Adaptabilite materyèl Titàn pou moun
Feb 20, 2024
1. Adaptabilite Titàn nan kò imen an (konpatibilite Titàn ak òganis vivan)
Yo nan lòd yo obsève repons iyon metal yo nan adaptabilite kò imen an, nan laboratwa a, Chinwa medikal eksperimantal sourit fibroblast selil (selil V79) ak sourit (20-jou apre akouchman sourit) tisi selil fibroblast (selil I929), elatriye ., sèvi ak selil ki sansib a iyon metal pou fè metòd evalyasyon adaptabilite selil yo. Iyon eleman endividyèl yo bay ajans administratif endepandan pwodwi Evalyasyon Teknoloji Òganizasyon Debaz (Komite Teknik pou Normalisation nan Evalyasyon Byolojik nan Aparèy Medikal) gen efè sou kò imen an (òganis). ) reyaksyon ak divize an 3 gwoup jan yo montre nan Figi 1.
Moun ki pi toksik yo gen ladan vanadyòm (V), nikèl (Ni), kwiv (Cu), elatriye. Lè eleman ki anwo yo prezan an pati pa milyon (×{{0}}), selil yo pral mouri nan yon espas. kout peryòd de tan. Pran vanadyòm (V) ak nikèl (N) kòm yon egzanp, rezilta eksperimantal yo nan selil V79 yo montre nan Figi 2. Rezilta yo nan tès la imèsyon yon semèn te montre ke si konsantrasyon nikèl la te alantou 10 × 10-6 (Remak tradiktè pm=pati pa milyon), tout selil yo ta mouri. Kontrèman, kontni vanadyòm (V) la te de chif pi ba nan 0.6 Anviwon ×10-6 vle di tout selil yo mouri. Dezyèmman, lè tisi yo difisil (zo) ak tisi mou (misk) ti bèt tankou rat ak lapen yo te antere nan fèy metal pou fè tès, li dwe ke metal sa yo trè toksik yo an kontak ak tou de tisi yo difisil (zo) ak tisi mou (misk). Gen kèk lakòz nekwoz.
a-Relasyon ant enèji fòmasyon popilasyon selil V79 ak konsantrasyon ion nikèl (Ni);
b-Relasyon ant enèji fòmasyon popilasyon selil V79 ak konsantrasyon ion vanadyòm (V).
Lòt gwoup la endike blesi. Nan eta a implanted ak tache, se yon reyaksyon byolojik ki fòme sou tisi fib la nan sit la kontak ki egzeyate soti nan kò a. Fè, aliminyòm, lò, ajan, elatriye tout konpòte yo nan fason sa a. Jeneral materyèl metal tankou SUS 304L Nerjaveèi asye, SUS 36L Nerjaveèi ak alyaj cobalt-chromium tout fè pati kalite sa a. Pyès metal ki entegre nan tisi difisil la pa fusion ak selil zo yo. Lè tès la fè ekstraksyon kèk semèn pita, li te rale san pwoblèm san rezistans.
Twazyèm gwoup la dwe gen pi piti reyaksyon ak òganis vivan yo. Lè yo implant oswa tache, Titàn (Ti), zirkonyòm (Zr), niobyòm (Nb), Tantal (Ta) ak platinum (Pt) yo apwopriye. Lè metal sa yo enplante oswa tache ak kò a, yo byen entegre ak selil yo ak tisi nan tisi difisil ak mou, ki montre yon fenomèn nan somatizasyon.
Nan fason sa a, Titàn se definitivman mwens danjere nan òganis vivan epi li se yon metal ki an sekirite. Lè w ap itilize alyaj Titàn, tou depann de eleman alyaj yo itilize, rezistans korozyon an pi ba pase sa yo ki an pi bon kalite Titàn. Lè korozyon rive, eleman li yo ka fonn. Li nesesè yo chwazi eleman alyaj ki reziste korozyon epi ki pa domaje. Pami alyaj Titàn, Ti-6AI-4V alyaj te itilize depi lontan nan fabrikasyon avyon ak ekipman jeni dlo lanmè ki reziste, e li gen yon gwo kantite ka itilize. Nan endistri medikal la, itilize nan alyaj ELI-kalite ak ekselan rezistans korozyon (ki ba fè, oksijèn, ak kontni idwojèn) te prezante depi lontan. Sepandan, nan dènye rechèch ak devlopman alyaj Titàn pou enplantasyon ak atachman, ki baze sou rapò sou danjere monomè a, alyaj Ti {-13Nb{-13Zr te estandadize pa ranplase vanadyòm (V) ak niobyòm ki pa danjere (Nb). (ASTM, ISO). Genyen tou yon alyaj favorab ki aktivman egzeyat aliminyòm epi li se sou yo dwe lanse.
2. Kalite materyèl Titàn pou itilizasyon medikal
Kòm estanda Ameriken ASTM (kòd F) pou itilizasyon medikal, li ekivalan a estanda mondyal an Ewòp. Estanda ISO ak estanda ASTM yo te konsolide ak fizyone nan yon estanda Ewopeyen an. Japon ap klase estanda domestik li yo, pran estanda ki koresponn ak ASTM ak ISO, epi li kòmanse fòmile estanda ki baze sou estanda ISO.
Materyèl Titàn ki espesifye nan estanda ASTM yo itilize nan enplantasyon ak atachman ki reprezante pa jwenti jenou atifisyèl, jwenti anch (ki gen ladan tèt femoral), elatriye yo endike nan Tablo 1 dapre fòm yo. Pou yon tan long, pi Titàn ak Ti-6AI-4V alyaj, ki gen ladan materyèl poud, yo te fè nan eleman ak pati nan divès fòm.
