Abstrè: Avèk devlopman wòdpòte ak gwo avans nan biyoteknoloji, demann pou alyaj biomedikal Titàn ap grandi rapidman. Sepandan, akòz patojèn nan V ak Al nan lajman itilize alyaj yo Titàn medikal tankou TC4 ak TC4ELI, rechèch la ak devlopman nan nouvo alyaj medikal Titàn gen gwo siyifikasyon pratik ak kandida mache laj nan peyi mwen an. Atik sa a yon ti tan dekri klasifikasyon, pwopriyete debaz yo ak baz aplikasyon nan alyaj biomedikal Titàn; lonje dwèt sou tandans devlopman li nan jaden medikal; ak rezime pwosesis debaz la ak metòd preparasyon ak metòd evalyasyon pèfòmans nan nouvo alyaj β Titàn.
Mo kle: alyaj medikal Titàn; devlopman; pwogrè rechèch; pwosesis
Biyomedikal materyèl alyaj Titàn refere espesyalman nan yon klas nan fonksyonèl materyèl estriktirèl yo itilize nan jeni yomedikal, espesyalman refere a pwodiksyon an ak fabrike nan enplantasyon chirijikal ak aparèy topedik [1]. Pwodiksyon an ak preparasyon nan materyèl pwosesis alyaj Titàn enplike nan jaden yo nan metaliji, pwosesis presyon, materyèl konpoze ak pwodwi chimik yo, epi li rekonèt kòm yon pwodwi gwo teknoloji nan mond lan. Titàn ak alyaj Titàn te piti piti antre nan jaden an nan konsomasyon sivil nan ayewospasyal, aviyasyon, defans nasyonal ak endistri militè yo [2]. Pwodwi tankou enplantasyon ak ekipman medikal nan endistri medikal ak sante; klib gòlf Titàn nan endistri espò ak lwazi, ankadreman spektak Titàn, mont Titàn, bisiklèt Titàn ak lòt pwodwi yo de pli zan pli nan demand pou materyèl Titàn trete. Avèk devlopman wòdpòte ak gwo pwogrè nan biyoteknoloji, endistri a nan materyèl metal byomedikal ak pwodwi yo ap devlope nan yon endistri gwo poto nan ekonomi mondyal la [3]. Pami yo, Titàn ak alyaj li yo konte sou ekselan pwopriyete konplè tankou pwa limyè, ba modil elastik, ki pa toksik, ki pa mayetik, rezistans korozyon, gwo fòs, ak bon severite. Nan dènye ane yo, demann pou Titàn ak alyaj li yo te ogmante tou rapidman e piti piti [4]. An menm tan an, kòm alyaj Titàn kòmanse antre nan operasyon an plastik ak lòt jaden, nouvo demand mache potansyèl sòti, ak mache a alyaj Titàn pral wè pi vit kwasans nan tan kap vini an.
1 Rechèch pwogrè nan alyaj medikal Titàn
1.1 Klasifikasyon nan alyaj medikal Titàn
Titàn alyaj yo ka divize an twa kalite selon kalite mikrostrikti materyèl: α-type, α + β-type ak β-type alyaj Titàn.
1.2 Tandans nan devlopman nan alyaj medikal Titàn
Dapre sondaj literati [8-14], entelektyèl rechèch ki enpòtan nan kay ak aletranje dakò ke devlopman nan alyaj medikal Titàn te ale nan twa etap Iconiţă. Premye etap la reprezante pa Titàn pi ak alyaj Ti-6Al-4V; Dezyèm etap la se yon nouvo kalite alyaj α + β reprezante pa Ti-5A1-2.5Fe ak Ti-6A1-7Nb; twazyèm etap la se sitou devlope ak devlope β-Titàn ak pi bon biokonpatibilite ak pi ba modil elastik Sèn nan nan alyaj la. Ideyal biyomedikal materyèl alyaj Titàn lan [15] dwe ranpli kondisyon sa yo: bon biokonpatibilite, modil ki ba nan Elastisite, dansite ki ba, bon pèfòmans anti-korozyon, ki pa toksik, segondè fòs sede, lavi fatig long, ak tanperati ki wo nan tanperati chanm . Gwo plastisite, fasil fòme, Distribisyon fasil, elatriye. Koulye a, alyaj enpòtan yo ki te lajman itilize nan materyèl implant yo se Ti-6A1-4V ak Ti-6A1-4VELI. Li te rapòte nan literati a [16-19] ki V eleman ka lakòz reyaksyon tisi malfezan epi yo ka gen efè segondè toksik sou kò imen an, pandan y ap Al ka lakòz maladi osteyopowoz la ak mantal; yo nan lòd yo rezoud pwoblèm sa a, syantis byomateryèl aktyèl yo angaje nan eksplore Anvan fè rechèch sou nouvo biomedikal materyèl alyaj Titàn ki pa gen V ak Al, li nesesè figi konnen ki sa eleman alyaj yo apwopriye pou adisyon ki pa toksik ak konfòme yo ak prensip biokonpatibilite a. Etid [20-23] te jwenn ke alyaj β Titàn ki gen molybdenum, niobium, Tantal, zirkonyòm ak lòt eleman ki pa toksik gen yon kontni ki pi wo nan eleman estabilize β, epi yo gen yon modil pi ba nan Elastisite konpare ak α + β alyaj Titàn (E=55 ~ 80GPa) ak pi bon pèfòmans taye ak severite, plis apwopriye pou enplantasyon nan kò imen an kòm yon implant.
