醫用鈦合金在醫療領域的應用
醫用鈦合金在醫療領域的應用
醫用鈦合金作為一種新型合金，同時也是一種載體材料，被廣泛應用于肢體植入、替代性功能材料、牙科、醫療器械等相關領域。鈦及鈦合金有：耐蝕性好、比強度高、彈性模量較低、耐疲勞、生物相容性好等特點。其中生物相容性好這一特點使其與其他金屬相比具有獨特的優勢，因此在醫學領域獲得廣泛青睞，但由于其耐磨性及工藝性能不高，致力于對其進一步的改進工作也在不斷進行。
隨著國民經濟的快速發展，醫用鈦合金憑借其優良的性能，在醫療領域的需求量不斷增加。作為生物學性能優良的金屬材料，鈦及其合金在醫學領域上的應用前景良好。但是，目前與發達國家相比，我國鈦合金材料的研發與應用還存在一定的差距，如：鈦合金的彈性模量偏高、表面活性差、耐磨性和耐蝕性差不足等缺點，都將直接影響到材料的生物相容性。因此，為了開發綜合性能更好的新型鈦合金，我國應加大材料的研發力度，注重革新，研發出低彈性模量、高耐磨性能、抗腐蝕性能以及具有優良生物相容性的生物醫用鈦合金材料。
鈦與人體結締的組織、骨骼上皮組織都具有良好的親和性，優良的力學性能也體現其在醫用合金中的優勢。且密度小、質量輕、耐腐蝕性好、戴用舒適，因此，鈦作為義齒(種植牙)受 到廣泛青睞。此外，鈦義齒通過表面處理之后，美觀性能增加，能夠滿足大眾對美的需求，給人以視覺的享受。
醫用鈦合金做醫療器械的好處是：
1、器械輕巧，手術過程中可減少對血管、肌肉、器官的損傷，減少醫生的疲勞，醫用鈦器械更適于做精細的顯微外科手術；
2、耐蝕性好又無毒，設備不生銹，傷口不易感染，傷口愈合快；
3、醫用鈦合金的彈性適度，適合做鉗子、鑷子、顯微手術刀等器械；
4、在無影燈下操作時，醫用鈦的反光性能較弱，比不銹鋼更合適；
另外，醫用鈦合金還是輔助康復器械的重要材料，如可制作輪椅、拐杖、夾板、醫療儀器等。
鈦及鈦合金作為植入修復物的優點主要有：①強度高，化學穩定性及生物相容性好；②無毒，對人體不會造成傷害；③彈性模量低，與人體骨骼更匹配；④記憶合金具有的彈性能力和形狀恢復功能。綜上，鈦在顱骨修復方面的應用主要體現在：利用鈦網可以修復缺損的顱骨。在人體心血管方面的應用體現在：制備人造心臟瓣膜、血液過濾器、心臟起搏器和人工心臟泵等。
需要注意的是，鈦不是所有人工關節部位都適用,在關節部位中,經常擺動的部分,由于鈦易于磨損就不適宜(宜使用陶瓷以及鈷合金),而植入部件要采用鈦合金。為了能使其與生物體骨早日結合,要在鈦合金表面進行凹凸不平化,用磷灰石( Apatite)以及生物玻璃等的骨感應體進行涂覆。
03、 鈦對牙科發展有重要的幫助
牙外科使用的金屬，從二十世紀二十年代的汞合金及金屬牙冠等開始，六十年代主要使用金、銀、鈀合金，七十年代以后不銹鋼成為牙齒矯正用永久性和可拆卸器械最常用的材料，九十年代鈦鑄造技術得以推廣應用。牙科利用鈦精鑄機鑄造有尺寸精度高、無氣泡及縮孔等特點在用于人體硬組織修復的金屬材料中，鈦的彈性模量與人體組織最接近，這可以減輕金屬種植體與骨組織之間的機械不適應性。鈦的熱導率是所有牙科修復用金屬材料中最低的，熱導率低可以減輕對帶齒冠牙齒牙髓的熱刺激，對牙齒修復很重要。鈦制嵌體、全冠等具有保護牙髓，避免冷熱刺激的作用。牙科用鈦在材質方面，原多為純鈦，但其強度不足，難以研磨，存在耐磨性差，易產生鑄造缺陷及質量不穩定等特點。鈦合金強度較高，最常用的是Ti-6Al -4V合金，但由于金屬V對人體有害，改用Nb代替V，研制成功Ti-6Al-7Nb合金，它具有優良的耐蝕性，且對人體基本無害，還具有塑性強、研磨性優良等其它優點，已取得了ASTM標準認可。目前超彈性Ti-Ni合金正推廣應用于牙齒矯直。
從二十世紀八十年代起發達國家就開始研究鈦在口腔修復中的應用，首先用于牙種植，以后又用于義齒支架、冠橋和牙正絲，目前鈦可作牙冠、冠釘、固定橋、烤瓷橋、粘結橋、義齒卡環、基托、連接裝置和加強裝置，幾乎義齒所有金屬部件都可用鈦來制作。鈦及鈦合金的研究已成為牙科應用合金研究的一個熱點。鈦合金烤瓷牙能很好的恢復牙體形態和功能，且強度高，外形美觀，色澤穩定，表面光滑、耐磨損、耐腐蝕，是一種永久的修復體，適用于一切固定牙，尤其是它的生物相容性好，對鎳離子敏感的人比較適合，現已被廣泛推廣應用于牙的修復。
