Ágrip: Með kröftugri þróun og miklum byltingum líftækni, eykst eftirspurnin eftir líffræðilegum títanblöndum hratt. Vegna sjúkdómsvaldandi áhrifa V og Al í víða notuðum títanblönduðum lækningum eins og TC4 og TC4ELI, hafa rannsóknir og þróun nýrra læknisfræðilegra títanblendinga mikla hagnýta þýðingu og víðtækar markaðshorfur í mínu landi. Þessi grein lýsir stuttlega flokkun, grunneiginleikum og notkunargrundvelli lífeðlisfræðilegra títanblendinga; bendir á þróunarþróun sína á lækningasviði; og dregur saman grunnvinnslu- og undirbúningsaðferðir og aðferðir við mat á frammistöðu nýrra ß títanblendinga.
Lykilorð: títanblendi í læknisfræði; þróun; framvindu rannsókna; vinnslu
Líffræðilegt títan ál efni vísar sérstaklega til flokks hagnýtra burðarefna sem notuð eru í lífeðlisfræðilegri verkfræði, vísar sérstaklega til framleiðslu og framleiðslu skurðaðgerða og bæklunarbúnaðar [1]. Framleiðsla og undirbúningur títanblöndunarvinnsluefna felur í sér málmvinnslu, þrýstivinnslu, samsett efni og efni og er viðurkennd sem hátækni vara í heiminum. Títan og títan málmblöndur hafa smám saman farið inn á svið borgaralegrar neyslu frá flug-, flug-, landvarnar- og hernaðariðnaði [2]. Vörur eins og ígræðslur og lækningatæki í læknis- og heilbrigðisiðnaði; títan golfklúbbar í íþrótta- og tómstundageiranum, títan gleraugu, títan klukkur, títanhjól og aðrar vörur eru sífellt eftirsóttar eftir títan unnin efni. Með öflugri þróun og miklum byltingum líftækni mun iðnaður lífefnafræðilegra málmefna og afurða þeirra þróast í stoðariðnað heimshagkerfisins [3]. Meðal þeirra treysta títan og málmblöndur þess á framúrskarandi alhliða eiginleika eins og létt þyngd, lágt teygjanlegt mót, eitrað, ekki segulmagnað, tæringarþol, hár styrkur og góð seigja. Á undanförnum árum hefur eftirspurn eftir títan og málmblöndur þess einnig aukist hratt og stöðugt [4]. Á sama tíma og títanblendi byrja að fara í lýtaaðgerðir og önnur svið koma fram nýjar kröfur á markaði og títanblendimarkaðurinn mun sjá hraðar vöxt í framtíðinni.
1 Rannsóknastarfsemi títanblendna í læknisfræði
1.1 Flokkun títanblendna í læknisfræði
Hægt er að skipta títan málmblöndum í þrjár gerðir eftir gerð efnis örbyggingar: α-gerð, α + β-gerð og β-gerð títanblendi.
1.2 Þróunarþróun títanblendinga í læknisfræði
Samkvæmt bókmenntakönnun [8-14] eru viðeigandi rannsóknarfræðingar heima og erlendis sammála um að þróun títanblendinga í læknisfræði hafi farið í gegnum þrjú helgimyndastig. Fyrsta stigið er táknað með hreinu títan og Ti-6Al-4V ál; Annað stigið er ný gerð α + β málmblöndu táknuð með Ti-5A1-2.5Fe og Ti-6A1-7Nb; þriðja stigið er aðallega að þróa og þróa β-títan með betri líffræðilegri samhæfni og lægri teygjanleika mót Stigið í málmblöndunni. Hin fullkomna líffræðilega læknisfræðilega títanblendi efni [15] verður að uppfylla eftirfarandi skilyrði: góð líffræðileg samhæfni, lítil mýkt, lítill þéttleiki, góð tæringarárangur, eitruð, mikill styrkur, langur þreytulíf og hár hiti við stofuhita . Mikil mýkt, auðveld myndun, auðveld steypa osfrv. Eins og er eru mikilvægu málmblöndurnar sem hafa verið mikið notaðar í ígræðsluefni Ti-6A1-4V og Ti-6A1-4VELI. Það hefur verið greint frá því í bókmenntum [16-19] að V frumefni getur valdið illkynja vefviðbrögðum og getur haft eitruð aukaverkanir á mannslíkamann, en Al getur valdið beinþynningu og geðraskunum; til að leysa þetta vandamál, eru núverandi lífefnafræðingar skuldbundnir til að kanna Áður en rannsakað er ný líffræðileg títanblendiefni sem innihalda ekki V og Al, er nauðsynlegt að reikna út hvaða málmblendi henta til viðbótar sem eru eitruð og í samræmi við meginreglunni um lífsamrýmanleika. Rannsóknir [20-23] leiddu í ljós að ß títanblendi sem innihalda mólýbden, níóbíum, tantal, sirkon og önnur eitruð frumefni innihalda hærra innihald β stöðugleika og hafa lægri mýktarmagn í samanburði við α + β títan málmblöndur (E=55 ~ 80GPa) og betri klippaafköst og seigja, hentugri til ígræðslu í mannslíkamann sem ígræðslu.