2 Aplikasyon nan Alloy Titàn
2.1 Baz medikal nan alyaj Titàn
Avantaj prensipal yo nan lè l sèvi avèk Titàn ak alyaj Titàn kòm enplantasyon imen yo se: (1) Dansite (20 ° C)=4.5g / cm3, pwa limyè. Implante nan kò imen an: diminye chay la sou kò imen an, kòm yon aparèy medikal: diminye chaj operasyonèl la nan anplwaye medikal yo. (2) Modil elastisite a ba, ak pi Titàn se 108500MPa. Li se anjandre nan kò imen an: li se pi pre zo natirèl la nan kò imen an, ki se fezab nan koneksyon zo ak diminye efè a estrès pwoteksyon nan zo a sou implant la. (3) Ki pa Peye-mayetik, pa afekte nan jaden elektwomayetik ak loraj, ki se benefisye sekirite kò imen an apre yo fin itilize. (4) Ki pa toksik, kòm yon implant, li pa gen okenn efè toksik ak segondè nan kò imen an. (5) Rezistans korozyon (materyèl metal biyolojik inaktif). Li te gen ekselan rezistans korozyon nan anviwònman an imèsyon nan san imen, asire bon konpatibilite ak san imen ak tisi selil, epi yo pa lakòz polisyon nan kò imen kòm yon implant. Reyaksyon alèjik ap fèt, ki se kondisyon debaz pou aplikasyon Titàn ak alyaj Titàn. (6) Segondè fòs ak bon dite. Domaj nan zo ak jwenti ki te koze pa chòk, timè ak lòt faktè. Yo nan lòd yo etabli yon echafodaj zo ki estab, li nesesè yo sèvi ak plak koube, vis, zo atifisyèl ak jwenti, elatriye, ak enplantasyon sa yo ta dwe kite pou yon tan long. Se kò imen an sibi koube, trese, peze, ak fòs kontraksyon nan misk nan kò imen an, ki mande pou enplantasyon an gen gwo fòs ak severite.
