Application de l'alliage de titane médical dans le domaine médical Application de l'alliage de titane médical dans le domaine médical

 

 

L'apparence du métal titane a un éclat gris argenté

En tant que nouveau type d'alliage et de matériau de support, l'alliage de titane médical est largement utilisé dans des domaines connexes tels que les implants de membres, les matériaux fonctionnels alternatifs, la dentisterie et les dispositifs médicaux. Le titane et les alliages de titane présentent les caractéristiques d'une bonne résistance à la corrosion, d'une résistance spécifique élevée, d'un faible module élastique, d'une résistance à la fatigue et d'une bonne biocompatibilité. Parmi eux, une bonne biocompatibilité lui confère des avantages uniques par rapport aux autres métaux, il est donc largement privilégié dans le domaine médical, mais il est difficile de se consacrer à son amélioration ultérieure en raison de sa faible résistance à l'usure et de ses performances de processus. En cours.

Avec le développement rapide de l’économie nationale, la demande d’alliages de titane médicaux dans le domaine médical augmente en raison de leurs excellentes performances. En tant que matériaux métalliques dotés d’excellentes propriétés biologiques, le titane et ses alliages ont de bonnes perspectives d’application dans le domaine médical. Cependant, par rapport aux pays développés, il existe encore une certaine lacune dans la recherche, le développement et l'application des matériaux en alliage de titane dans mon pays, tels que : un module d'élasticité élevé, une faible activité de surface, une mauvaise résistance à l'usure et à la corrosion des alliages de titane. . Affectera directement la biocompatibilité du matériau. Par conséquent, afin de développer de nouveaux alliages de titane offrant de meilleures performances globales, la Chine devrait accroître ses efforts de recherche et de développement de matériaux, se concentrer sur l'innovation et développer des matériaux biomédicaux avec un faible module d'élasticité, une résistance élevée à l'usure, une résistance à la corrosion et une excellente biocompatibilité. Matériau en alliage de titane.

Le titane a une bonne affinité avec le tissu conjonctif humain et le tissu épithélial osseux, et ses excellentes propriétés mécaniques reflètent également ses avantages dans les alliages médicaux. Et de faible densité, léger, bonne résistance à la corrosion, confortable à porter, le titane est donc largement préféré comme prothèses dentaires (implants). De plus, après le traitement de surface des prothèses en titane, les performances esthétiques sont augmentées, ce qui peut répondre à la demande de beauté du public et procurer un plaisir visuel aux gens.

 

01. Pour la direction du matériel médical

Les instruments médicaux médicaux en alliage de titane constituent la troisième génération d’instruments chirurgicaux après l’acier au carbone et l’acier inoxydable. Afin d'améliorer la résistance à la rouille des instruments en acier inoxydable, des traitements de surface tels que le chromage et le polissage électrolytique sont souvent effectués. Cependant, le chrome est toxique et la perte de la couche de chrome aura un certain impact sur le corps humain.

 

Les avantages de l’alliage de titane médical en tant que dispositif médical sont :

1. L'instrument est léger, ce qui peut réduire les dommages causés aux vaisseaux sanguins, aux muscles et aux organes pendant l'opération, et réduire la fatigue des médecins. Les instruments médicaux en titane sont plus adaptés à la microchirurgie fine ;

2. Bonne résistance à la corrosion et non toxique, l'équipement ne rouille pas, la plaie n'est pas facile à infecter et la plaie guérit rapidement ;

3. L'alliage de titane médical a une élasticité modérée et convient aux instruments tels que les pinces, les pincettes et les couteaux microchirurgicaux ;

4. Lorsqu'il fonctionne sous une lampe sans ombre, les performances réfléchissantes du titane médical sont faibles, ce qui est plus approprié que l'acier inoxydable ;

Les instruments médicaux médicaux en titane comprennent principalement : des scalpels, des pinces chirurgicales, des pinces chirurgicales, des extenseurs thoraciques, des aiguilles de suture, des sutures, etc. Le fil de titane médical est utilisé comme suture chirurgicale et, comparé à d'autres matériaux, il présente les avantages d'une petite réaction tissulaire et d'une bonne résistance à la torsion (comme le fil d'acier inoxydable). Après la suture, la plaie chirurgicale ne s'enflamme pas facilement et le site de suture ne se déplace pas facilement. Les sutures utilisent généralement du fil de titane médical (fil TA1 ou TA2), d'un diamètre de 0,5-0,8 mm. De plus, la douce élasticité produite par le fil en alliage titane-nickel peut favoriser la cicatrisation rapide des plaies.

En outre, l'alliage de titane médical est également un matériau important pour les équipements auxiliaires de rééducation, tels que les fauteuils roulants, les béquilles, les attelles, les équipements médicaux, etc.

