Adattabilità Ta 'Materjali tat-Titanju Għall-Bniedem

Sabiex tosserva r-rispons tal-joni tal-metall għall-adattabilità tal-ġisem tal-bniedem, fil-laboratorju, ċelluli tal-fibroblasti tal-pulmun tal-ġurdien sperimentali Ċiniżi (ċelluli V79) u tessut taċ-ċelluli tal-fibroblasti tal-ġrieden (20-jum wara t-twelid) (ċelluli I929) ), eċċ., Uża ċelloli li huma sensittivi għal joni tal-metall biex iwettqu metodi ta 'evalwazzjoni tal-adattabilità taċ-ċelluli. Il-joni tal-element individwali pprovduti mill-aġenzija amministrattiva indipendenti Organizzazzjoni Bażika tat-Teknoloġija tal-Evalwazzjoni tal-Prodott (Kumitat Tekniku għall-Istandardizzazzjoni tal-Evalwazzjoni Bijoloġika ta 'Apparat Mediku) huma effettivi fil-ġisem tal-bniedem (korp bijoloġiku). ) reazzjonijiet u maqsuma fi 3 gruppi kif muri fil-Figura 1.

L-aktar tossiċi jinkludu vanadju (V), nikil (Ni), ram (Cu), eċċ. Meta l-elementi ta’ hawn fuq ikunu preżenti f’partijiet għal kull miljun (×{{0}}), iċ-ċelloli se jmutu fi żmien perjodu qasir ta’ żmien. Meta wieħed jieħu vanadju (V) u nikil (N) bħala eżempju, ir-riżultati sperimentali fiċ-ċelloli V79 huma murija fil-Figura 2. Ir-riżultati tat-test ta 'immersjoni ta' ġimgħa wrew li jekk il-konċentrazzjoni tan-nikil kienet ta 'madwar 10 × 10-6 (Nota tat-Traduttur pm=partijiet għal kull miljun), iċ-ċelluli kollha kienu jmutu. B'paragun, il-kontenut tal-vanadju (V) kien żewġ ċifri aktar baxxi f'0.6 Madwar ×10-6 ifisser li ċ-ċelloli kollha huma mejta. It-tieni nett, meta t-tessuti iebsa (għadam) u tessuti rotob (muskoli) ta 'annimali żgħar bħal firien u fniek ġew midfuna f'folji tal-metall għall-ittestjar, għandu jkun li dawn il-metalli tossiċi ħafna huma f'kuntatt kemm mat-tessuti iebsin (għadam) u tessuti rotob (muskoli). Xi wħud jikkawżaw nekrożi.

a-Ir-relazzjoni bejn l-enerġija tal-formazzjoni tal-popolazzjoni taċ-ċelluli V79 u l-konċentrazzjoni tal-jone tan-nikil (Ni);

b-Ir-relazzjoni bejn l-enerġija tal-formazzjoni tal-popolazzjoni taċ-ċelluli V79 u l-konċentrazzjoni tal-jone tal-vanadju (V).

Il-grupp l-ieħor jindika korriment. Fl-istat impjantat u mwaħħla, reazzjoni bijoloġika hija ffurmata fuq it-tessut fibruż fis-sit ta 'kuntatt li huwa skarikat 'il barra mill-ġisem. Ħadid, aluminju, deheb, fidda, eċċ kollha jġibu ruħhom b'dan il-mod. Materjali tal-metall ġenerali bħall-istainless steel SUS 304L, l-istainless steel SUS 36L u l-ligi tal-kobalt-kromju kollha jappartjenu għal dan it-tip. Il-biċċa tal-metall inkorporata fit-tessut iebes ma tgħaqqadx maċ-ċelloli tal-għadam. Meta t-test ta 'estrazzjoni sar ftit ġimgħat wara, inġibed 'il barra bla xkiel mingħajr reżistenza.

It-tielet grupp għandu jkollu l-iżgħar reazzjoni ma 'organiżmi ħajjin. Meta impjantati jew imwaħħla, titanju (Ti), żirkonju (Zr), nijobju (Nb), tantalu (Ta) u platinu (Pt) huma adattati. Meta dawn il-metalli jiġu impjantati jew imwaħħla mal-ġisem, huma integrati mill-qrib maċ-ċelloli u t-tessuti ta 'tessuti iebsin u rotob, li juru fenomenu ta' somatizzazzjoni.

