Tıbbi Kullanım Titanyum
Titanyum nedir?
Titanyum malzemeler uzun süredir günlük hayatta kullanılmaktadır. 1930'lar, modern biyomedikal fonksiyonel malzemelerin başlangıcıydı. Başlangıçta, tıbbi ve implant uygulamalarında kullanılmak üzere paslanmaz çelik geliştirildi. Kobalttan yapılmış bir alaşım ikinci malzemedir. Titanyum ve alaşımı, 1960'larda en yeni nesil metalik biyomalzemeler haline geldi. En unutulmaz görünümünden bu yana, titanyum harika bir metal olarak tasvir edilmiş ve geniş çapta düşünceler kazanmıştır.
Titanyum neden bu kadar benzersiz?
Titanyumyüksek mukavemet ve düşük yoğunluğa sahip bir geçiş metalidir. Çeşitli koşullar altında korozyona karşı dayanıklıdır. Özellikle titanyum gizlidir ve vücut sıvısına ve dokusuna karşı dirençlidir. Bunlar sözde biyouyumluluk ve tüketim engelidir. Tıptaki uygulamalar için temel gereksinimlerdir.
Titanyum, paslanmaz çelik ve kobalt alaşımının temel özellikleri Tablo 1'de özetlenmiştir. Titanyum için en düşük yoğunluk 4,51 g/cm-3 iken, titanyum için en yüksek yoğunluk 8 g/cm-3'dir. paslanmaz çelik. Titanyum, aynı gerilme mukavemeti için 76 kNm/kg gibi çok daha yüksek bir mukavemet-yoğunluk oranına sahiptir. 63 kNm/kg mukavemet/yoğunluk ile paslanmaz çelikten yüzde 20 daha güçlüdür. Titanyumun elastik modül değeri, kobalt alaşımı ve geleneksel paslanmaz çeliğin yalnızca yarısı kadardır. Önemli ölçüde daha çok insan kemiği gibidir. Ek olarak, titanyum düşük termal genleşmeye ve iletkenliğe sahiptir, bu da onu ferromanyetik yapmaz.
Titanyum ve kompoziti, kas sağlığı, ekler ve dikkatli alet alanlarında onları muazzam bir sonuç haline getiren en yararlı özelliklere sahiptir. Baoji şehri changsheng titanyum co. ltd, titanyum ve Cu-Ni metal değirmeni ve en kapsamlı kalite, boyut ve değirmen ürünleri yelpazesinde nihai ürünlerin üreticisi ve tedarikçisidir.
Metaller için en düşük fiyatlar ve en yüksek mühendislik standartları, baoji city changsheng titanium co tarafından piyasaya sunulmaktadır. Çin'in titanyum üretiminin kalbinde yer alan Ltd. Maliyet ve kalite konusunda yenilemeyeceğimizden emin olmak için maliyet garantimizi sunduk. Titanyum, dünya çapında titanyum ve CuNi değirmeni ve nihai ürün tedarikçilerinin tercih ettiği bir seçimdir.
Titanyumun yoğunluğu nedir?
Çıkarılması daha zor olduğundan, titanyum metali demir kadar ekonomik değildir, bu nedenle uygulamaları özelleşme eğilimindedir. Titanyum metalinin özellikleri son derece değerlidir. Alüminyuma benzer şekilde, korozyonu önlemek için ince bir koruyucu oksit tabakası oluşturarak pratik olarak inert hale getirir. Demirden önemli ölçüde daha düşük olan cm3 başına 4,5 gram yoğunluğa sahip olduğu için, titanyum alaşımları havacılık endüstrisi için önemlidir. Dünyanın en hızlı insanlı uçağı olan SR-71 Blackbird'ün çoğunu yapmak için kullanıldı. Ayrıca Airbus'lar ve 747'ler gibi büyük yolcu uçaklarının motorlarının ve gövdelerinin birçoğunun yapımında kullanıldı.