 

02. Largement utilisé dans les matériaux de joints artificiels

Selon des rapports publiés dans la littérature pertinente, environ 100 millions de patients dans le monde souffrent chaque année d'inflammation des articulations du genou et du bras, et une chirurgie de remplacement est impérative. Par conséquent, les alliages de titane dotés d’excellentes fonctions de substitution apportent de bonnes nouvelles à cet égard. Comparé à la céramique, à l'acier inoxydable et à d'autres matériaux, le module élastique de l'alliage de titane est plus proche de celui des os humains et présente plus d'avantages en termes de module. Par conséquent, les alliages de titane sont largement utilisés dans la correction des articulations de la cheville et du coude. De plus, le matériau poreux en alliage de titane peut rendre la prothèse bioactive et faciliter la cicatrisation de la tête fémorale ; la surface en alliage de titane a une bonne biocompatibilité et peut induire la croissance des cellules osseuses, elle est donc fortement recommandée par les cliniciens et les experts orthopédistes.

Les principaux avantages du titane et des alliages de titane en tant que restaurations implantaires sont les suivants : ① haute résistance, bonne stabilité chimique et biocompatibilité ; ② non toxique et ne causera pas de dommages au corps humain ; ③ faible module d'élasticité, plus compatible avec les os humains ; ④L'alliage à mémoire a une capacité élastique et une fonction de récupération de forme. Pour résumer, l'application du titane dans la réparation du crâne se reflète principalement dans : l'utilisation de treillis en titane peut réparer les crânes défectueux. L'application dans le système cardiovasculaire humain se reflète dans la préparation de valvules cardiaques artificielles, de filtres sanguins, de stimulateurs cardiaques et de pompes cardiaques artificielles.

 

Il convient de noter que le titane ne convient pas à tous les composants d’articulations artificielles. Parmi les pièces articulaires, la pièce qui oscille souvent ne convient pas, car le titane est facile à porter (il faut utiliser de la céramique et un alliage de cobalt) et un alliage de titane doit être utilisé pour la pièce implantée. Afin de le faire se combiner le plus rapidement possible avec les os du corps vivant, il est nécessaire de rendre la surface de l'alliage de titane inégale et de la recouvrir d'ostéoinducteurs tels que l'apatite (Apatite) et le bioverre.

 

03. Le titane est d’une grande aide au développement de la dentisterie

Les métaux utilisés en chirurgie dentaire ont commencé avec les amalgames et les couronnes métalliques dans les années 1920. Les alliages d’or, d’argent et de palladium étaient principalement utilisés dans les années 1960. Après les années 1970, l’acier inoxydable est devenu un appareil orthodontique permanent et amovible. Le matériau le plus couramment utilisé, la technologie de coulée du titane, a été promu et appliqué dans les années 1990. La machine de moulage de précision en titane dentaire présente les caractéristiques d'une précision dimensionnelle élevée, sans bulles, sans cavités de retrait, etc. Parmi les matériaux métalliques utilisés pour la réparation des tissus durs humains, le module élastique du titane est le plus proche de celui des tissus humains, ce qui peut réduire la pression sur les implants métalliques et les os. Incompatibilité mécanique entre les tissus. Le titane possède la conductivité thermique la plus faible de tous les matériaux métalliques utilisés dans les restaurations dentaires. Une faible conductivité thermique réduit la stimulation thermique de la pulpe de la couronne, ce qui est très important pour les restaurations dentaires. Les incrustations en titane et les couronnes complètes peuvent protéger la pulpe des stimulations chaudes et froides. Du point de vue du matériau, le titane dentaire est principalement du titane pur, mais sa résistance est insuffisante, difficile à meuler, mauvaise résistance à l'usure, sujette aux défauts de coulée et de qualité instable. L'alliage de titane a une résistance élevée, le plus couramment utilisé est l'alliage Ti-6Al-4V, mais comme le métal V est nocif pour le corps humain, Nb est utilisé à la place de V et Ti-6 L'alliage Al-7Nb a été développé avec succès, il présente une excellente résistance à la corrosion et est fondamentalement inoffensif pour le corps humain. Il présente les avantages d'une forte plasticité et d'une excellente abrasivité et a été approuvé par les normes ASTM. À l’heure actuelle, les alliages superélastiques titane-nickel sont largement utilisés en orthodontie.

Depuis les années 1980, les pays développés ont commencé à étudier l’application du titane dans les restaurations buccales, d’abord pour les implants dentaires, puis pour les supports de prothèses dentaires, les ponts couronnes et les fils orthodontiques. Le titane est actuellement disponible sous forme de couronnes et de vis de couronne. , ponts fixes, ponts en porcelaine, ponts collés, fermoirs pour prothèses, bases, connecteurs et renforts, presque toutes les parties métalliques des prothèses peuvent être en titane. L’étude du titane et de ses alliages est devenue un point chaud dans l’étude des alliages destinés aux applications dentaires. Les dents en porcelaine en alliage de titane peuvent bien restaurer la forme et la fonction du corps dentaire, et elles ont une haute résistance, une belle apparence, une couleur stable, une surface lisse, une résistance à l'usure et une résistance à la corrosion. Il s’agit d’une restauration permanente qui convient à toutes les dents fixes. Il présente notamment une bonne biocompatibilité et convient mieux aux personnes sensibles aux ions nickel. Il a été largement utilisé dans la restauration dentaire.