3. Egzanp aplikasyon materyèl Titàn medikal
Pati yo kote materyèl Titàn yo lajman itilize yo se jwenti femoral atifisyèl, jwenti jenou atifisyèl, plak zo, elatriye, ki apwopriye pou operasyon òtopedik. Gwo doulè ki te koze pa defòmasyon enflamasyon jwenti rimatism [transliteration kòm "Liumaqizim", ki vle di yon gwo doulè nan jwenti ak nan misk, epi li se tou yon maladi alèjik - Nòt tradiktè a], elatriye, sa ki lakòz Li lakòz difikilte nan mache. Pasyan ki gen maladi sa a ka sibi atifisyèl jwenti anch oswa jenou atifisyèl operasyon ranplasman jwenti, epi doulè a ka konplètman elimine epi yo ka mache. Nan Japon, 80,000 operasyon atifisyèl ranplasman jwenti anch ak 40,000 operasyon ranplasman atifisyèl jenou jwenti yo fèt nan yon ane (estatistik 2005). Nan tan kap vini an, ak arive nan yon sosyete ki aje, li ka espere ki pousantaj kwasans yo pral itilize pou satisfè demann sa a.
Titàn pa apwopriye pou tout pati jwenti atifisyèl yo. Nan pati jwenti, pati ki souvan balanse yo pa apwopriye paske Titàn se fasil mete (seramik ak alyaj Cobalt yo apwopriye), ak alyaj Titàn yo ta dwe itilize pou pati implanté. Yo nan lòd yo byen vit entegre li ak zo a byolojik, sifas la nan alyaj la Titàn dwe fè inegal ak kouvwi ak detèktè zo tankou apatite (Apatite) ak bioglass. Anplis de sa, Titàn alyaj klou intramedulaire ak plak alyaj Titàn yo itilize pou fikse ka zo kase. Figi 3 montre plizyè egzanp enplantasyon ak atachman.
Genyen tou yon tandans ogmante nan jaden an nan Dexter ak itilizasyon implants ak Pwodwi pou Telefòn. Kantite lajan an nan Titàn itilize se ti, epi li se te fè nan pi bon kalite Titàn, alyaj Titàn, ak alyaj memwa fòm TiNi. Fòm li yo gen ladan kalite plak, kalite fil, kalite manch rad, ak kalite panyen jan yo montre nan Figi 4. Pati sa yo ak konpozan yo dirèkteman kondwi nan zo machwè a yo dwe fiks sou pati nan jansiv implanted, epi yo kouvwi ak apatite ki reprezante konpozisyon zo. Anjeneral, Titàn trè apwopriye pou enplantasyon metal nan dan. Gen de metòd: Distribisyon presizyon ak superplastic fòme. Konpare ak itilizasyon anvan an nan alyaj Cobalt ak Kwòm, li pi lejè nan pwa epi li pa lakòz chanjman odè nan manje asid. Depi itilize nan materyèl Titàn se andeyò sijè ki abòde lan asirans sante dyagnostik ak tretman, pri a byen chè.
Kòm yon implant (antere) oswa akseswar pou medikaman entèn, lè yon pasyan soufri de yon batman kè ki ba, yon pesmekè (Pacemaker--yon aparèy otomatik kontraksyon ventrikulè) ka enplante (antere) pou estimile kè a. Yon aparèy ki asire kantite nòmal batman kè - Nòt tradiktè a). Yon fil elektwòd entegre soti nan venn subklavi a rive nan kè a. Elektwòd sa a antre siyal elektwonik nan pesmekè a, ki vin pesmekè a. Dènyèman, pwodwi pesmekè a gen yon mas 20g ak yon epesè 6mm. Li tèlman piti ke li konekte ak fil elektwòd ak entegre anba po a. Batri a ak sikwi kontwòl yo chaje nan yon ti veso (bwat), ki se yon pwodwi pi bon kalite Titàn ki pa danjere pou òganis vivan yo. Lavi batri a dwe konsève nan yon minimòm de 6 ane, kidonk ti veso sa a (bwat) oblije gen estabilite alontèm ak sekirite. Kounye a, prèske 5,000 moun nan Japon te benefisye.
Rezilta yo nan tretman Titàn ka wè tou nan enstriman chirijikal. Espesyalman nan neurosurgery alontèm ki dire plis pase 10 èdtan, forceps yo tou oblije dwe lejè, ak forceps emostatik ak lòt forceps dwe fèt nan Titàn. Anpil ekipman tretman dantè, tankou enplantasyon, enstriman chirijikal pou atachman, ak vibrer pou retire tartr, yo fèt ak Titàn. Anplis enplantasyon (antreman) ak atachman, ekipman asistans ak chèz woulant yo te fè tou nan Titàn. Lè yon pati nan yon manm ki manke akòz yon maladi oswa yon aksidan, yo dwe fè yon manm pwotèz pou retabli fonksyon. Depi pati prensipal la fèt an metal, li dwe lejè, dirab (sitou rezistans korozyon ak rezistans fatig fatig), ak an tèm de konpatibilite byolojik (Ni, Cr, elatriye), li ap aplike. An tèm de chèz woulant, objektif prensipal la se diminye pwa a nan chèz woulant an antye, kidonk kèk sèvi ak Titàn nan prèske tout pati metal tankou ankadreman ak wou.