2 Umsókn um títan ál
2.1 Læknisgrundvöllur títanblendis
Helstu kostir þess að nota títan og títan málmblöndur sem mannleg ígræðsla eru: (1) Þéttleiki (20 ° C)=4,5g/cm3, léttur. Ígrædd í mannslíkamann: minnkaðu álagið á mannslíkamann, sem lækningatæki: minnkaðu rekstrarálag lækna. (2) Teygjanleiki er lítill og hreint títan er 108500MPa. Það er ígrætt í mannslíkamanum: það er nær náttúrulegum beinum mannslíkamans, sem stuðlar að beintengingu og dregur úr streituhlífandi áhrifum beinsins á vefjalyfið. (3) Ósegulmagnaðir, hafa ekki áhrif á rafsegulsvið og þrumuveður, sem er gagnlegt fyrir öryggi mannslíkamans eftir notkun. (4) Óeitrað, sem ígræðsla, það hefur engar eiturverkanir og aukaverkanir á mannslíkamann. (5) Tæringarþol (líffræðilega óvirkt málmefni). Það hefur framúrskarandi tæringarþol í dýfingarumhverfi mannblóðs, tryggir góða eindrægni við blóð manna og frumuvef og veldur ekki mengun mannslíkamans sem ígræðslu. Ofnæmisviðbrögð munu eiga sér stað, sem er grunnskilyrði fyrir notkun títan- og títanblendi. (6) Mikill styrkur og góð seigja. Skemmdir á beinum og liðum af völdum áverka, æxla og annarra þátta. Til að koma á stöðugum beinpalli er nauðsynlegt að nota bognar plötur, skrúfur, gervabein og liði osfrv., Þessar ígræðslur ættu að vera í langan tíma. Mannslíkaminn er beygður, beygður, kreistur og vöðvasamdráttur mannslíkamans, sem krefst þess að vefjalyfið sé með mikinn styrk og seigju.
