Qalabka titanium alloy biomedical iyo codsiyada
Qalabka titanium alloy biomedical iyo codsiyada
Alaabooyinka daawaynta biomedical titanium waxay si gaar ah u tixraacayaan nooc ka mid ah qalabka qaab-dhismeed ee shaqeynaya ee loo isticmaalo injineernimada bayoolajiga, gaar ahaan soo saarista iyo soo saarista qalab-qashin-qalin iyo alaabada qalabka lafaha. Wax-soo-saarka iyo diyaarinta qalabka wax-soo-saarka daawaha ee titanium waxay ku lug leeyihiin dhinacyada biraha, farsamaynta cadaadiska, walxaha isku dhafan, iyo warshadaha kiimikada, waana wax soo saar heer sare ah oo la aqoonsan yahay oo adduunka ah. Titanium iyo Alloys titanium ayaa si tartiib tartiib ah u soo galay goobta isticmaalka rayidka ee beeraha hawada, duulista, iyo difaaca qaranka. Alaabooyinka ay ka midka yihiin kuwa lagu rakibo iyo aaladaha caafimaadka ee warshadaha caafimaadka iyo caafimaadka; Naadiyada golfka titanium ee isboortiga iyo warshadaha madadaalada, iyo sidoo kale muraayadaha muraayadaha titanium, saacadaha titanium, baaskiilada titanium, iyo alaabada kale, baahida alaabta titanium-ka la warshadeeyay ayaa si joogto ah u kordheysa. Horumarka xoogga leh iyo horumarka tignoolajiyada bayooloji, qalabka birta-biomedical-ka iyo warshadaha alaabtu waxay u kobcin doonaan warshad tiir u ah dhaqaalaha adduunka. Kuwaas waxaa ka mid ah, titanium iyo alloyskeedu waxay la kulmeen koboc degdeg ah oo joogto ah baahida sannadihii la soo dhaafay sababtoo ah sifooyinkooda dhammaystiran ee aadka u wanaagsan sida miisaanka fudud, moodooyinka laastikada hooseeya, kuwa aan sunta ahayn iyo kuwa aan magnetka ahayn, caabbinta daxalka, xoogga sare, iyo adkaanta wanaagsan. Isla mar ahaantaana, sida alaabada titanium-ka ay bilaabaan inay galaan qalliinka caagga ah iyo goobaha kale, dalabyo cusub oo suuq ah ayaa soo baxaya, suuqa daawaynta titanium wuxuu u kori doonaa si degdeg ah mustaqbalka.
Horumarka cilmi-baarista ee daawaynta titanium-ka caafimaadka
1.1 Kala soocida aluminium titanium caafimaad
Alloys Titanium waxaa loo qaybin karaa saddex qaybood iyadoo loo eegayo nooca maaddooyinka microstructure: nooca α, α + β nooca, iyo β nooca titanium alloy.
