의료용 티타늄

티타늄이란 무엇입니까?

티타늄 소재는 오랫동안 일상 생활에서 사용되었습니다. 1930년대는 현대 생체의학 기능성 소재의 시초였습니다. 초기에 스테인리스 스틸은 의료 및 임플란트 용도로 개발되었습니다. 코발트로 만든 합금이 두 번째 재료입니다. 티타늄과 그 합금은 1960년대에 금속 생체 재료의 최신 세대가 되었습니다. 티타늄은 가장 기억에 남을 만한 외관 이후 경이로운 금속으로 묘사되어 폭넓은 고려 대상이 되었습니다.

티타늄이 그렇게 독특한 이유는 무엇입니까?

티탄강도가 높고 밀도가 낮은 전이 금속입니다. 다양한 조건에서 부식에 강합니다. 특히, 티타늄은 잠복성이 있어 체액과 조직에 저항력이 있습니다. 이들은 소위 생체 적합성과 소비 방해입니다. 이는 의학 응용 분야의 필수 요구 사항입니다.

티타늄, 스테인리스강 및 코발트 합금의 기본 특성은 표 1에 요약되어 있습니다. 가장 낮은 밀도는 티타늄의 경우 4.51g/cm-3이고 가장 높은 밀도는 8g/cm-3입니다. 스테인레스 스틸. 티타늄은 동일한 인장 강도에 대해 강도 대 밀도 비율이 76kNm/kg으로 훨씬 더 높습니다. 63kNm/kg의 강도/밀도로 스테인리스 스틸보다 20% 더 강합니다. 티타늄의 탄성 계수 값은 코발트 합금 및 기존 스테인리스 스틸의 절반에 불과합니다. 그것은 인간의 뼈와 훨씬 더 비슷합니다. 또한 티타늄은 열팽창과 전도성이 낮아 비강자성체입니다.

티타늄과 그 합성물은 가장 유용한 특성을 가지고 있어 근육 건강, 인서트 및 신중한 기구 분야에서 엄청난 결과를 가져옵니다. Baoji 시 changsheng 티타늄 공동. ltd는 가장 포괄적인 등급, 치수 및 밀 제품 범위의 티타늄 및 Cu-Ni 금속 밀 및 완제품의 제조업체이자 공급업체입니다.

금속에 대한 최저 가격과 최고 엔지니어링 표준은 baoji city changsheng titanium co.에 의해 시장에 제공됩니다. 중국 티타늄 생산의 중심지에 위치한 LTD. 우리가 비용 보증을 제시한 비용과 품질 면에서 최고가 될 수 없음을 확신합니다. 티타늄은 전 세계적으로 티타늄 및 CuNi 밀 및 완제품 공급업체가 선호하는 선택입니다.

티타늄의 밀도는 얼마입니까?

추출하기가 더 어렵기 때문에 티타늄 금속은 철만큼 저렴하지 않기 때문에 용도가 전문화되는 경향이 있습니다. 티타늄 금속의 특성은 매우 중요합니다. 알루미늄과 유사하게 부식을 방지하기 위해 얇은 보호 산화물 층을 형성하여 실질적으로 불활성입니다. 밀도가 cm3당 4.5g으로 철보다 현저히 낮기 때문에 티타늄 합금은 항공우주 산업에서 중요합니다. 그것은 세계에서 가장 빠른 유인 항공기인 SR-71 블랙버드를 많이 만드는 데 사용되었습니다. 또한 에어버스와 747과 같은 대형 여객기의 엔진과 기체를 만드는데도 많이 사용되었습니다.

해수에 대한 저항성 때문에 이 금속은 프로펠러 샤프트와 같은 해양 응용 분야에 사용됩니다. 러시아인들이 잠수함을 만드는 데 사용했다고도 합니다. 티타늄은 독성이 없으며 체내에서 배출되지 않습니다. 뼈에도 연결되기 때문에 치아 임플란트 및 관절 교체, 특히 고관절과 같은 수술 절차에 사용되었습니다.

티타늄이 임플란트에 사용되는 이유는 무엇입니까?

전 세계적으로 약 46억 달러로 추산되는 치과용 임플란트 시장은 환자의 치아 건강과 기능을 회복할 수 있는 가능성의 문을 열었습니다[6]. 생체 적합성과 저렴한 비용으로 인해 티타늄 임플란트는 시장에서 가장 일반적으로 사용되는 재료입니다.

