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医用钛概述

发布日期:2024-03-14 作者:admin 点击:

一、医用钛的(ASTM)牌号

纯钛:

ASTM F67标准中,用于外科植入物的纯钛有三个等级:

Gr1:对应于国标中的TA1TA2级别,具有较低的杂质含量。

Gr2:同样适用于外科植入物,杂质含量稍高一些。

Gr3:也是医用纯钛等级之一。

钛合金:

Ti-6Al-4VTi6Al4V),在美标中为Gr5Ti64,这是最广泛使用的钛合金之一,因其良好的生物相容性和力学性能而被广泛应用于医疗器械和航空航天领域。

二、医用钛显著优点

生物相容性良好:医用级钛对生物组织的反应极小,不会引起严重的排斥反应或过敏反应。植入人体后,它能与周围骨骼和软组织形成牢固结合,有利于骨整合。

抗腐蚀性强:钛在人体内环境下具有高度的耐腐蚀性,能够抵抗体液、酸碱等环境的影响,减少金属离子释放至体内,从而降低对人体组织的潜在损害。

高强度与低密度:钛合金强度高但重量轻,其比强度(强度与重量之比)优良,特别适用于制作需要承受较大载荷的人工关节、骨折固定器材等植入物,减轻患者负重感并有助于康复。

无毒性与稳定性:钛本身无毒且化学性质稳定,在体内不易发生化学反应,长期使用安全可靠。

美观效果:由于其良好的色泽和表面处理技术,钛植入物可以实现较好的美学效果,尤其在口腔颌面修复等领域中表现突出。

X射线透射性:相较于不锈钢等其他金属材料,钛的X射线透过性较好,方便医生进行术后复查时通过X光透视观察植入物状态以及周围组织的情况。

弹性模量接近人体骨骼:某些钛合金的弹性模量与人骨相近,这意味着植入后能更好地分散应力,减少相邻正常骨质的应力遮蔽效应,促进骨细胞生长及愈合。

易于加工与消毒:钛材可通过精密加工成各种复杂形状,并且可以耐受高温高压蒸汽灭菌等各种消毒方式,确保手术前后的无菌条件。

综上所述,医用钛因其出色的物理性能和生物学特性,成为了现代医学领域尤其是骨科、牙科等植入器械的理想选择。

三、医用钛及钛合金昂贵原因

原材料成本高:

钛是一种稀有金属,地球上的储量相对有限,开采和提炼过程复杂且能耗大。从矿物中提取纯钛(如钛铁矿)需经过氯化、还原等一系列化工反应,并通过真空冶金技术获得,这导致了初始材料成本的增加。

优良性能要求:

医用级钛合金需要具有极高的生物相容性,即植入人体后不会引起不良反应或排异现象。

钛合金具备高强度、低密度、良好的抗疲劳性和耐腐蚀性,这些特性使其成为制作植入物的理想选择,例如接骨板、钢钉、关节置换体等。

为了达到医用标准,对材料的纯净度和成分控制要求严格,进一步提高了生产成本。

生产工艺复杂:

制造医用钛合金产品需要特殊的加工工艺,包括精密铸造、锻造、机械加工以及严格的无菌处理和表面改性,以确保产品的安全性和使用寿命。

监管与认证费用:

医疗器械必须符合严格的质量和安全标准,例如ISO 13485医疗器械质量管理体系和各国相应的医疗器械法规,取得相关认证的过程也会增加其成本。

市场因素:

钛合金在医疗领域的应用属于高端需求,市场需求量相对较小但稳定性高,加上专利技术和知识产权保护,也会影响最终的产品定价。

综上所述,医用钛合金高昂的价格是多方面因素共同作用的结果,旨在确保其作为植入材料时能够提供最优的治疗效果和患者康复条件。


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