1.2 Horumarka Horumarineed ee Alloys Titanium ee Caafimaadka
Cilmi-baarista suugaanta ka dib, waxaa la ogaaday in cilmi-baarayaasha khuseeya gudaha iyo dibaddaba ay si wadajir ah u aaminsan yihiin in horumarinta Alloys titanium caafimaad wuxuu soo maray saddex marxaladood oo hal-abuur leh. Marxaladda koowaad waxaa matalaya titanium saafi ah iyo Ti-6Al-4V alloy; marxaladda labaad waxaa matalaya Ti New α + β alloys oo matalaya -5A1-2.5Fe iyo Ti-6A1-7Nb; Marxaladda saddexaad waa heerka ugu muhiimsan ee horumarinta iyo horumarinta β-titanium alloys oo leh biocompatibility wanaagsan iyo modules dabacsanaan hoose. Ku habboon alaabta daawaha ee titanium biomedical waa inay buuxiyaan shuruudaha soo socda: biocompatibility wanaagsan, modules laastikada hooseeya, cufnaanta hoose, sifooyinka wanaagsan ee ka-hortagga daxalka, aan sunta ahayn, xoogga dhalidda sare, nolosha daalka dheer, iyo balaastiga weyn ee heerkulka qolka. , Fudud in la sameeyo, fududahay in la tuuro, iwm. Alloys-ka muhiimka ah ee si weyn loogu isticmaalay qalabka la geliyo waa Ti-6A1-4V iyo Ti-6A1-4VELI. Waxaa jira warbixino ku jira suugaanta in curiyaha V uu keeni karo falcelin unugyada xun xun iyo laga yaabo in ay saameyn xun ku yeelan karaan jidhka bini'aadamka, halka Al uu keeni karo lafo-jileec iyo cillad maskaxeed. Si loo xalliyo dhibaatadan, saynisyahano biomaterial ah ayaa hadda ka go'an in ay sahamiyaan oo ay baaraan V-free, Al's biomedical titanium alloy cusub, ka hor in ay lagama maarmaan tahay in la ogaado nooca walxaha daawaha ku haboon in lagu daro in ay yihiin kuwa aan sun ahayn iyo biocompatible labadaba. . Daraasaduhu waxay ogaadeen in β-titanium alloys oo ay ku jiraan walxo aan sun ahayn sida molybdenum, niobium, tantalum, iyo zirconium waxay ka kooban yihiin maaddo sare oo β-dejinta waxayna leeyihiin modules laastikada hoose (E = 55 ~ 80GPa) iyo waxqabadka xiirashada wanaagsan adkaanta, waxay ku habboon tahay in lagu geliyo jidhka bini'aadamka sida maqaar-galaha.
Codsiyada Alloys titanium
2.1 Aasaaska caafimaadka ee Alloys titanium
Faa'iidooyinka ugu muhiimsan ee isticmaalka titanium iyo titanium alloys sida bini'aadamka implants waa: (1) Cufnaanta (20 ° C) = 4.5g / cm3 iyo khafiif ah. Lagu dhex beeray jidhka bini'aadamka: yaree culayska saaran jidhka bini'aadamka; qalab caafimaad ahaan: yaree culayska shaqada ee shaqaalaha caafimaadka. (2) Module-ka laastikada waa mid hooseeya, iyo titanium saafi ah waa 108500MPa. Marka lagu dhex beero jidhka bini'aadamka: waxay ku dhowdahay lafta dabiiciga ah ee jidhka bini'aadamka, taas oo u sahlaysa in la tallaalo lafaha waxayna yaraynaysaa saamaynta diiqada-gabbaadka ee lafaha ku dhejinta. (3) Non-magnetic, oo aan saameyn ku yeelan beeraha korantada iyo onkodka, taas oo faa'iido u leh badbaadada aadanaha ka dib isticmaalka. (4) Ma aha mid sun ah oo aan lahayn wax sun ah ama saameyn liddi ku ah jirka bini'aadamka sida maqaar-galaha. (5) Iska caabbinta daxalka (wax bir ah oo nafley ah oo aan shaqaynayn). Waxay leedahay iska caabin aad u wanaagsan oo daxalka ah ee deegaanka immersion ee dhiigga bini'aadamka waxayna hubisaa in ay si wanaagsan ula jaanqaadaan dhiigga aadanaha iyo unugyada unugyada. Sida maqaar-galaha, ma soo saaro wasakhowga bini'aadamka, mana aha mid waxyeello u leh jidhka bini'aadamka. Dareen-celinta xasaasiyadeed ayaa dhici doona, taas oo ah xaalad asaasi ah oo loogu talagalay codsiga titanium iyo titanium alloys. (6) Xoog sare iyo adayg wanaagsan. Dhaawaca lafaha iyo kala-goysyada oo ay ugu wacan tahay dhaawacyada, burooyinka, iyo arrimo kale. Si loo sameeyo qolof lafo deggan, waa in la isticmaalo taarikada arc, boolal, lafo macmal ah, kala-goysyada, iwm. Qalabayntan waa in lagu daayo meesha muddo dheer. jidhka bini'aadamku waxa uu noqonayaa mid foorarsan, maroojin, tuujin, muruq xanuun, iyo saamaynta kale ee jidhka bini'aadamka, oo u baahan in la rakibo si ay u yeeshaan awood sare iyo adayg.