2.2 Læknisvið og bæklunarsvið títanblendis
Markaðsástand Með þróun títanblendinga, fjölgun fjölbreyttra títanefna og verðlækkun hefur notkun títans í borgaralegum iðnaði aukist veldishraða. CFDA skiptir lækningatækjum í þrjú stig eftir öryggi þeirra frá háu niður í lágt og er undir eftirliti og stjórnun þriggja stjórnvalda. Ígræðslur fyrir títan og títanblendi tilheyra þriðja flokki lækningatækja og eru hágæða rekstrarvörur. . Undirgreinarnar sem eru með meira en 5% af markaðssviðinu eru meðal annars in vitro greining, hjartalækningar, myndgreining, bæklun, augnlækningar og lýtalækningar. Þar á meðal eru in vitro greining, bæklunarlækningar og hjartaaðgerðir ört vaxandi hágæða rekstrarvörur í Kína. Notkun lífeðlisfræðilegs títan og málmblendiefni þess hefur farið í gegnum þrjú helgimyndastig [27]: Snemma á fimmta áratugnum, fyrst í Bretlandi og Bandaríkjunum, var hreint títan notað í viðskiptalegum tilgangi til að búa til beinplötur, skrúfur, neglur innan og utan mjöðm liðum. . Svissneska fyrirtækið Mathys notar einnig Ti-6A1-7Nb málmblöndu til að framleiða naglakerfi sem ekki eru samofnar samtengdum naglakerfum (þ.mt skinnbeini, legbeini og lærlegg) og holum skrúfum til að meðhöndla beinbrot í lærleggshálsi. Porous Ni-Ti (PNT) lífvirk lífefni til að framleiða legháls og lendarhrygg samrunabúr (búr) Kanadískt BIORTHEX fyrirtæki þróaði notkun á porous Ni-Ti málmblönduðu einkaleyfi efni ACTIPORE til að framleiða legháls og lendahrygg samruna búr til meðferðar á bæklaðri hryggjarlið áverkar. Hin nýja ß-títan ál er háþróað efni fyrir bæklunarlækningar, tannlækningar og æðameðferð, sem er 9% af markaðshlutdeild lækningatækja á heimsvísu og vex enn hratt. Bæklunarlækningamarkaðurinn er aðallega skipt í fjögur svið: áverka, liði, hrygg og önnur. Þar á meðal er áfall eini undirdeildin sem erlend fyrirtæki eiga ekki. Aðalástæðan er sú að vörurnar á þessu sviði eru tæknilitlar, auðvelt að líkja eftir og minna erfiðar í notkun. Mörg framhalds- og háskólasjúkrahús geta framkvæmt það og erlend fyrirtæki geta ekki að fullu tryggt það. . Hægt er að skipta áfallavörum í innri festingu og ytri festibúnað. Innri festingaráverkavörur innihalda naglalaga innanhúss, beinplötur og skrúfur. Árið 2012 var innlendur bæklunarlækningamarkaður 34% áfalla, 28% liðamót, 20% hryggjar og fleiri. 18%. Stórir liðir eru hágæða lækningatæki með miklar tæknilegar hindranir. Um þessar mundir eru almennu sjúkrahúsin aðallega að flytja inn bæklunarefni. Það er enn bil á milli innlendra og innfluttra vara hvað varðar tækni, hönnun, rannsóknir og þróun, efni og yfirborðsmeðferð. . Gerviliðir eru aðallega skipt í gervi hné, mjöðm, olnboga, öxl, fingur, tá liði osfrv. Mikilvægustu liðaskiptin fela í sér mjöðm og hné, sem saman fara yfir 95% af alþjóðlegum liðamótamarkaði. Hjartaígræðslutæki fela í sér brjósthols hryggplötukerfi, leghálshryggplötukerfi og samrunabúrkerfi, þar á meðal er hryggjarkerfi milli hryggjarliða aðallega notað til meðhöndlunar á skiptingu á milli hryggjarliða og það er einnig mikilvægasti hlutinn sem tekur til um allt hryggjalyfsmarkaður Helmingur þess.
3 Niðurstaða
Framúrskarandi árangur títan ál hefur náð leiðandi stöðu sinni á læknisfræðilegu sviði. Efnishönnun og undirbúningstækni títanblendis hefur verið þróuð hratt með byltingu líftækni og gríðarlegri eftirspurn eftir læknisfræðilegum forritum. Títan málmblöndur sem nú eru framleiddar eru aðallega af α + β gerð títan málmblöndur. Frá sjónarhóli undirbúningsferlisins hefur framleiðsla TC4 (TC4ELI) nú mikla markaðshlutdeild. Títan ál úr β-gerð hefur ákveðna kosti hvað varðar samhæfni og vélrænan eindrægni, þannig að það hefur orðið rannsóknarstaður nýrra títanblendna í læknisfræði og er efnilegasta tæknin á sviði lækningaígræðslu. Í framtíðinni ætti framleiðslutækni títanblendi að þróast í átt að lágum stuðli, miklum styrk, góðri lífsamrýmanleika og vélrænni eindrægni. Frá sjónarhóli þróunarþróunar munu títanblendir af β-gerð verða stefna framtíðarþróunar og almennur markaður fyrir títanblendimarkaðinn.
