲ ኒው α + β alloys የተወከለው -5A1-2.5Fe እና Ti-6A1-7Nb; ሦስተኛው ደረጃ የ β-titanium alloys በተሻለ ባዮኬሚካላዊ እና ዝቅተኛ የመለጠጥ ሞጁሎች የማዳበር እና የማዳበር ዋና ደረጃ ነው። ተስማሚ ባዮሜዲካል ቲታኒየም ቅይጥ ቁሶች የሚከተሉትን ሁኔታዎች ማሟላት አለበት: ጥሩ ባዮኬሚካላዊነት, ዝቅተኛ የመለጠጥ ሞጁሎች, ዝቅተኛ እፍጋት, ጥሩ ፀረ-ዝገት ባህሪያት, መርዛማ ያልሆኑ, ከፍተኛ የምርት ጥንካሬ, ረጅም የድካም ህይወት እና በክፍል ሙቀት ውስጥ ትልቅ የፕላስቲክ. ለመቅረጽ ቀላል፣ ለመጣል ቀላል ወዘተ... በመትከያ ቁሶች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ የዋሉት ጠቃሚ ውህዶች Ti-6A1-4V እና Ti-6A1-4VELI ናቸው። በጽሑፎቹ ውስጥ ቪ ኤለመንት አደገኛ የሕብረ ሕዋሳትን ምላሽ እንደሚያመጣ እና በሰው አካል ላይ መርዛማ የጎንዮሽ ጉዳቶችን ሊያስከትል እንደሚችል ሪፖርቶች አሉ, አል ኦስቲዮፖሮሲስ እና የአእምሮ መታወክ ሊያስከትል ይችላል. ይህንን ችግር ለመፍታት የባዮሜትሪያል ሳይንቲስቶች በአሁኑ ጊዜ ከ V-ነጻ የሆነውን የአል አዲስ ባዮሜዲካል ቲታኒየም ቅይጥ ቁሳቁሶችን ለመመርመር እና ለመመርመር ቁርጠኞች ናቸው ፣ ከዚያ በፊት ምን ዓይነት ቅይጥ ንጥረ ነገሮችን መርዛማ ያልሆኑ እና ባዮኬሚካላዊ ያልሆኑትን ለመጨመር ተስማሚ እንደሆኑ ማወቅ ያስፈልጋል ። . ጥናቶች እንዳረጋገጡት እንደ ሞሊብዲነም፣ ኒዮቢየም፣ ታንታለም እና ዚርኮኒየም ያሉ መርዛማ ያልሆኑ ንጥረ ነገሮችን የያዙ β-titanium alloys ከፍተኛ የ β-stabilizing ንጥረ ነገሮች ይዘት ያላቸው እና ዝቅተኛ የመለጠጥ ሞጁል (E=55~ 80GPa) እና የተሻለ የመሸርሸር አፈፃፀም እና ጥንካሬ, እንደ ተከላ ወደ ሰው አካል ውስጥ ለመትከል የበለጠ ተስማሚ ነው.