티타늄은 생체 비활성 물질로 주변 조직에 유해한 영향을 거의 일으키지 않습니다. 그러나 이 재료의 여러 고유한 장점에도 불구하고 적절한 표면 처리 없이는 뼈 및 치은 조직과 잘 통합되지 않아 임플란트 실패를 초래할 수 있습니다. 불량한 골융합은 뼈에서 임플란트의 안정성에 영향을 미치고 임플란트 주변 공간에서 감염 및 염증 과정을 유발할 수 있는 이러한 실패의 원인입니다[7]. 해로운 세균 생물막의 형성을 방지하고 골유착을 개선하기 위한 다양한 표면 처리가 이러한 문제를 줄이는 수단으로 연구되고 있습니다. 나노기술은 치의학에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 재료의 생체 적합성 품질에 대해 작업하기 위해 특정 지형 및 합성 조각으로 표면을 제공할 수 있는 옵션을 제공했습니다.

외과 용 티타늄은 자성이 있습니까?

금속 임플란트는 임플란트 마이그레이션 및 고주파(RF) 유도 가열의 위험에 특히 취약하며, 둘 다 MRI 기계가 강력한 자석을 사용하기 때문에 주변 조직에 해를 끼칠 가능성이 있습니다[11].

연구[1,12]에 따르면 뼈에 단단히 고정된 임플란트는 MRI로 인한 변위의 영향을 받지 않습니다. 진행 중인 검사가 없기 때문에 curl, channel, stent와 같은 비침범 매립이 있는 환자에서 수술 직후 X-ray는 권장되지 않습니다[6]. 임플란트의 맴돌이 전류는 스캐너의 정적 자기장과 평행하기 때문에 이론적으로 RF 가열이 가능합니다. 어쨌든 모든 파트너 연구에서 이 온도 변화가 중요하지 않다는 사실이 밝혀졌으며 RF 온난화로 인한 조직 손상에 대한 걱정이 부적절함을 보여줍니다.

금속 임플란트로 인한 이미지 아티팩트로 인해 결과가 잘못 해석될 수 있습니다. 스캐닝 매개변수를 최적화하고 자기 공명 펄스 시퀀스를 수정함으로써 기술 발전으로 이미지 왜곡을 줄일 수 있습니다. 의사는 환자에게 MRI를 수행할지 여부를 결정할 때 이미징의 이점과 임플란트로 인한 이미지 왜곡 가능성을 고려해야 합니다.

MRI의 자기장은 상자성 물질이기 때문에 티타늄에 영향을 미치지 않습니다. MRI는 임플란트로 인한 합병증의 위험이 매우 낮기 때문에 임플란트를 한 환자에게 안전하게 사용할 수 있습니다. 그러나 두개안면 부위에 사용되는 티타늄 판을 만드는 데 합금이 사용됩니다. MRI의 효과는 합금 성분의 비율에 영향을 받기 때문에 보다 정밀한 연구가 필요하다.

위조 관절 및 임상 삽입

총 인구는 몇 년 동안 진행되고 있습니다. 우리는 오늘 더 오래 살고 매우 활동적인 삶을 살고 싶습니다. 스포츠 관련, 교통 관련 및 기타 유형의 사고는 모두 부상을 초래합니다. 분명히, 위조품에 대한 관심은 계속 발전하고 있습니다. 티타늄과 그 합성물은 일반적으로 뼈 판, 골절 고정용 나사, 심장 판막 보철물, 심박 조율기 및 인공 심장과 같은 임베디드 장치를 제조하는 데 사용되어 왔으며 모두 인공 관절의 예입니다. 전 세계적으로 1억 명 이상의 환자가 매년 대체 요법을 받고 있으며 1000톤 이상의 티타늄이 환자의 몸에 삽입됩니다.

이러한 금속 임플란트는 사용 중에 기능을 유지하기 위해 특정 방식으로 기계적으로 성형되어야 합니다. 일상 활동 중에 우리는 근육을 구부리고 비틀고 짜내고 수축합니다. 피로, 마모 및 충격을 받는 경우 이러한 인공 부품은 열화되지 않아야 합니다. 티타늄은 스테인리스 스틸보다 50% 더 가볍고 강도 대 밀도 비율이 20% 더 높습니다. 더 강하고 가볍습니다. 인체 내부에 삽입되는 시점에서 신체 부하를 감소시킵니다. 환자는 더 자유롭게 이동할 수 있습니다. 인공적인 부분과 인체 사이에는 긴장이 있을 것이다. 탄성 계수의 불일치는 소위 인터페이스 응력으로 이어집니다. 표 1에서 우리는 티타늄이 이 세 가지 재료 중 가장 작은 유연 계수를 가지고 있음을 알 수 있습니다. 티타늄 임플란트와 인간의 뼈는 훨씬 더 기계적으로 호환됩니다.