Deniz suyuna direnci nedeniyle, bu metal kardan milleri gibi denizcilik uygulamalarında kullanılır. Rusların onu denizaltı yapmak için kullandıkları da söyleniyor. Titanyum zehirli değildir ve vücut tarafından atılmaz. Aynı zamanda kemiğe de bağlandığı için, diş implantları ve eklem replasmanları gibi cerrahi prosedürlerde, özellikle kalça eklemlerinde kullanılmıştır.
Titanyum neden implantlarda kullanılır?
Dünya çapında yaklaşık 4,6 milyar ABD Doları değerinde olduğu tahmin edilen diş implantları pazarı, bir hastanın diş sağlığını ve işlevini geri kazanma olasılığına kapı aralamıştır [6]. Biyouyumlulukları ve düşük maliyetleri nedeniyle, titanyum implantlar piyasada en yaygın kullanılan malzemedir.
Titanyum, çevreleyen doku üzerinde pratik olarak hiçbir zararlı etki başlatmayan, biyoinert bir malzemedir. Bununla birlikte, malzemenin bir takım doğal avantajlarının açıklamasına rağmen, yeterli yüzey işlemi olmadan kemik ve diş eti dokusuyla iyi bir şekilde bütünleşemez, bu da implantın başarısız olmasına neden olabilir. Zayıf osseointegrasyon, implantın kemikteki stabilitesini etkileyen ve peri-implant boşlukta enfeksiyonların ve enflamatuar süreçlerin gelişmesine neden olabilen bu başarısızlıkların nedenidir [7]. Zararlı bakteriyel biyofilmlerin oluşumunu önlemek ve osseointegrasyonu iyileştirmek için farklı yüzey tedavileri, bu sorunları azaltmanın bir yolu olarak araştırılmaktadır. Nanoteknoloji, malzemelerin biyouyumlu nitelikleri üzerinde çalışmak için belirli bir coğrafyaya ve sentetik parçaya sahip yüzeyler sunma seçeneğine sahip olarak diş hekimliğinde olumlu etkiler yaratmıştır.
Cerrahi titanyum manyetik midir?
Metal implantlar, MRI makineleri güçlü mıknatıslar kullandığından, her ikisi de çevreleyen dokuya zarar verme potansiyeline sahip olan implant göçü ve radyofrekans (RF) kaynaklı ısınma risklerine karşı özellikle savunmasızdır [11].
Çalışmalara göre, kemiğe güvenli bir şekilde bağlanan implantlar, MRG'nin neden olduğu yer değiştirmeden etkilenmez [1,12]. Devam eden tetkiklerin eksikliği göz önüne alındığında, bukleler, kanallar ve stentler gibi tutulmamış gömülü olan hastalarda postoperatif erken dönemde röntgen önerilmemektedir [6]. İmplantın girdap akımları tarayıcının statik manyetik alanına paralel olduğundan, RF ısıtması teorik olarak mümkündür. Her halükarda, tüm ortak çalışmaları, bu sıcaklık değişiminin önemsiz olduğunu ortaya çıkardı ve RF ısınmasından kaynaklanan doku hasarına ilişkin endişelerin yersiz olduğunu gösterdi.
Metal implantların neden olduğu görüntü artefaktları, sonuçların yanlış yorumlanmasına neden olabilir. Tarama parametrelerini optimize ederek ve manyetik rezonans darbe dizilerini değiştirerek, teknolojik gelişmeler görüntü bozulmasını azaltabilir. Doktorlar, hastalara MRG uygulayıp uygulamamaya karar verirken, görüntülemenin avantajlarını ve implant kaynaklı görüntü bozulma olasılığını dikkate almalıdır.