የታይታኒየም ቅይጥ አፕሊኬሽኖች

2.1 የታይታኒየም ቅይጥ የሕክምና መሠረት

የታይታኒየም እና የታይታኒየም ውህዶች እንደ ሰው ተከላ የመጠቀም ዋና ጥቅሞች፡ (1) ጥግግት (20 ዲግሪ ሴንቲግሬድ) = 4.5g/cm3 እና ቀላል ክብደት። በሰው አካል ውስጥ ተተክሏል: በሰው አካል ላይ ያለውን ጭነት ይቀንሱ; እንደ የሕክምና መሣሪያ: በሕክምና ባለሙያዎች ላይ ያለውን የሥራ ጫና ይቀንሱ. (2) የመለጠጥ ሞጁል ዝቅተኛ ነው, እና ንጹህ ቲታኒየም 108500MPa ነው. በሰው አካል ውስጥ በሚተከልበት ጊዜ: ወደ ሰው አካል የተፈጥሮ አጥንት ቅርብ ነው, ይህም ለአጥንት መከርከም ምቹ እና በአጥንት ላይ ያለውን የጭንቀት መከላከያ ውጤት ይቀንሳል. (3) መግነጢሳዊ ያልሆነ ፣ በኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮች እና ነጎድጓዶች ያልተነካ ፣ ከተጠቀሙ በኋላ ለሰው ደህንነት ጠቃሚ ነው። (4) መርዛማ ያልሆነ እና በሰው አካል ላይ እንደ ተከላ ምንም አይነት መርዛማ ወይም የጎንዮሽ ጉዳት የለውም. (5) የዝገት መቋቋም (ባዮሎጂያዊ የማይነቃነቅ ብረት ቁሳቁስ)። በሰው ደም ውስጥ በሚጠልቅበት አካባቢ ውስጥ በጣም ጥሩ የዝገት መከላከያ አለው እና ከሰው ደም እና የሕዋስ ቲሹዎች ጋር ጥሩ ተኳሃኝነትን ያረጋግጣል። እንደ ተከላ, የሰውን ብክለት አያመጣም እና ለሰው አካል ጎጂ አይደለም. የአለርጂ ምላሾች ይከሰታሉ, ይህም የታይታኒየም እና የታይታኒየም ውህዶችን ለመተግበር መሰረታዊ ሁኔታ ነው. (6) ከፍተኛ ጥንካሬ እና ጥሩ ጥንካሬ. በአሰቃቂ ሁኔታ ፣ በእብጠት እና በሌሎች ምክንያቶች የአጥንት እና የመገጣጠሚያዎች ጉዳት። የተረጋጋ የአጥንት ቅርፊት ለመመስረት, የአርሴፕ ሰሌዳዎች, ዊንቶች, አርቲፊሻል አጥንቶች, መገጣጠሚያዎች, ወዘተ. እነዚህ ተከላዎች ለረጅም ጊዜ መቀመጥ አለባቸው. የሰው አካል መታጠፍ ፣ ማዞር ፣ መጭመቅ ፣ የጡንቻ መኮማተር እና ሌሎች የሰው አካል ተፅእኖዎች ይጋለጣሉ ፣ ይህም መትከል ከፍተኛ ጥንካሬ እና ጥንካሬ እንዲኖረው ይፈልጋል ።