생리학적으로 신체는 익숙하지 않은 부분을 거부합니다. 임플란트 수술 후 생체 재료로 스테인레스 스틸 및 합금을 사용할 때 임상 염증, 발적 및 가려움증이 자주 발생합니다. 티타늄과 그 합금은 생물학적 비활성으로 잘 알려져 있습니다. 그들은 인간 혈액의 침수 환경에서 부식에 매우 강합니다. 그것은 인간의 혈액과 세포 조직을 전반적으로 잘 대조하여 큰 유사성을 보장합니다. 실질적으로 오염이 없고 불리하게 민감한 반응이 있어 환자의 회복에 매우 효과적입니다. 티타늄의 수많은 응용 분야는 이를 기반으로 합니다.

우수한 생체 적합성으로 인해 상업적으로 순수한 티타늄(Cp Ti)이 일반적으로 최상의 후보로 간주됩니다. 그러나 ELI 합금은 Ti{0}}Al-7Nb, Ti{2}}Nb-13Zr, Ti{4}}Mo-6Zr 및 Ti{ {6}}Al-4V는 의료용 임플란트에도 광범위하게 사용됩니다. 실제로 우리 사이트를 살펴보고 우리의 다양한 항목에 대해 물어보십시오!

정형외과용 장비 뼈 기형의 치료는 정형외과의 주요 초점입니다. 꼬인 몸체가 정상 위치로 돌아가도록 돕기 위해서는 외력이 필요합니다. 근육 건강 하드웨어는 견고한 지원을 제공하고 신체의 올바른 상태를 기억해야 합니다. 마모 방해 및 침식 반대 외에 여기서 기대되는 새로운 특성은 형상 기억입니다. 티타늄과 니켈로 만든 형상 기억 합금은 높은 강도와 ​​기억 특성을 모두 가지고 있습니다. Ti-Ni 합금은 현재 일반적인 골판, 골수내 손톱, 하악 내부 고정, 척추 측만증 교정 및 기타 유사한 장치를 만드는 데 사용됩니다.

임플란트는 고유의 특성을 가지고 있습니다. 세 가지 종류의 치아 삽입이 있습니다: 관골, 골융합 및 치열 교정 고정을 위한 미니 임플란트. 티타늄은 크라운, 크라운 못, 고정 스팬, 도자기 스팬, 시멘트 스팬, 치아 교체 고정 링, 베이스, 인터페이스 장치 및 강화 장치로 활용되었습니다. 티타늄은 의치의 거의 모든 금속 부품을 덮는 데 사용되었습니다.

표준 골융합부터 시작하겠습니다. 먼저 의사가 "뿌리" 또는 "씨앗"을 턱뼈에 삽입합니다. 고정된 후 치아의 상부 구조가 임베딩과 결합됩니다. 그러면 그 위에 새로운 치아가 생깁니다. 다음은 임상 임베딩과 치과 임베딩 간의 대조입니다. 의료용 임플란트는 부러진 경조직을 연결하거나 손상된 경조직을 대체하는 데 사용되는 "접착제" 또는 "나사"입니다. 어쨌든 덴탈 임베디드는 새로운 디자인 개발에 도움이 되었습니다. 얼마나 흥미로운가!

이 "간단한" 절차에는 뛰어난 열 및 생체 적합성이 필요합니다. 수프를 마시고 프로즌 요거트를 먹을 때 개인은 덥고 쌀쌀함을 느낄 수 있지만 이러한 감정은 치아가 아닌 입에서 나옵니다. 건강을 위한 자극이 없을 것입니다.이.

티타늄은 열을 가해도 거의 팽창하지 않습니다. 티타늄 기반 임베딩이 "뿌리"로 활용되는 시점에서 개인의 입 안에서 자라거나 줄어들지 않습니다. 최근에 짜맞춘 치아는 있어야 할 자리에 남게 됩니다. 티타늄은 열전도율이 스테인리스 스틸의 1/5, 알루미늄의 1/3, 구리의 절반에 불과합니다. 크라운으로 사용할 때 실제 치아의 구조에 부착되지 않습니다. 치아 치수는 티타늄에 의해 열 및 냉자극으로부터 보호될 수 있습니다.