Paramanyetik bir malzeme olduğu için MR'ın manyetik alanının titanyum üzerinde hiçbir etkisi yoktur. İmplantların neden olduğu komplikasyon riski çok düşük olduğu için implant uygulanan hastalarda MR güvenle kullanılabilir. Bununla birlikte, kraniyofasiyal bölgede kullanılan titanyum plakaları yapmak için alaşımlar kullanılır. MRG'nin etkileri, alaşımın bileşenlerinin oranından etkilendiğinden, daha kesin araştırmalar gereklidir.
Sahte bağlantı ve Clinical embed
Toplam nüfus yıllar içinde ilerliyor. Bugün daha uzun yaşamak ve çok aktif bir hayat yaşamak istiyoruz. Sporla ilgili, trafikle ilgili ve diğer kaza türlerinin tümü yaralanmalarla sonuçlanır. Açıkçası, sahte ortaklığa olan ilgi gelişmeye devam ediyor. Titanyum ve kompozitleri genellikle kemik plakaları, kırıkları sabitlemek için vidalar, kalp kapağı protezleri, kalp pilleri ve yapay kalpler gibi gömülü aletlerin imalatında kullanılmıştır, bunların tümü yapay eklem örnekleridir. Her yıl dünya çapında 100 milyondan fazla hasta replasman tedavisi alıyor ve hastaların vücutlarına 1,000 tondan fazla titanyum yerleştiriliyor.
Bu metal implantların kullanım sırasında fonksiyonlarını koruyabilmeleri için mekanik olarak belirli bir şekilde şekillendirilmeleri gerekmektedir. Günlük aktivitelerimizde kaslarımızı büker, büker, sıkar ve kasarız. Yorgunluk, aşınma ve darbe yüklerine maruz kaldığında, bu yapay parçalar bozulmamalıdır. Titanyum, paslanmaz çelikten yüzde 50 daha hafiftir ve yüzde 20 daha yüksek bir mukavemet-yoğunluk oranına sahiptir. Daha güçlü ve daha hafiftir. İnsan vücuduna girdiği noktada vücut yüklerini azaltacaktır. Hastalar daha rahat hareket edebilecek. Yapay kısım ile insan vücudu arasında gerginlik olacaktır. Elastik modüldeki bir uyumsuzluk, sözde arayüz stresine yol açar. Tablo 1'den, titanyumun bu üç malzeme arasında en düşük esneklik modülüne sahip olduğunu görebiliriz. Titanyum implant ve insan kemiği mekanik olarak çok daha uyumludur.
Fizyolojik olarak, vücut yabancı parçaları reddeder. İmplant cerrahisinden sonra, biyomalzeme olarak paslanmaz çelik ve yardımcı alaşım kullanıldığında sıklıkla klinik enflamasyon, kızarıklık ve kaşıntı görülür. Titanyum ve alaşımları, biyolojik inertlikleri ile iyi bilinirler. İnsan kanının daldırma ortamında korozyona karşı son derece dayanıklıdırlar. Genel olarak insan kanına ve hücre dokusuna karşıdır ve büyük benzerliği garanti eder. Hastaların iyileşmesinde olağanüstü bir şekilde çalışan, neredeyse hiç kontaminasyon ve olumsuz duyarlı tepkiler yoktur. Titanium'un sayısız uygulaması buna dayanmaktadır.
Üstün biyouyumluluğu nedeniyle, ticari olarak saf titanyum (Cp Ti) genellikle en iyi aday olarak kabul edilir. Ancak, ELI alaşımları Ti-6Al-7Nb, Ti-13Nb-13Zr, Ti-12Mo-6Zr ve Ti{ {6}}Al-4V, tıbbi implantlarda da yaygın olarak kullanılır. Aslında farklı ürünlerimiz hakkında soru sormak için sitemize bir göz atın!