2.2 የታይታኒየም ቅይጥ የሕክምና እና ኦርቶፔዲክ ሜዳዎች

የገበያ ሁኔታ ከቲታኒየም ውህዶች ልማት ፣የቲታኒየም ቁሳቁስ ዝርያዎች መጨመር እና የዋጋ ቅነሳ ጋር በሲቪል ኢንዱስትሪ ውስጥ የታይታኒየም አተገባበር በእጥፍ ጨምሯል። CFDA የህክምና መሳሪያዎችን ከከፍተኛ ወደ ዝቅተኛ እንደ ደህንነታቸው በሦስት ደረጃዎች የሚከፍል ሲሆን እነሱም በሶስቱ የመንግስት እርከኖች ቁጥጥር እና ቁጥጥር ስር ናቸው። ከቲታኒየም እና ከቲታኒየም ቅይጥ ቁሳቁሶች የተሠሩት ተከላዎች የሶስተኛው ምድብ የሕክምና መሳሪያዎች ናቸው እና ከፍተኛ ዋጋ ያላቸው ፍጆታዎች ናቸው. ከገበያው ከ 5% በላይ የሚይዙት ንዑስ ዘርፎች ስድስት ዋና ዋና ክፍሎችን ያጠቃልላሉ-በብልት ምርመራ ፣ የልብ ሕክምና ፣ የምርመራ ምስል ፣ የአጥንት ህክምና ፣ የዓይን ሕክምና እና የፕላስቲክ ቀዶ ጥገና። ከእነዚህም መካከል በቫይትሮ ምርመራ፣ የአጥንት ህክምና እና የልብ ጣልቃገብነት በቻይና ውስጥ በፍጥነት በማደግ ላይ ያሉ ከፍተኛ ዋጋ ያላቸው የፍጆታ ዕቃዎች ናቸው። የባዮሜዲካል ቲታኒየም እና ቅይጥ ቁሶች አተገባበር በሦስት ዋና ዋና ደረጃዎች ውስጥ አልፏል፡ የመጀመሪያ አተገባበር በ1950ዎቹ መጀመሪያ በዩናይትድ ኪንግደም እና ዩናይትድ ስቴትስ ለንግድ ንፁህ ቲታኒየም የአጥንት ሳህኖች፣ ብሎኖች፣ የውስጥ ለውስጥ ጥፍር እና ሂፕ ለማምረት ያገለግል ነበር። መገጣጠሚያዎች. የስዊዘርላንድ ኩባንያ ማቲስ የቲ-6A1-7Nb ቅይጥ በመጠቀም ያልተስፋፋ የመቆለፍ intramedullary የጥፍር ሲስተሞች (ቲቢያ፣ ​​humerus እና femur ጨምሮ) እና ሆሎውስ ብሎኖች በማምረት የጭን አንገት የአጥንት ስብራት ለማከም። ባለ ቀዳዳ ኒ-ቲ (PNT) ቅይጥ ባዮአክቲቭ ቁስ የማኅጸን እና ወገብ ኢንተርበቴብራል ፊውዥን ኬጆችን (Cage) ለማምረት ያገለግላል። የካናዳ BIORTHEX ኩባንያ ለኦርቶፔዲክ የአከርካሪ ጉዳት ሕክምና ሲባል የኒ-ቲ ቅይጥ የፈጠራ ባለቤትነት ከተሰጠው ቁሳቁስ ACTIPORE G የተሰራ የማኅጸን እና የላምባር ኢንተርበቴብራል ፊውዥን መያዣ አዘጋጅቷል። አዲሱ የቤታ ቲታኒየም ቅይጥ እንደ የላቀ ቁሳቁስ ለብዙ ዓላማዎች እንደ የአጥንት ህክምና፣ የጥርስ ህክምና እና የደም ቧንቧ ጣልቃገብነት መጠቀም ይቻላል። የኦርቶፔዲክ ሕክምና መሣሪያ ኢንዱስትሪ ከዓለም አቀፍ የሕክምና መሣሪያዎች ገበያ ድርሻ 9 በመቶውን ይይዛል እና አሁንም በፍጥነት እያደገ ነው። የአጥንት ህክምና መሳሪያዎች ገበያው በዋነኛነት በአራት አካባቢዎች የተከፈለ ነው፡- ጉዳት፣ መገጣጠሚያዎች፣ አከርካሪ እና ሌሎች። ከነሱ መካከል፣ በአሁኑ ጊዜ ከፍተኛ የገበያ ድርሻ የሌለው በውጭ ኩባንያዎች የተያዘው ብቸኛው ክፍል trauma ነው። ዋናው ምክንያት በዚህ መስክ ውስጥ ያሉ ምርቶች ዝቅተኛ ቴክኒካል ይዘት ያላቸው, ለመምሰል ቀላል እና ለመሥራት አስቸጋሪ አይደሉም. በብዙ ሁለተኛ እና ሶስተኛ ደረጃ ሆስፒታሎች ውስጥ ሊከናወኑ ይችላሉ, እና የውጭ ኩባንያዎች ሙሉ በሙሉ መሸፈን አይችሉም. የአሰቃቂ ምርቶች ወደ ውስጣዊ ጥገና እና ውጫዊ ማስተካከያ መሳሪያዎች ሊከፋፈሉ ይችላሉ. የውስጥ ማስተካከያ የአሰቃቂ ምርቶች የ intramedullary ጥፍር፣ የአጥንት ሰሌዳዎች፣ ብሎኖች፣ ወዘተ ያካትታሉ። እ.ኤ.አ. በ 2012 trauma 34% የሀገር ውስጥ የአጥንት ህክምና ገበያ ፣ መገጣጠሚያዎች 28% ፣ አከርካሪ 20% እና ሌሎችም። 18%. ትላልቅ መገጣጠሚያዎች ከፍተኛ የቴክኒክ መሰናክሎች ያላቸው ከፍተኛ ደረጃ ያላቸው የሕክምና መሳሪያዎች ናቸው. በአሁኑ ጊዜ ዋና ዋና ሆስፒታሎች በዋናነት ከውጭ የሚመጡ የአጥንት ቁሳቁሶችን ይጠቀማሉ። በአገር ውስጥና ከውጭ በሚገቡ ምርቶች መካከል በቴክኖሎጂ፣ በዲዛይን፣ በምርምርና በልማት፣ በቁሳቁስ፣ በገጽታ አያያዝ ሂደት፣ ወዘተ መካከል አሁንም ክፍተት አለ። ሰው ሰራሽ መገጣጠም በዋናነት በሰው ሰራሽ ጉልበት፣ ዳሌ፣ ክርን፣ ትከሻ፣ የጣት እና የእግር ጣት መገጣጠሚያዎች፣ ወዘተ. ከነሱ መካከል በጣም አስፈላጊ የሆኑት የጋራ መተኪያዎች የሂፕ መገጣጠሚያዎች እና የጉልበት መገጣጠሚያዎችን ያጠቃልላል ፣ እነዚህም በአንድ ላይ ከ 95% በላይ የአለም የጋራ መተኪያ ገበያን ይይዛሉ ። የአከርካሪ ተከላ መሳሪያዎች የthoracolumbar nail plate systems, የማኅጸን አከርካሪ የጥፍር ሰሌዳ ስርዓቶች እና የውህደት ስርዓቶችን ያካትታሉ, ከነዚህም መካከል የኢንተር ቬቴቴብራል ኬጅ ስርዓት ለ intervertebral ዲስክ ምትክ ሕክምና በዋናነት ጥቅም ላይ ይውላል እና እንዲሁም በጣም አስፈላጊው ክፍል ነው, ይህም በግምት ሙሉውን የአከርካሪ ተከላ ገበያ ይይዛል. .