정밀 주조 티타늄은 치수 정확도가 높고 수축이 없으며 기포가 없기 때문에 치과에서 사용됩니다. 현재 4가지 재정적으로 순정한 티타늄(Cp Ti)이 치과 임베딩 응용 분야에 고유하게 활용됩니다. 그것들은 1에서 4까지의 ASTM 등급 범위입니다. 그것들은 모두 낮은 정도의 전자 전도성, 높은 침식 저항, 생리적 pH 값에서 열역학적 상태, 유체 조건에서 낮은 입자 배열 성향 및 5-6 산화물의 등전점을 가지고 있습니다.

순도는 감소하고 강도는 등급 1과 4 사이에서 증가합니다. 등급 2 티타늄은 치과 매립 응용 분야에서 가장 잘 알려진 별입니다. 템퍼링된 오스테나이트 경화 강과 동등한 275MPa의 최소 항복 강도를 가집니다. 더 높은 강도가 필요한 경우 티타늄 조합도 마찬가지로 적용할 수 있습니다. Ti-6Al-4V와 같은 다른 합금도 다양한 맥락에서 활용됩니다.

수술 도구

1세대 수술기구는 탄소강으로 제작되었으나 전기도금 후 임상에 사용되는 성능에 미치지 못했다. 감염을 일으키는 경우가 많습니다. 2세대 스테인리스강은 오스테나이트계이지만 크롬 함량은 독성이 있으며 신체에 약간의 영향을 미칩니다.

기계적 성질과 연성은 외과용 기구를 만들 때 가장 먼저 고려해야 할 사항입니다. 금속은 항복하지 않고 필요한 모양을 유지하는 특정 유연성을 우선시합니다. 메스, 족집게, 가위는 길고 얇은 기본적인 수술 도구의 예입니다. 기기가 안전하게 작동하려면 어느 정도의 힘이 필요합니다. 그들은 충분히 강렬해야 하며 의료 시술 중에 부러지지 않아야 합니다. 수술 기구의 경우 최소 요구 모듈러스는 100GPa입니다. 티타늄의 계수는 116GPa입니다.

의료 시술 활동 중에 기구는 살아있는 조직에 직접적으로 제시됩니다. 내식성, 생체적합성, 자기적 특성이 필요하다. 티타늄은 인체 조직에 독성이 없습니다. 감지할 수 없는 반응을 일으키지 않습니다. 수술실은 때때로 자기장을 경험합니다. 예를 들어, X선은 약 1.5테슬라의 매력적인 필드를 생성합니다. 이 매력적인 자기장은 자기장의 상호 작용으로 인한 유해한 움직임(미사일 효과), 무선 주파수(RF) 전원의 증착으로 인한 기기 열, 기기 관련 사진 촬영 등 다양한 방식으로 신중한 기기에 영향을 미칠 수 있습니다. 매력적이지 않고 신뢰할 수 있는 활동의 웰빙. 비자성체이기 때문에 섬세한 전자 임플란트에 해를 끼칠 가능성도 없습니다.

멸균은 수술 후 고온에서 고온 스팀 스프레이를 사용하여 수행됩니다. 미생물과 질병을 청소하기 위해 다양한 클렌저가 사용됩니다. 기기의 크기와 표면 품질은 반복적인 세척 후에도 변경되지 않아야 합니다. 또한 손상이 거의 없어야 합니다. 외과 의사가 기구를 사용할 때마다 제대로 작동하려면 기구가 필요합니다. 티타늄 및 티타늄 합금의 내식성이 우수합니다. 마지막으로 티타늄은 무게가 가볍기 때문에 미세 수술에 이상적입니다. 작업 온도 범위는 섭씨 150도에서 500도 사이입니다. 특히 긴 시술의 경우 가벼운 수술 기구를 사용하여 외과의의 피로를 줄일 수 있습니다.

의료용 티타늄 및 티타늄 합금은 의료 장비에 자주 사용되는 고품질 금속입니다. 레이저 음극, 치과용 드릴 및 집게는 티타늄을 사용하여 자주 생산됩니다.

Baoji City Changsheng Titanium Co., Ltd.는 광범위한 응용 분야에 개별화된 솔루션을 제공하는 선도적인 제조업체이자 공급업체입니다. 우리는 최종 제품이 귀하의 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 제조 공정의 모든 단계에서 귀하와 긴밀히 협력합니다. 자세히 알아보려면 지금 바로 문의하거나 견적을 요청하세요.

참조: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/