Ortopedi Ekipmanları Kemik deformitelerinin tedavisi ortopedinin birincil odak noktasıdır. Bükülmüş cismin normal konumuna dönmesine yardımcı olmak için dış kuvvet gereklidir. Kas sağlığı donanımı, vücudun doğru durumunu sağlam bir şekilde desteklemeli ve hatırlamalıdır. Aşınma engellemesi ve aşınma direnci dışında, burada beklenen yeni özellik şekil hafızasıdır. Titanyum ve nikelden yapılan şekil hafızalı alaşımlar hem yüksek mukavemete hem de hafıza özelliklerine sahiptir. Ti-Ni alaşımı şu anda ortak kemik plakaları, intramedüller çiviler, mandibular iç fiksasyon, skolyoz düzeltme ve diğer benzer cihazların yapımında kullanılmaktadır.
Dental implantların kendine has özellikleri vardır. Üç çeşit dental embed vardır: zigomatik, osseoentegre ve ortodontik ankraj için mini implant. Titanyum kronlar, taç çivileri, sabit açıklıklar, porselen açıklıklar, çimento açıklıklar, diş değiştirme tutma halkaları, tabanlar, arabirim araçları ve güçlendirici araçlar olarak kullanılmıştır. Titanyum, protezlerin neredeyse tüm metal bileşenlerini kaplamak için kullanılmıştır.
Standart osseointegrasyon ile başlayalım. Önce bir doktor tarafından çene kemiğine bir "kök" veya "tohum" yerleştirilecektir. Yerleştikten sonra dişin üst yapısı gömü ile kaynaşacaktır. Bundan sonra üzerinde yeni bir diş gelişir. İşte klinik embed ile dental embed arasındaki karşıtlık. Tıbbi bir implant, kırık sert dokuyu bağlamak için kullanılan bir "yapıştırıcı" veya "vidadır" veya hasarlı sert dokunun yerine kullanılır. Her halükarda dental embed, yeni tasarımın geliştirilmesine yardımcı oldu. Ne kadar ilgi çekici!
Bu "basit" prosedür, mükemmel termal ve biyouyumluluk özelliklerini gerektirir. Çorba içerken ve donmuş yoğurt yerken insanlar sıcak ve soğuk hissederler, ancak bu hisler dişlerden değil ağızdan gelir. Sağlıklı için herhangi bir stimülasyon olmayacakdişler.
Titanyum ısıtıldığında çok az genleşir. Titanyum bazlı kök "kök" olarak kullanıldığında, kişilerin ağzında büyümez veya buruşmaz. Yakın zamanda çerçevelenen diş olması gereken yerde kalacaktır. Titanyum, paslanmaz çeliğin yalnızca beşte biri, alüminyumun üçte biri ve bakırın yarısı kadar termal iletkenliğe sahiptir. Kron olarak kullanıldığında gerçek dişlerin yapısına yapışmaz. Diş özü, titanyum ile ısı ve soğuk uyarımlarından korunabilir.
Hassas döküm titanyum, yüksek boyutsal doğruluğa sahip olması, büzülmemesi ve kabarcık oluşturmaması nedeniyle diş hekimliğinde kullanılmaktadır. Şu an itibariyle, 4 finansal katkısız titanyum (Cp Ti) dental embed uygulamaları için benzersiz bir şekilde kullanılmaktadır. ASTM derecesi 1'den 4'e kadar değişir. Hepsi düşük derecede elektronik iletkenliğe, yüksek aşınma direncine, fizyolojik pH değerlerinde termodinamik duruma, sıvı koşullarında düşük parçacık düzenleme eğilimine ve 5-6 oksitinin izoelektrik noktasına sahiptir.
1. ve 4. dereceler arasında saflık azalır ve mukavemet artar. 2. derece titanyum dental embed uygulamaları için en bilinen yıldızdır. Temperlenmiş östenitik sertleştirilmiş çeliklere eşdeğer olan en düşük akma dayanımı 275 MPa'dır. Daha yüksek mukavemet gerektiğinde, titanyum kombinasyonu da aynı şekilde uygulanabilir. Ti-6Al-4V gibi diğer alaşımlar da çeşitli bağlamlarda kullanılır.
