Hauptanwendungen von Titan im medizinischen Bereich

Titan wird hauptsächlich in folgenden Bereichen verwendet:

1. Orthopädische Implantate
Dies ist die am weitesten verbreitete und bewährte Anwendung von Titan.

• Kunstgelenke:Hüftgelenke, Kniegelenke, Schultergelenke, Ellenbogengelenke usw. Kritische belastbare Komponenten wie Oberschenkelstämme und Acetabularbecher bestehen größtenteils aus Titanlegierungen.

• Trauma-Reparatur:Knochenplatten, Schrauben und intrameduläre Nägel zur Fixierung der inneren Frakturen.

• Spinal Fusion:Zwischenkörper-Fusionsgeräte, Titan-Gitter und Pedikelschraubsysteme, die in Operationen zur Korrektur von Skoliose und zum Bandscheibenersatz verwendet werden.

2. Zahnimplantate und Prothesen

• ZahnimplantateTitanium-Implantate sind der "Goldstandard" der Zahnmedizin, die als künstliche Wurzeln in den Kieferknochen eingebettet werden und eine starkeKnochenintegrationmit dem Knochen, auf dem später Kronen montiert werden.

• Zahnersatzrahmen:Metallrahmen für abnehmbare Prothesen, sowie Grundstücke für Kronen und Brücken, verwenden oft Titan wegen seiner Leichtigkeit, Haltbarkeit und geringen Allergenität.

• Orthopädische Geräte:Einige Zahnorthopädie und -gelenke werden ebenfalls aus Titanlegierungen hergestellt.

3. Herz-Kreislauf-Interventionsgeräte

• Herzschrittmacher- und Defibrillatorgehäuse:Titan-Hülsen bieten eine hervorragende Dichtung, schützen interne elektronische Komponenten und sind gleichzeitig mit menschlichem Gewebe biokompatibel, wodurch Abstoßungsreaktionen reduziert werden.

• Vaskuläre Stents:Obwohl Kobaltchromlegierungen und biologisch abbaubare Materialien derzeit weit verbreitet sind, werden Nickel-Titanlegierungen (Nitinol) aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften für selbst expandierende vaskuläre Stents verwendet.SuperelasticitätundFormgedächtniswirkung, insbesondere in Bereichen wie der Halsschlagader und der unteren Gliedmaßen.

4. Chirurgische Instrumente und Ausrüstung

• Chirurgische Instrumente:Titangriff, Schere, Rückzieher usw. sind leichter als Instrumente aus Edelstahl, bieten eine hohe Ermüdungsfestigkeit und sind korrosionsbeständig.mit einer Breite von mehr als 20 mm,.

• Komponenten von Medizinprodukten:Innere Komponenten von MRT-Scannern, Roboterarmen usw. aus Titannichtmagnetische Eigenschaftist entscheidend für die Sicherheit in MRT-Umgebungen und vermeidet Bildinterferenzen.

5. Kraniofaziale Rekonstruktion

• Titanmaschen und -platten, die zur Reparatur von Schädel- und Gesichtsknochendefekten, die durch Trauma oder Operation verursacht wurden, verwendet werden.

2Die wichtigsten Vorteile von Titanmaterialien

Die unersetzliche Rolle des Titans im medizinischen Bereich beruht auf seinen außergewöhnlichen Eigenschaften:

1Ausgezeichnete Biokompatibilität
Dies ist der wichtigste Vorteil von Titan: Seine Oberfläche bildet natürlich einen dichten, stabilen passiven Titanoxidfilm, der chemisch inert ist und selten mit menschlichen Geweben oder Flüssigkeiten reagiert.Dies verhindert Entzündungen., Allergien oder Abstoßungsreaktionen.direkte und funktionale Bindungmit lebendem Knochengewebe, bekannt alsKnochenintegration, was für die langfristige Stabilität von Implantaten entscheidend ist.

2. Hohe Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und niedriger elastischer Modul

• Hohe Festigkeits-Gewichts-Verhältnis:Titans Festigkeit ist vergleichbar mit der vieler Stähle, aber seine Dichte (~ 4,5 g/cm3) beträgt nur etwa 60% der Stahldichte, wodurch die Implantate leichter werden und die Belastung des Patienten verringert wird.

• Niedriger elastischer Modul:Der Elastizitätsmodul von Titan (~110 GPa) ist dem des menschlichen Knochens (10-30 GPa) näher und viel niedriger als der von Edelstahl oder Kobaltchromlegierungen.Spannungsschutzwirkung- wo steife Implantate den größten Teil der Belastung tragen, wodurch sich der umliegende Knochen durch Mangel an mechanischer Stimulation porös und resorbiert.Titanimplantate ermöglichen eine natürliche Belastung des Knochens., die Heilung und langfristige Stabilität fördern.

3. hervorragende Korrosionsbeständigkeit
Körperflüssigkeiten sind eine korrosive Umgebung, die Chlorid-Ionen (z. B. Natriumchlorid) enthält.so dass es fast korrosionsunfähig istDas bedeutet:

• Lange Implantatlebensdauer:Keine Korrosion.

• Hohe Biokompatibilität:Vermeidet Gewebetoxizität und allergische Reaktionen (z. B. Nickelallergien), die durch die Freisetzung von Metallionen verursacht werden.

4Nichtmagnetische Eigenschaften
Titanium ist paramagnetisch und magnetisiert sich nicht in starken Magnetfeldern.MRT-Scansohne Sorgen über die Erwärmung, Verschiebung oder Interferenz der Implantate, was für die postoperative Diagnose und Überwachung von entscheidender Bedeutung ist.

5. Gute Bearbeitungsfähigkeit und Formbarkeit
Obwohl reines Titan weich ist, sind Legierungen (z. B.Im Rahmen des Projekts werden im Rahmen des Programms "Einheitliche Implantate" (Einheitliche Implantate) im Rahmen des Programms "Einheitliche Implantate" (Einheitliche Implantate) eine Reihe von Maßnahmen ergriffen, um die Entwicklung von Implantaten zu fördern.. DieFormgedächtniswirkungDie Anwendungen von Nickel-Titan-Legierungen bieten einzigartige Lösungen für Anwendungen wie selbst expandierende Stents.

Zusammenfassung und Zukunftsperspektiven

Zukunftstrends: