大約70年前,鈦開始用于骨科植入物。隨著技術的進步和鈦合金的日益普及,該金屬被用于開發肩關節和髖關節窩。即使是牙科植入物和助聽器,都是由鈦制成的,與其他材料相比,使用壽命更長。
鈦,骨科植入物的常見選擇
制造商開始認識到這種金屬必須具備的自然特性,因此開始將鈦用于整形外科植入物。它具有令人難以置信的強度/重量比,出色的耐腐蝕性,最重要的是,它具有100%的生物相容性。
很快發現,鈦甚至促進了骨整合過程,與骨骼形成了物理結合(不需要其他粘附物質)。此外,已確定鈦植入物可以承受高能量(不斷裂)。它們對放置的環境并沒有反應很長時間(在某些情況下不需要更換)。
如今,鈦不僅用于內部固定,還用于假肢,醫療器械和體內設備。有一些合金對于醫學和牙科植入物都是優選的,例如Ti-6Al-4V和Ti-6Al-4V ELI。這些是通常與鋁和釩合金化的α-β合金。它們提供了高水平的抗斷裂性,更不用說它們促進了骨整合(恢復更快)。
眾所周知,鈦是惰性金屬,這要歸功于在暴露于氧氣(自然發生)時形成的保護性氧化膜。這種金屬可以抵抗體液和組織造成的損害,這意味著它不會被我們的身體所拒絕。
因此,您會看到鈦被用于顱骨板,肘和膝關節,甚至肋骨。骨螺釘,訂書釘和電纜可以用鈦制成。所有由鈦制成的整形外科植入物都可以為骨折的骨頭提供出色的支撐,從而促進固定過程。
新型鈦合金用于骨科植入物
對于整形外科植入物,β鈦合金一直以來備受關注,因為它們具有良好的可成形性和出色的機械性能。它們具有驚人的耐腐蝕性,以及高水平的機械和疲勞強度。
β鈦合金用于整形外科植入物的主要原因之一是其低彈性模量。最近,針對此類應用開發了一種新型的β合金 -Ti-35Nb-7Zr-5Ta。該合金是通過粉末冶金生產的,具有多孔結構,是成功骨整合的合適選擇。
鈦彈性釘系統治療兒童長骨骨折
所述鈦彈性釘系統(TEN)旨在固定長骨的骨干骨折。這樣的骨頭具有狹窄的髓管,因此重要的是能夠使用柔性的植入物。TEN是首選,因為它降低了并發癥的風險。
使用鈦彈性釘系統的主要好處是手術后立即穩定。這允許及早動員涉及的部分,使患者在較短的時間內恢復正常活動。此外,這種整形外科植入物的并發癥發生率低,是一種微創手術。
它可用于5至14歲兒童的小兒骨折。該系統安全可靠,建議用于長骨。干預時間短,恢復快,功能預后良好。
多虧了TEN,患者可以早日承受體重并迅速he愈,而骨骼的生長受到的干擾很小。還值得一提的是,鈦彈性釘系統可用于此類骨折,而不論其位置或樣式如何。
垂直可擴展義肢鈦肋
所述假體鈦肋是一種創新的裝置,設計成穩定兩個小兒胸壁畸形脊柱和肋骨。彎曲的金屬棒旨在改善呼吸,也建議用于嚴重脊柱側彎的治療。醫學專家還在癌癥手術后需要胸部重建的兒童中使用了鈦金屬肋骨(涉及去除多個肋骨)。
被診斷患有胸功能不全綜合征的兒童也可以從假體鈦肋骨中受益。該設備可以拉直脊柱并分開肋骨,從而使肺部在新創建的空間中更有效地擴展。而且,它可以穩定隔膜,即用于呼吸的肌肉。
人造鈦肋骨會根據每個孩子及其需求進行調整。重要的是要了解設備是可擴展的。隨著孩子的成長,將進行新的干預以增加體長。
鈦納米管可實現更有效的骨整合
鈦納米管可以改善整形外科植入物的骨整合,同時減少細菌定植的風險。有了這個發現,研究人員就用鈦納米管增強了鈦植入物的表面。
用二氧化鈦納米管處理的整形外科植入物可確保更有效的骨整合。因此,加強了植入物與骨骼之間的結合。在接受了這種植入物的患者中,早期承重非常好。
石墨烯涂層鈦合金–更有效的成骨和骨整合
石墨烯鈦合金涂層實際上可以增強其表面生物活化作用,這將進一步支持有效的成骨和骨整合過程。的石墨烯涂層改善了鈦合金的生物相容性,促進骨組織的再生和改善骨-植入物結合。
石墨烯是一種創新的納米涂層材料,可以促進鈦合金的生物活性并促進上述過程。這種整形外科植入物具有高的機械強度和斷裂韌性,耐腐蝕并且具有100%的生物相容性。