Cerrahi Aletler
İlk nesil cerrahi aletler karbon çeliğinden yapılmıştır, ancak performansları, galvanik kaplamadan sonra klinik kullanımla eşit değildi. Sıklıkla enfeksiyona yol açar. İkinci nesil paslanmaz çelik östenitiktir ancak krom içeriği toksiktir ve vücut üzerinde bazı etkileri vardır.
Mekanik özellikler ve süneklik, cerrahi aletler yapılırken dikkate alınması gereken ilk şeylerdir. Metal önceliği, teslim olmadan gerekli şekle ayak uydurmak için belirli bir esnekliğe sahiptir. Neşter, cımbız ve makas, uzun ve ince olan temel cerrahi aletlere örnektir. Enstrümanın güvenli bir şekilde çalışması için belirli bir miktarda güç gerekir. Yeterince yoğun olmalı ve tıbbi bir prosedür sırasında kırılmamalıdır. Cerrahi aletler için gereken minimum modül 100 GPa'dır. Titanyum modülü 116 GPa'dır.
Tıbbi prosedür faaliyeti sırasında, canlı dokuya doğrudan sunulan aletler. Korozyon direnci, biyouyumluluk ve manyetik özelliklere sahip olmak gereklidir. Titanyum insan dokusu için zehirli değildir. Herhangi bir algılanamayan reaksiyona neden olmaz. Ameliyathane zaman zaman manyetik alanlara maruz kalır. Örneğin, X-ışını yaklaşık 1,5 Tesla'lık çekici bir alan oluşturur. Bu çekici alan, dikkatli enstrümanları farklı şekillerde etkileyebilir: manyetik alanların etkileşiminden kaynaklanan zararlı hareket (füze etkisi), radyo frekansı (RF) gücünün birikmesinden kaynaklanan cihaz ısısı ve enstrümanla ilgili fotoğrafçılık çekici olmayan, güvenilir aktivite refahı. Manyetik olmadığı için hassas elektronik implantlara zarar verme ihtimalini de ortadan kaldırır.
Sterilizasyon, ameliyattan sonra yüksek sıcaklıkta sıcak buhar spreyi kullanılarak gerçekleştirilir. Mikropları ve hastalıkları temizlemek için farklı temizleyiciler kullanılır. Aletin boyutu ve yüzey kalitesi, tekrarlanan temizliklerden sonra değişmemelidir. Ek olarak, çok az hasar olmalıdır. Bir cerrah ne zaman bir alet kullansa, doğru çalışması için ona ihtiyaç duyar. Titanyum ve titanyum alaşımlarının korozyona karşı direnci mükemmeldir. Son olarak, titanyumun düşük ağırlığı onu mikrocerrahi için ideal kılar. Çalışma sıcaklığı 150 ila 500 santigrat derece arasında değişebilir. Özellikle uzun prosedürler için hafif cerrahi aletler kullanılarak cerrahın yorgunluğu azaltılabilir.
Tıbbi titanyum ve titanyum alaşımları, tıbbi ekipmanlarda sıklıkla kullanılan yüksek kaliteli metallerdir. Lazer katotlar, diş matkapları ve pensler sıklıkla titanyum kullanılarak üretilir.
Baoji City Changsheng Titanium Co., Ltd., geniş bir uygulama yelpazesi için kişiselleştirilmiş çözümler sunan lider bir üretici ve tedarikçidir. Nihai ürünün ihtiyaçlarınızı karşılamasını sağlamak için üretim sürecinin her aşamasında sizinle yakın işbirliği yapıyoruz. Daha fazla bilgi edinmek için bizimle iletişime geçin veya hemen bir fiyat teklifi isteyin.
Referanslar: https://www.rsc.org/periodic-table/element/22/titanium
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9104688/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6369045/