B'dan il-mod, it-titanju huwa definittivament inqas ta 'ħsara għall-organiżmi ħajjin u huwa metall sikur. Meta tuża liga tat-titanju, skont l-elementi tal-liga użati, ir-reżistenza għall-korrużjoni hija aktar baxxa minn dik tat-titanju pur. Meta sseħħ korrużjoni, l-elementi tagħha jistgħu jiġu maħlula. Huwa meħtieġ li jintgħażlu elementi ta 'liga li huma reżistenti għall-korrużjoni u li ma jagħmlux ħsara. Fost il-ligi tat-titanju, il-liga Ti-6AI-4V ilha tintuża fil-manifattura tal-inġenji tal-ajru u tagħmir tal-inġinerija reżistenti għall-ilma baħar, u għandha numru kbir ta 'każijiet ta' użu. Fl-industrija medika, l-użu ta 'ligi tat-tip ELI b'reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti (kontenut baxx ta' ħadid, ossiġnu u idroġenu) ilu ġie introdott. Madankollu, fir-riċerka u l-iżvilupp reċenti ta 'ligi tat-titanju għal impjanti u twaħħil, ibbażati fuq rapporti dwar il-proprjetajiet tal-ħsara tal-unità waħda, il-liga Ti-13Nb-13Zr ġiet standardizzata billi tissostitwixxi l-vanadju ( V) b'nijobju li ma jweġġax (Nb). (ASTM, ISO). Hemm ukoll liga favorevoli li tarmi l-aluminju b'mod attiv u waslet biex titnieda.

Bħala l-istandard ASTM Amerikan (kodiċi F) għall-użu mediku, huwa ekwivalenti għall-istandard dinji fl-Ewropa. L-istandard ISO u l-istandard ASTM ġew ikkonsolidati u magħquda fi standard Ewropew. Il-Ġappun qed jagħżel l-istandards domestiċi tiegħu, jieħu l-istandards li jikkorrispondu għal ASTM u ISO, u jibda jifformula standards ibbażati fuq standards ISO.

Il-materjali tat-titanju stipulati fl-istandards ASTM użati fl-impjanti u l-annessi rappreżentati minn ġonot artifiċjali ta 'l-irkoppa, ġonot tal-ġenbejn (inklużi l-irjus femorali), eċċ. huma elenkati fit-Tabella 1 skond il-forom tagħhom. Għal żmien twil, ligi tat-titanju pur u Ti-6AI-4V, inklużi materjali tat-trab, saru f'komponenti u partijiet ta 'diversi forom.

Il-partijiet fejn il-materjali tat-titanju jintużaw ħafna huma ġonot femorali artifiċjali, ġonot artifiċjali tal-irkoppa, pjanċi tal-għadam, eċċ., Li huma adattati għal kirurġija ortopedika. infjammazzjoni tal-ġogi deformanti
Rewmatiżmu [trasliterat bħala "Liumaqizim", li jfisser uġigħ qawwi fil-ġogi u fil-muskoli, u huwa wkoll marda allerġika - nota tat-traduttur] u kawżi oħra ta 'uġigħ qawwi, li jirriżultaw f'diffikultà biex jimxu, se Pazjenti li jbatu minn din il-marda jistgħu jeliminaw kompletament l-uġigħ u tkun kapaċi timxi permezz tal-ġog tal-ġenbejn artifiċjali u kirurġija ta 'sostituzzjoni tal-ġogi tal-irkoppa artifiċjali. Fil-Ġappun, 80,000 kirurġija artifiċjali ta' sostituzzjoni tal-ġogi tal-ġenbejn u 40,000 kirurġija artifiċjali ta' sostituzzjoni tal-ġogi tal-irkoppa jsiru f'sena (statistika tal-2005). Fil-futur, bil-wasla ta’ soċjetà li qed tixjieħ, jista’ jkun mistenni liema rata ta’ tkabbir perċentwali se tintuża biex tissodisfa din id-domanda.

It-titanju mhuwiex adattat għall-partijiet konġunti artifiċjali kollha. F'partijiet konġunti, partijiet li ħafna drabi jitbandlu mhumiex adattati minħabba li t-titanju huwa faċli biex jintlibes (iċ-ċeramika u l-ligi tal-kobalt huma adattati), u l-ligi tat-titanju għandhom jintużaw għal partijiet impjantati. Sabiex tintegraha malajr mal-għadam bijoloġiku, il-wiċċ tal-liga tat-titanju għandu jsir irregolari u miksi b'sensors tal-għadam bħal apatite (Apatite) u bioglass. Barra minn hekk, dwiefer intramedullari tal-liga tat-titanju u pjanċi tal-liga tat-titanju jintużaw għall-iffissar tal-ksur. Il-Figura 3 turi diversi eżempji ta' impjantazzjoni u twaħħil.

