为什么钛是植入人体的金属的首选?

金属材料作为生物钛设备和钛合金-人体植入物的理想材料,是材料科学的一个严肃分支,用于人体植入物已有400多年的历史。英国较早操纵纯金板修补颅骨、镶齿,后又连续操纵银、铁片、铁丝、铁基合金等稳定骨折的关键部位。1930后,英美操纵钴基合金作为人体植入物。二战期间,英美日操纵大量不锈钢作为人体植入物。20世纪50年代初,随着稀有金属性能的发展,钛、铌和锆在临床上被用作人体植入物。

从65438年到0972年,我国开始接收国产钛扇及钛合金制品,北京积水潭医院等20多家医院,陆续接收钛及钛合金人工骨和关节用于临床治疗和研究,制造髋关节、肘关节和下颌骨用于临床治疗患者。同时,华山医院和上海冶金研究院进行的模拟人体体液浸泡、电化学阳极氧化和侵蚀动力学曲线测定,证明白钛及钛合金人工骨和关节用于人体时具有优异的抗侵蚀性,生物反应小,是理想的人体植入物。复旦大学生物系和上海市第六人民医院人类心理学研究组对植入人体骨骼和紧要关头的力学功能进行了测量,发现钛和钛合金的强度满足人体植入体的要求。

国内各国的相关研究和大量临床治疗实例已经公认钛线圈和钛合金是迄今为止人体植入物最理想的金属材料,被列为当今医疗外科行业继不锈钢和钴基合金之后的第三代金属。

80年代中期以来,国内用于制造人体植入物的钛及钛合金加工材料不断增加,其中钛形状记忆合金的开发和应用达到国际先进水平。到90年代中期,国产钛及钛合金加工材料广泛应用于骨科手术、神经外科、心血管系统、口腔颌面外科、外机器等领域。近五年来,天津威曼生物材料有限公司、北京奥斯百利克新工艺有限公司等一批企业成为钛和不锈钢种植体的生产企业。股骨头、髋关节、肱骨、颅骨、膝关节、肘关节、肩关节、掌关节、颌骨、心膈、肾膈、血管扩张器、夹板、假体、紧固螺钉等上百个钛及钛合金金属部件移植到人体内,取得了精美的效果,受到医学界的高度评价。

人体植入物是与人类生命健康密切相关的特殊功能材料。与其他金属材料相比,操纵钛及钛合金有六大优势:1,重量轻;2.弹性模量低;3.没有磁性;4、无毒;5.耐腐蚀性;6.强度高,韧性好。

钛及钛合金具有优异的搬运特性,被全国公认为生物医学规模的优秀金属材料。与不锈钢、钴基合金等金属材料相比,具有巨大的应用优势和发展空间。

用作人体植入物的金属材料的数量正在逐渐增加。1990后,仅美国每年用于人体植入的金属部件就达200多万个,其中股骨部分占2.5%;外部稳定产品和内部稳定产品的需求和供应在欧洲市场蓬勃发展,主要是在法国、德国、意大利和英国。2004年市场价格达到2.8亿美元,其中内稳定产品占85.7%。在过去的10年中,生物医用材料及制品的市场增长率一直与20% ~ 25%挂钩。展望未来10 ~ 15年,包括生物医用材料在内的医疗工具将快速发展,并将达到规模经济,成为国民经济的支柱产业。

医用钛及钛合金材料的优势已经得到医学界的认可,也被越来越多的患者所服用。考虑到战争状态、工作创伤状态和人的晋升状态,钛及钛合金是人体植入物的首选,势必成为钛应用发展新的经济增长点。