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纯钛标准件在医疗领域的应用案例

发布时间:2020-09-28 12:35:45 浏览次数 :

医用钛标准件使用量多的部位为人工股骨节、人工膝关节、接骨板等,适应于整形外科。由变形性关节炎症Rheum a tim[音译为“留玛琪兹姆”,其含义为一种剧烈的关节、筋肉疼痛,同时亦为一种过敏性疾患―—译者注]等原因引起的剧烈疼痛,以致造成行走困难,将患有这种病症的患者进行人工股关节、人工膝关节置换手术,可以完全消失疼痛,可以行走。在日本,一个年度内要进行8万个人工股关节置换手术,四万个人工膝关节置换手术(2005年统计数据)。今后随着社会高龄化的到来,可以预想到将以多大的百分比增长率来面对这方面的需求。

钛不是所有人工关节部位都适用,在关节部位中,经常摆动的部分,由于钛易于磨损就不适宜(宜使用陶瓷以及钴合金),而植人部件要采用钛合金。为了能使其与生物体骨早日结合, 要在钛合金表面进行凹凸不平化, 用磷灰石(Apatite) 以及生物玻璃等的骨感应体进行涂覆。此外,骨折固定使用钛合金制的骨髓内钉以及钛合金板等,图1示出植入、置附用的各种实例。

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图1 整形外科用植入(埋藏)置附件

a一人工股关节;b一人工膝关节

同样在齿科领域中也有增加的趋势,使用植人、置附件。钛的使用量较少, 有纯钛制、钛合金制、形状记忆合金TiNi制, 其形状有如图2所示的板型、螺纹型、套筒型以及筐篓型。这些零部件直接打入颚骨内要固定的植入齿龈部分上,涂敷上具有代表骨骼成分的磷灰石。一般齿科的金属植人齿中,钛材很适用。有精密铸造法和超塑性成形法两种方法,它与以前使用钴、铬合金制造相比,重量轻,对酸类食物不产生变味现象,由于钛材使用属于健康保险诊疗之外,所以价格比较贵。

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图2 各种齿龈用植入、置附件

作为内科用的植人(埋藏)、置附件,当患者患有心脏跳动率低时, 可以植人(埋藏) 心脏起搏器(Pacemaker-—自动式心室收缩装置,给心脏以刺激,确保心脏跳动次数正常的装置译者注),从锁骨下静脉到心脏埋人电极线,由这个电极向心脏起搏器输入电子信号,就成为心脏起搏器。最近,心脏起搏器产品的质量为20g,厚度为6mm,这样小型,用电极线连接后埋人皮肤下面。电池以及控制线路都装进1个小容器(小盒)内,这个小容器是对生物体无致伤性的纯钛制品。这其中的电池寿命最低要保持在6年,所以对这个小容器(小盒)要求具备长期的稳定性和安全性。现在,日本国内,有将近5000人受到恩惠。

在手术器械当中,亦可看到钛化的成果。特别是在进行10h以上的长时间脑神经外科手术中,对于一个镊子亦要求轻量化,止血钳子等均要用钛制品。齿科治疗器具中的植人、置附用的手术器具和清除齿垢的振动器等很多都采用钛制。除植人(埋藏)、置附用途之外,如辅助装备器具、轮椅亦在钛化。因为有病、发生事故造成四肢中的一部分缺损时,为了恢复功能要制作假肢,因为其主要部分是金属制成,所以从轻量化、耐久性(主要是耐腐蚀性和耐疲劳破坏)、对生物体的相容性(Ni、Cr等)来讲,正在适用之中。在轮椅方面,要以整个轮椅进行轻量化为主要目标,所以有的在结构上,例如车架和车轮等几乎所有金属零部件,都采用了钛。

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