2.2 Jaden medikal la ak jaden topedik nan alyaj Titàn
Mache sitiyasyon Avèk devlopman nan alyaj Titàn, ogmantasyon nan varyete nan materyèl Titàn ak diminisyon nan pri, aplikasyon an nan Titàn nan endistri sivil la te ogmante eksponansyèl. CFDA divize aparèy medikal nan twa nivo selon sekirite yo soti nan wo a ba, epi li se sipèvize ak jere pa twa nivo nan gouvènman an. Titàn ak Titàn alyaj materyèl implants apatni a twazyèm kategori a nan aparèy medikal epi yo-wo valè consommables. . Sub-sektè yo ki kont pou plis pase 5% nan segman sou mache a gen ladan nan vitro dyagnostik, kadyoloji, D 'dyagnostik, topedik, oftalmoloji, ak operasyon an plastik. Pami yo, nan vitro dyagnostik, topedik ak entèvansyon kadyak yo ap grandi pi rapid konsomasyon yo ki gen anpil valè nan Lachin. Te aplikasyon an nan Titàn yomedikal ak materyèl alyaj li yo ale nan twa etap Iconiţă [27]: Nan kòmansman ane 1950 yo, premye nan Wayòm Ini a ak Etazini yo, komèsyal Titàn pi te itilize fè plak zo, vis, klou entramedulèr ak anch jwenti. . Konpayi Swis Mathys la itilize tou alyaj Ti-6A1-7Nb pou fabrike sistèm klou entramedulèr ki pa reamed (ki gen tibya, humerus ak femoral) ak vis kre pou tretman ka zo kase nan femoro. Pore Ni-Ti (PNT) alyaj materyèl bioaktif pou fabrike kòl matris ak lonbèr fizyon entèrvèrtebral (kaj) Kanadyen BIORTHEX konpayi devlope itilize nan pore Ni-Ti alyaj patante materyèl ACTIPORE fabrike kòl matris ak lonbèr kaj fizyon entèrvèrtebral pou tretman òtopedik epinyè. blesi. Nouvo alyaj β-Titàn lan se yon materyèl avanse pou topedik, dantis, ak entèvansyon vaskilè, ki konte pou 9% nan pati nan mache mondyal aparèy medikal, epi li toujou ap grandi rapidman. Mache topedik aparèy medikal la sitou divize an kat zòn: chòk, jwenti, kolòn vètebral ak lòt moun. Pami yo, chòk se kounye a sibdivizyon a sèlman ki pa okipe pa konpayi etranje yo. Rezon prensipal la se ke pwodwi yo nan jaden sa a yo ba nan teknoloji, fasil imite, ak mwens difisil yo opere. Anpil lopital segondè ak siperyè ka fè li, ak konpayi etranje pa ka konplètman kouvri li. . Pwodwi chòk yo ka divize an fiksasyon entèn ak aparèy fiksasyon ekstèn. Pwodwi entèn chòk fixation gen ladan klou entramedulèr, plak zo ak vis. Nan 2012, mache ortopedik domestik la te konte pou 34% nan chòk, 28% nan jwenti, 20% nan kolòn vètebral, ak lòt moun. 18%. Gwo jwenti yo se aparèy medikal-wo fen ak gwo baryè teknik. Koulye a, lopital endikap yo sitou enpòte materyèl òtopedik. Gen toujou yon diferans ant pwodwi domestik ak enpòte an tèm de teknoloji, konsepsyon, rechèch ak devlopman, materyèl, ak pwosesis tretman sifas yo. . Jwenti atifisyèl yo sitou divize an jenou atifisyèl, anch, koud, zepòl, dwèt, jwenti zòtèy, elatriye Ranplasman jwenti ki pi enpòtan yo gen ladan jwenti anch ak jenou, ki ansanm depase 95% nan mache mondyal ranplasman jwenti. Aparèy enplantasyon epinyè gen ladan sistèm plak dorsal thoracolumbar, sistèm plak kolòn vètebral nan kòl matris ak sistèm kaj fizyon, nan mitan ki se sistèm nan kaj fizyon entèrvèrtebral sitou itilize pou tretman pou ranplasman disk entèrvèrtebral, epi li se tou segman ki pi enpòtan, kontablite sou tout la kolòn vètebral implant mache Mwatye nan li.
3 Konklizyon
Pèfòmans siperyè alyaj Titàn te reyalize pozisyon dirijan li nan jaden medikal la. Konsepsyon materyèl la ak teknoloji preparasyon nan alyaj Titàn te devlope rapidman ak zouti nan biyoteknoloji ak demann lan masiv pou aplikasyon medikal. Alyaj yo medikal Titàn kounye a pwodwi yo se sitou α + β kalite alyaj Titàn. Soti nan pèspektiv nan pwosesis la preparasyon, pwodiksyon an nan TC4 (TC4ELI) kounye a okipe yon pati nan mache pi gwo. β-tip alyaj Titàn gen sèten avantaj an tèm de biokonpatibilite ak konpatibilite mekanik, kidonk li te vin yon otspo rechèch nan nouvo alyaj medikal Titàn e se teknoloji ki pi pwomèt nan jaden an nan enplantasyon medikal. Nan lavni, teknoloji pwodiksyon alyaj Titàn yo ta dwe devlope nan direksyon modil ba, gwo fòs, bon biokonpatibilite ak konpatibilite mekanik. Soti nan pèspektiv nan tandans devlopman, β-kalite alyaj Titàn yo ap vin direksyon devlopman nan lavni ak endikap nan mache a medikal alyaj Titàn.
