인체에 티타늄 합금 재료의 적응성 및 의료 티타늄의 유형

의료 사업에서 금속 재료의 사용은 인체에 절대적으로 무해해야합니다. 금속이 부식되면 유기체 (인체)의 세포 조직에 영향을 미치는 금속 이온을 용해시킬 수 있으므로 쉽게 부식되지 않고 부식성이 높은 금속 재료를 사용해야하며 티타늄은 일종의 높은 수준입니다. 부식 방지 재료. 스테인레스 스틸 시리즈에서 코발트 기반 및 티타늄 기반 합금 시리즈, 티타늄 및 티타늄 합금 비율에 이르기까지 의료 금속 재료가 증가하고 있습니다. 전 세계 의료 산업에서 사용되는 티타늄의 양은 연간 약 1,000 톤입니다.

1. 인체에 티타늄의 적응성 (살아있는 유기체와 의료 티타늄의 호환성)

인간 적응성에 대한 금속 이온의 반응을 관찰하기 위해, 우리는 마우스 폐 섬유 아세포 (V79 세포) 및 마우스 (20 일 된 마우스) 섬유 아세포와 같은 금속 이온에 민감한 세포를 사용하여 실험실에서 세포 적응성 평가 방법을 수행했습니다. 중국의 의료 실험에 사용되는 조직 (I929 세포)은 제품 평가를 위해 독립 행정 기관에 의해 평가되었다. 우리는 의료 기기 평가를위한 기술 기반기구 (의료 기기의 생물학적 평가 표준화를위한 기술위원회)가 제공 한 원소 단량체 이온의 반응을 차별화합니다. 티타늄 합금이 사용될 때, 사용 된 합금 요소에 따라 티타늄 합금의 부식성은 순수한 티타늄 합금의 부식성과 비교하여 감소하고 부식이 발생하면 합금 요소가 용해 될 수 있습니다. 부식성 및 비 침습적 인 합금 요소를 선택해야합니다. 티타늄 합금에서 티타늄 6AL4V ELI는 비행기 제조 및 해수 내성 엔지니어링 장비에서 오랫동안 사용되어 왔으며 많은 사용의 예를 가지고 있습니다. 의료 분야에서, 부식성이 우수한 엘리 합금 (저 철, 산소 및 수소 함량)이 오랫동안 사용되어 왔습니다. 그러나 최근에 이식 및 배치를위한 티타늄 합금의 연구 및 개발의 일환으로, 우리는 바나듐 (V)을 Niobium (NB)으로 대체하여 TI-13NB-13ZR 합금을 표준화했습니다. 단량체의 변이원성에 관한 보고서 (ASTM, ISO). 알루미늄을 적극적으로 배출하는 합금도 있으며 곧 출시 될 예정입니다.

2. 의료용 티타늄

의료용 사용을위한 American ASTM 표준 (F-Code)은 세계 표준과 동일하며 유럽에서는 ISO 표준 및 ASTM 표준 (ASTM F136 ASTM F67)이 분류되고 유럽 표준으로 병합되고 있습니다. 일본에서는 국내 표준을 조직하고 있으며 ASTM 및 ISO에 해당하는 표준을 조직하고 있으며 ISO 표준을 기반으로 표준을 만들기 시작했습니다.

인공 무릎 관절 및 고관절 (대퇴골 머리 포함)과 같은 임플란트 및 부착물에 대한 ASTM 표준에 지정된 티타늄 재료는 모양에 따라 나열됩니다. 오랫동안, 분말 재료를 포함한 순수한 티타늄 및 TI-6AI-4V 합금은 다양한 형태의 부품 및 성분을 만드는 데 사용되어왔다.

3. 의료 티타늄 응용

티타늄은 인공 대퇴 관절, 인공 무릎 관절, 뼈 판 등과 같은 많은 부분에 사용됩니다. 정형 외과 수술에도 사용됩니다. 티타늄은 모든 인공 관절 부품에 적합하지 않으며, 관절 부분에서는 종종 스윙 부분이 있습니다. 티타늄은 마모가 쉽지 않기 때문에 (바람직하게는 세라믹 및 코발트 합금을 사용하고) 티타늄 합금으로 이식 된 부품을 이식 한 부품입니다. 티타늄 합금의 표면은 초기 단계에서 생물학적 뼈와 결합하기 위해 아파타이트 또는 바이오글라스와 같은 뼈에 민감한 물질로 고급스럽고 코팅됩니다. 또한, 골절 고정의 경우, 티타늄 내 손톱 및 티타늄 플레이트가 사용됩니다.

또한 임플란트와 부착물이 사용되는 치과 분야에서도 증가하는 경향이 있습니다. 티타늄은 소량으로 사용되지만 그림과 같이 플레이트, 실, 소켓 및 바구니 형태의 티타늄 합금과 순수한 티타늄 합금이 있습니다. 이 부분은 턱뼈로 직접 구동되고 뼈의 구성을 나타내는 아파타이트로 코팅되어 치아의 치은 부분에 고정됩니다. 티타늄은 일반 치과의 금속 임플란트에 적합합니다. 정밀 주조와 초 플라스틱 성형의 두 가지 방법이 있으며 체중이 가볍고 코발트 및 크롬 합금의 이전 사용과 비교하여 산성 음식을 맛 보지 않지만 티타늄의 사용이 외부의 외부에 속하기 때문에 가격이 더 비쌉니다. 건강 보험 진단 및 치료.

내과에 대한 이식 가능한 액세서리로서 환자가 낮은 심박수로 고통받을 때 맥박 조정기를 이식 할 수 있습니다. 전극 와이어는 쇄골 하 정맥에서 심장에 삽입되며,이 전극은 맥박 조정기에게 전자 신호를 입력하여 맥박 조정기가됩니다. 최근에 맥박 조정기는 질량 20g 및 두께 6mm로 개발되었으므로 전극 와이어와 연결되어 피부 아래에 묻힐 정도로 작습니다. 배터리와 제어 회로는 순수한 티타늄으로 만들어진 작은 용기 (로켓)에 포함되어 있으며, 이는 살아있는 유기체에 비판적이지 않습니다. 배터리는 6 년 이상 지속되어야하므로 컨테이너 (로켓)는 오랫동안 안정적이고 안전해야합니다. 현재 일본의 약 5,000 명이 혜택을 받았습니다.

티타늄은 수술기구에도 사용됩니다. 특히 10 시간 이상 지속되는 긴 뇌 및 신경 외과 작전의 경우 집게는 가벼워 져야하며 티타늄 제품은 지혈 집게에 사용됩니다. 티타늄은 또한 임플란트, 부착 용 수술기구 및 타르타르 제거를위한 진동기와 같은 많은 치과 처리 기기에도 사용됩니다. 보조 장비 및 휠체어와 같은 이식 (임베딩) 및 부착 외에도 티타늄도 사용되고 있습니다. 질병이나 사고로 인해 사지의 일부가 누락되면, 보철물이 기능을 회복시키기 위해 만들어지며, 보철물의 주요 부분은 금속으로 만들어 지므로 경량, 내구성 (주로 부식 및 피로 저항성에 사용됩니다. ) 및 살아있는 유기체와의 호환성 (NI, CR 등). 휠체어의 경우 주요 목표는 전체 휠체어를 밝게하는 것입니다. 어떤 경우에는 티타늄이 프레임 및 휠과 같은 구조물의 거의 모든 금속 부품에 사용됩니다.