2.2 Goobaha caafimaadka iyo lafaha ee Alloys titanium
Xaaladda Suuqa Iyada oo la horumarinayo alaabada titanium, korodhka noocyada alaabada titanium, iyo hoos u dhigista qiimaha, codsiga titanium ee warshadaha madaniga ah ayaa labanlaabmay. CFDA waxay u qaybisaa aaladaha caafimaadka saddex heer iyadoo loo eegayo badbaadadooda sare ilaa hoose, waxaana kormeera oo maamula saddexda heer ee dawlada siday u kala horreeyaan. Maqaarka ka samaysan titanium iyo titanium alloy waxay ka tirsan yihiin qaybta saddexaad ee aaladaha caafimaadka waana alaab qiimo sare leh. Qaybaha hoose ee xisaabiya in ka badan 5% ee suuqa waxaa ka mid ah lix qaybood oo waaweyn: baadhista fayraska, wadnaha, sawirka ogaanshaha, lafaha, dhakhtarka indhaha, iyo qalliin caag ah. Waxaa ka mid ah, baadhista fayraska, lafaha, iyo faragelinta wadnaha ayaa ah kuwa ugu dhaqsaha badan ee koraya ee qiimaha sare leh ee Shiinaha. Codsiga titanium-ka biomedical-ka iyo agabkeeda daawaha waxa ay soo martay saddex marxaladood: Codsigii ugu horreeyay Horraantii 1950-meeyadii, markii ugu horreysay Boqortooyada Ingiriiska iyo Mareykanka, titanium ganacsi ahaan saafi ah ayaa loo isticmaalay in lagu soo saaro taarikada lafaha, boolal, cidiyaha intramedullary, iyo sinta. kala goysyada. Shirkadda Swiss Mathys waxay sidoo kale isticmaashaa Ti-6A1-7Nb aluminium si ay u soo saarto nidaamyada ciddiyaha intramedullary ee qufulka aan ballaarin (oo ay ku jiraan tibia, humerus, iyo femur) iyo boolal godan oo loogu talagalay daaweynta jabka qoorta femoral. Ni-Ti (PNT) Alloy bioactive walxo ayaa loo isticmaalaa si loo soo saaro qafisyada fiyuuska intervertebral ee dhuunta ilmagaleenka iyo lumbar (Cage). Shirkadda Canadian BIORTHEX waxay soo saartay qafis isku-dhafan dhuunta ilmagaleenka iyo lumbar oo ka samaysan Ni-Ti alloy daloolin ah ACTIPORE G oo loogu talagalay daaweynta dhaawacyada laf-dhabarka lafaha. Daawaynta beta titanium-ka cusub ayaa loo isticmaali karaa sidii walax horumarsan oo ujeeddooyin badan leh sida lafaha, dhakhtarka ilkaha, iyo faragelinta xididdada dhiigga. Warshadaha qalabka caafimaadka ee lafaha ayaa ah 9% saamiga suuqa aaladaha caafimaadka walina si xawli ah ayay u korayaan. Suuqa aaladaha caafimaadka lafaha ayaa ugu horreyn loo kala qaybiyaa afar qaybood: dhaawacyada, kala-goysyada, lafdhabarta, iyo kuwa kale. Waxaa ka mid ah, dhaawacyadu waa qaybta kaliya ee aan hadda lahayn saami weyn oo suuqa ah oo ay ku jiraan shirkado shisheeye ah. Sababta ugu weyn ayaa ah in alaabooyinka goobtan ku jira ay leeyihiin waxyaabo farsamo oo hooseeya, way fududahay in lagu daydo, oo ay adag tahay in la shaqeeyo. Waxa lagu samayn karaa cusbitaalo badan oo heerka labaad iyo saddexaad