መደምደሚያ

የቲታኒየም ውህዶች የላቀ ባህሪያት በሕክምናው መስክ ግንባር ቀደም ቦታ እንዲኖራቸው አስተዋጽኦ አድርገዋል. የቲታኒየም ውህዶች የቁሳቁስ ዲዛይን እና የዝግጅት ቴክኖሎጂ በባዮቴክኖሎጂ ግኝቶች እና በሕክምና አፕሊኬሽኖች ትልቅ ፍላጎት በፍጥነት አዳብሯል። የ የሕክምና ቲታኒየም ቅይጥ በአሁኑ ጊዜ የሚመረቱት በዋናነት α+β ዓይነት ቲታኒየም ውህዶች ናቸው። ከዝግጅት ቴክኖሎጂ አንጻር የ TC4 (TC4ELI) ምርት በአሁኑ ጊዜ ዋናውን የገበያ ድርሻ ይይዛል. β-አይነት ቲታኒየም ቅይጥ ባዮኬቲቲቲቲቲ እና ሜካኒካል ተኳኋኝነት ውስጥ አንዳንድ ጥቅሞች አሉት, ስለዚህ አዲስ የሕክምና የታይታኒየም alloys የሚሆን የምርምር ነጥብ ሆኗል እና የሕክምና implants መስክ ውስጥ በጣም እምቅ ቴክኖሎጂ ነው. ለወደፊቱ የቲታኒየም ውህዶች የማምረት ቴክኖሎጂ በዝቅተኛ ሞጁሎች ፣ ከፍተኛ ጥንካሬ ፣ ጥሩ ባዮኬሚካላዊ እና ሜካኒካል ተኳሃኝነት አቅጣጫ ማዳበር አለበት። ከዕድገት አዝማሚያዎች አንጻር የ β-type ቲታኒየም ውህዶች የወደፊት የእድገት አቅጣጫ እና የሜዲካል ቲታኒየም ቅይጥ ገበያ ዋና ዋና ይሆናሉ.