Hemm ukoll xejra dejjem tiżdied fil-qasam tad-dentistrija bl-użu ta 'impjanti u aċċessorji. L-ammont ta 'titanju użat huwa żgħir, u huwa magħmul minn titanju pur, liga tat-titanju, u liga tal-memorja tal-forma TiNi. Il-forom tiegħu jinkludu tip ta 'pjanċa, tip ta' ħajta, tip ta 'kmiem u tip ta' qoffa kif muri fil-Figura 4. Dawn il-partijiet u l-komponenti huma misjuqa direttament fix-xedaq biex jiġu mwaħħla fuq il-parti tal-gomma impjantata, u huma miksija b'apatite li tirrappreżenta l-kompożizzjoni tal-għadam. Ġeneralment, titanju huwa adattat ħafna għall-impjanti tal-metall fis-snien. Hemm żewġ metodi: ikkastjar ta 'preċiżjoni u formazzjoni superplastika. Meta mqabbel ma 'l-użu preċedenti ta' ligi tal-kobalt u tal-kromju, huwa eħfef fil-piż u ma jikkawżax bidla fir-riħa f'ikel aċiduż. Peress li l-użu ta 'materjali tat-titanju huwa barra mill-ambitu tad-dijanjosi u t-trattament tal-assigurazzjoni tas-saħħa, il-prezz pjuttost għoli.

Bħala impjant (midfun) jew aċċessorju għall-mediċina interna, meta pazjent ibati minn rata baxxa ta' taħbit tal-qalb, pacemaker (Pacemaker--apparat awtomatiku ta' kontrazzjoni ventrikulari) jista' jiġi impjantat (midfun) biex jistimula l-qalb. Apparat li jiżgura n-numru normali ta' taħbit tal-qalb - Nota tat-Traduttur). Wajer tal-elettrodu huwa inkorporat mill-vina subklavi sal-qalb. Dan l-elettrodu jdaħħal sinjali elettroniċi lill-pacemaker, li jsir il-pacemaker. Riċentement, il-prodott tal-pacemaker għandu massa ta '20g u ħxuna ta' 6mm. Huwa tant żgħir li huwa konness ma 'wajers ta' l-elettrodu u inkorporat taħt il-ġilda. Il-batterija u ċ-ċirkwit tal-kontroll huma ppakkjati f'kontenitur żgħir (kaxxa), li huwa prodott tat-titanju pur li ma jagħmilx ħsara lill-organiżmi ħajjin. Il-ħajja tal-batterija għandha tinżamm għal minimu ta '6 snin, għalhekk dan il-kontenitur żgħir (kaxxa) huwa meħtieġ li jkollu stabbiltà u sigurtà fit-tul. Issa, kważi 5,000 nies fil-Ġappun ibbenefikaw.

Ir-riżultati tat-trattament tat-titanju jistgħu jidhru wkoll fi strumenti kirurġiċi. Speċjalment fin-newrokirurġija fit-tul ta 'aktar minn 10 sigħat, il-forceps huma wkoll meħtieġa li jkunu ħfief, u forceps emostatiċi u forceps emostatiċi oħra għandhom ikunu magħmula minn titanju. Ħafna tagħmir għat-trattament dentali, bħal impjanti, strumenti kirurġiċi għat-twaħħil, u vibraturi għat-tneħħija tat-tartru, huma magħmula mit-titanju. Minbarra impjanti (dfin) u attachments, tagħmir ta’ assistenza u siġġijiet tar-roti qed isiru wkoll mit-titanju. Meta parti minn riġlejn tkun nieqsa minħabba mard jew aċċident, trid issir riġlejn prostetiku biex terġa’ tiġi stabbilita l-funzjoni. Peress li l-parti prinċipali hija magħmula mill-metall, għandha tkun ħafifa, durabbli (prinċipalment reżistenza għall-korrużjoni u reżistenza għall-ħsara mill-għeja), u F'termini ta 'kompatibilità bijoloġika (Ni, Cr, eċċ.), qed tiġi applikata. F'termini ta 'siġġijiet tar-roti, l-għan ewlieni huwa li jitnaqqas il-piż tas-siġġu tar-roti kollu, għalhekk xi wħud jużaw it-titanju fi kważi l-partijiet kollha tal-metall bħal frejms u roti.