생의학 재료에는 다양한 분쇄-고분자, 세라믹, 금속이 포함됩니다. 의료용 금속은 특히 정형외과 및 심혈관 제품에서 상당한 비중을 차지합니다. 그리고 금속 내에서는티타늄 합금선두주자들이다.
이유는 다음과 같습니다.
티타늄 합금이 눈에 띄는 이유는 무엇입니까?
첫째, 생체 적합성. 티타늄은 인간 조직과 잘 어울립니다. 독성이 없습니다. 자성이 없습니다. 거절은 없습니다. 몸 안에 넣어두면 문제를 일으키지 않고 그대로 유지됩니다.
둘째, 기계적 성질이 옳다. 하중을 감당할 만큼 강하면서도 탄성률이 낮고-자연 뼈에 매우 가깝습니다. 이는 스트레스 차폐가 적고 뼈 치유가 향상되며 회복 속도가 빨라진다는 것을 의미합니다.
셋째, 내식성. 티타늄 합금은 신체에 잘 유지됩니다. 녹이 없습니다. 부식이 없습니다. 주변 조직으로 원치 않는 부산물이 침출되지 않습니다. 장기-임플란트의 경우 이는 마음의 평화입니다.
넷째, 무게. 티타늄 합금의 밀도는 스테인레스강의 약 57%에 불과합니다. 환자의 부담이 적고, 움직임이 더 편리합니다.
티타늄 합금은 어떻게 여기까지 왔나요?
금속 재료는 400년 넘게 인간의 임플란트로 사용되어 왔습니다. 티타늄 합금은 3단계에 걸쳐 등장했습니다.
1950년부터 1980년까지는 순수 티타늄과 Ti-6Al-4V였습니다. 순수 티타늄은 처음으로 생물의학에 사용되어 호환성이 확인되었습니다. Ti-6Al-4V는 외과적 수리 및 교체를 위해 널리 채택되었습니다.
1980년부터 1990년까지 연구자들은 바나듐과 알루미늄이 독성이 있을 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이로 인해 니오븀과 철을 대체품으로 사용하는 2세대-합금이 탄생하여 안전성이 향상되었습니다.
1990년대부터 오늘날까지 베타 티타늄 합금이 자리를 잡았습니다. Ti-13Nb-13Zr은 생체적합성이 더 좋고 탄성률이 더 낮은 90년대 초반에 등장했습니다. 그 이후로 베타 합금은 주요 R&D 초점이 되었습니다.
티타늄은 실제로 어디에 사용되나요?
수술실과 병원의 거의 모든 곳에서요.
관절 교체큰 것입니다. 탄성 계수는 스테인레스 스틸보다 실제 뼈에 더 가깝기 때문에 임플란트는 주변 뼈를 응력으로부터 "보호"하지 않습니다. 이는 시간이 지남에 따라 뼈 손실이 적다는 것을 의미합니다. 티타늄 보철물이 점차 강철 보철물을 대체하고 있으며 환자들은 그 차이를 인식하고 있습니다.
치과 임플란트또 다른 대규모 시장입니다. 알레르기 반응을 일으키지 않고 편안하며 지속됩니다. 이러한 임플란트 중 일부는 15년, 20년 동안 문제 없이 사람들의 입 안에 들어왔습니다. 다른 금속에도 시도해 보세요.
얼굴 재건상황이 흥미로워지는 곳입니다. 누군가가 외상이나 얼굴 일부를 제거하는 수술을 받았을 때 티타늄 메쉬는 새로운 뼈가 자라기 위한 발판 역할을 할 수 있습니다. 형태를 유지할 만큼 강하지만 신체가 거부하지 않을 만큼 호환 가능합니다. 꽤 놀라운 것들입니다.
수술 도구-집게, 가위, 바늘 홀더, 드릴. 외과 의사들은 가볍기 때문에 티타늄을 좋아합니다. 6시간 동안 테이블 위에 서 있으면 더 가벼운 악기가 큰 변화를 가져옵니다. 또한 스테인리스 스틸보다 오토클레이브를 통해 더 잘 견딥니다. 수백 번의 사이클 후에도 녹이 발생하지 않고, 구멍이 생기지 않으며, 변색이 발생하지 않습니다.
예, 티타늄은 의학의 모든 곳에 있습니다. 그리고 그럴 만한 이유가 있습니다. 그냥 작동합니다.
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