¿Por qué el titanio es el metal elegido para los implantes en el cuerpo humano?

Como material ideal para equipos biológicos de titanio e implantes humanos de aleación de titanio, los materiales metálicos son una rama importante de la ciencia de los materiales y se han utilizado en implantes humanos durante más de 400 años. Gran Bretaña fue el primero en utilizar placas de oro puro para reparar cráneos y dientes, y posteriormente continuó utilizando plata, láminas de hierro, alambres de hierro, aleaciones a base de hierro y otras piezas clave para estabilizar las fracturas. Después de la década de 1930, Gran Bretaña y Estados Unidos utilizaron aleaciones a base de cobalto como implantes humanos. Durante la Segunda Guerra Mundial, Gran Bretaña, Estados Unidos y Japón utilizaron una gran cantidad de acero inoxidable como implantes humanos. A principios de la década de 1950, con el desarrollo de las propiedades de los metales raros, el titanio, el niobio y el circonio se utilizaron clínicamente como implantes humanos.

Desde 65438 hasta 0972, mi país comenzó a recibir ventiladores de titanio y productos de aleación de titanio nacionales. Más de 20 hospitales, incluido el Hospital Jishuitan de Beijing, recibieron sucesivamente huesos y articulaciones artificiales de titanio y aleaciones de titanio para tratamiento clínico e investigación. , para crear articulaciones de cadera, codos y mandíbulas para uso clínico en el tratamiento de pacientes. Al mismo tiempo, el Hospital Huashan y el Instituto de Investigación Metalúrgica de Shanghai realizaron mediciones simuladas de inmersión en fluidos del cuerpo humano, anodización electroquímica y curvas cinéticas de corrosión, demostrando que los huesos y articulaciones artificiales de titanio blanco y aleación de titanio tienen una excelente resistencia a la corrosión y respuesta biológica cuando se usan en el ser humano. Cuerpo pequeño, es un implante humano ideal. El Departamento de Biología de la Universidad de Fudan y el Grupo de Investigación de Psicología Humana del Sexto Hospital Popular de Shanghai midieron las funciones mecánicas de los implantes en huesos humanos y articulaciones críticas y descubrieron que la resistencia del titanio y las aleaciones de titanio cumple con los requisitos de los implantes humanos.

Investigaciones relevantes y una gran cantidad de ejemplos de tratamientos clínicos en varios países de China han reconocido que las bobinas de titanio y las aleaciones de titanio son los materiales metálicos más ideales para implantes humanos hasta el momento, y están catalogados como el metal más ideal. materiales para implantes humanos en la industria médica y quirúrgica actual, después del acero inoxidable y las aleaciones a base de cobalto. La tercera generación de metales que siguió.

Desde mediados de la década de 1980, el número de materiales de procesamiento de titanio y aleaciones de titanio utilizados en la fabricación de implantes humanos ha ido aumentando en China. Entre ellos, el desarrollo y la aplicación de aleaciones de titanio con memoria de forma han alcanzado el punto máximo. nivel avanzado internacional. A mediados de la década de 1990, los materiales de procesamiento domésticos de titanio y aleaciones de titanio se utilizaban ampliamente en cirugía ortopédica, neurocirugía, sistema cardiovascular, cirugía oral y maxilofacial, máquinas externas y otros campos. En los últimos cinco años, varias empresas como Tianjin Weiman Biomaterials Co., Ltd. y Beijing Osbelick New Technology Co., Ltd. se han convertido en fabricantes de implantes de titanio y acero inoxidable. Cabeza femoral, articulación de la cadera, húmero, cráneo, articulación de la rodilla, articulación del codo, articulación del hombro, articulación metacarpiana, mandíbula, diafragma cardíaco, diafragma renal, vasodilatadores, férulas, prótesis, tornillos de fijación, etc. cientos de titanio y titanio El trasplante de aleación piezas metálicas en el cuerpo humano ha logrado resultados exquisitos y ha sido muy elogiado por la comunidad médica.

Los implantes humanos son materiales funcionales especiales estrechamente relacionados con la vida y la salud humana. En comparación con otros materiales metálicos, el uso de titanio y aleaciones de titanio tiene seis ventajas principales: 1. Peso ligero; 2. Módulo elástico bajo; 3. No magnético; 5. Resistencia a la corrosión; Buena dureza.

El titanio y las aleaciones de titanio tienen excelentes características de manipulación y son reconocidos a nivel nacional como excelentes materiales metálicos en el campo biomédico. En comparación con el acero inoxidable, las aleaciones a base de cobalto y otros materiales metálicos, tiene enormes ventajas de aplicación y espacio de desarrollo.

El número de materiales metálicos utilizados como implantes humanos está aumentando gradualmente. Después de 1990, el número de piezas metálicas utilizadas para implantes humanos solo en los Estados Unidos alcanzó más de 2 millones cada año, de las cuales la parte femoral representó el 2,5%; la demanda y la oferta de productos de estabilización externa y productos de estabilización interna están en auge; el mercado europeo, principalmente en Francia y Alemania, Italia y Reino Unido. En 2004, el precio de mercado alcanzó los 280 millones de dólares EE.UU., de los cuales el 85,7 por ciento correspondía a productos internamente estables. En los últimos 10 años, la tasa de crecimiento del mercado de materiales y productos biomédicos se ha vinculado a 20 ~ 25. De cara a los próximos 10 a 15 años, las herramientas médicas, incluidos los materiales biomédicos, se desarrollarán rápidamente y lograrán economías de escala, convirtiéndose en una industria pilar de la economía nacional.

Las ventajas del titanio médico y los materiales de aleación de titanio han sido reconocidas por la comunidad médica y son utilizadas por cada vez más pacientes. Teniendo en cuenta el estado de guerra, el trauma laboral y el estatus de promoción de las personas, el titanio y las aleaciones de titanio son la primera opción para los implantes humanos y seguramente se convertirán en un nuevo punto de crecimiento económico para el desarrollo de aplicaciones de titanio.