ah, shirkadaha ajaanibkuna si buuxda uma dabooli karaan. Alaabooyinka dhaawacyada waxaa loo qaybin karaa hagaajin gudaha ah iyo qalabka dibadda. Alaabooyinka dhaawaca hagaajinta gudaha waxaa ka mid ah cidiyaha intramedullary, taarikada lafaha, boolal, iwm. Sannadkii 2012, dhaawacu wuxuu ahaa 34% suuqa lafaha gudaha, kala-goysyada 28%, lafdhabarta 20%, iyo kuwa kale. 18%. Kala-goysyada waaweyni waa qalab caafimaad oo heersare ah oo leh caqabado farsamo oo sarreeya. Waqtigan xaadirka ah, isbitaallada caadiga ah waxay inta badan isticmaalaan agabka lafaha ee dibadda laga keeno. Weli waxaa jira farqi u dhexeeya badeecadaha gudaha iyo dibedda laga keeno marka la eego tignoolajiyada, naqshadeynta, cilmi baarista iyo horumarinta, agabka, hababka daaweynta dusha, iwm. Kala-goysyada macmalka ah waxay inta badan u qaybsan yihiin jilbaha macmalka ah, miskaha, suxulada, garbaha, kala-goysyada faraha iyo lugaha, iwm. Waxaa ka mid ah, beddelka wadajirka ah ee ugu muhiimsan waxaa ka mid ah kala-goysyada miskaha iyo kala-goysyada jilibka, kuwaas oo si wadajir ah u xisaabiya in ka badan 95% suuqa beddelka wadajirka ah ee caalamiga ah. Qalabka maqaar-galaha laf-dhabarka waxaa ka mid ah nidaamyada saxanka ciddiyaha thoracolumbar, nidaamyada saxanka ciddiyaha ilmo-galeenka, iyo hababka qafiska fiyuuska, kuwaas oo nidaamka qafiska intervertebral inta badan loo isticmaalo daaweynta beddelka saxanka intervertebral iyo sidoo kale qaybta ugu muhiimsan, xisaabinta qiyaastii dhammaan suuqyada maqaar-galaha laf-dhabarka .
Ugu Dambeyn
Tilmaamaha sare ee alaabooyinka titanium waxay gacan ka geysteen booska hogaaminaya ee goobta caafimaadka. Naqshadeynta alaabta iyo tignoolajiyada diyaarinta ee aluminium titanium ayaa si degdeg ah u horumaray iyada oo horumarada cilmiga bayoolajiga iyo baahida weyn ee codsiyada caafimaadka. The Alloys titanium caafimaad Hadda la soo saaray waxay u badan yihiin α+β nooca titanium alloys. Marka loo eego aragtida tignoolajiyada diyaarinta, wax soo saarka TC4 (TC4ELI) ayaa hadda ku jira qaybta ugu weyn ee suuqa. β-type titanium alloy wuxuu leeyahay faa'iidooyin gaar ah oo ku saabsan biocompatibility iyo iswaafajinta farsamada, sidaas darteed waxay noqotay goob cilmi baaris ah oo loogu talagalay aluminium titanium caafimaad oo cusub waana tignoolajiyada ugu macquulsan ee goobta tallaalka caafimaadka. Mustaqbalka, tignoolajiyada wax soo saarka ee Alloys titanium waa in ay horumariyaan jihada modules hooseeya, xoogga sare, biocompatibility wanaagsan, iyo waafaqsanaanta farsamada. Marka loo eego isbeddellada horumarka, β-nooca titanium alloys wuxuu noqon doonaa jihada horumarinta mustaqbalka iyo qaybta guud ee suuqa daawaynta titanium-ka.
