Kā no titāna tiek kalti ortopēdiskie un medicīniskie implanti

Trīs materiālu īpašības izskaidro lielāko daļu titāna izmantošanas implantos. Pirmkārt, titāns dažu sekunžu laikā pēc gaisa vai ķermeņa šķidrumu iedarbības veido plānu, stabilu virsmas oksīdu (TiO2). Šis pasīvais slānis ir ķīmiski inerts fizioloģiskajā vidē, un tas ir titāna bioloģiskās saderības pamatā. Otrkārt, titāns nav-magnētisks; kopā ar salīdzinoši zemo rentgenstaru artefaktu, tas padara turpmāko-attēlveidošanu, tostarp MRI, praktiskāku nekā ar daudziem citiem metāliem. Treškārt, titāna un tā parasto sakausējumu elastības modulis ir aptuveni par 105–115 GPa - daudz tuvāk kortikālajam kaulam (apmēram 10–30 GPa) nekā nerūsējošā tērauda (apmēram 193 GPa) vai kobalta-hroma sakausējumiem (apmēram 23 GPa0). Ciešāka moduļa atbilstība samazina spriedzes aizsardzību, stingra implanta tendenci nest slodzi, ko citādi nest kauls, un tas atbalsta ilgstošu{18}}kaulu pārveidošanu. Šie skaitļi ir tipiskas inženiertehniskās vērtības.

No bioloģiskās puses implanta darbība ir atkarīga no osseointegrācijas: kaulu šūnas aug uz implanta virsmas un savienojas ar to. Virsmas tekstūra un ķīmija ietekmē šo procesu, tāpēc virsmas apstrāde ir ierasta implantu ražošanas sastāvdaļa. Nekas no tā nepadara titānu par apstrādi pats par sevi - tas ir strukturāls materiāls, kas jāprojektē, jāražo un jānovērtē kā daļa no medicīnas ierīces.

Medicīnisko implantu kategorijas nosaka starptautiskie standarti, un tiek pieņemtas tikai dažas kompozīcijas. Neleģētam (komerciāli tīram) titānam ASV attiecas ASTM F67 un starptautiskā mērogā ISO 5832{10}}2; uz sakausējumu Ti-6Al-4V ELI attiecas ASTM F136 un ISO 5832-3. "ELI" nozīmē īpaši zemu intersticiālu: sakausējums saglabā to pašu 6% alumīnija / 4% vanādija bāzes kā ASTM 5. klasei, bet nosaka stingrākus ierobežojumus intersticiālajiem elementiem, jo īpaši skābeklim, ASTM F136 maksimālais ierobežojums ir 0,13%, salīdzinot ar 0,20% standarta 5. klasei. implanti, kuriem jāizdzīvo gadiem ilga cikliska slodze.

Medicīniskā titāna kategorijas un tipiskā sastāva ierobežojumi

Saņemiet bezmaksas paraugu un novērtējumu

Mūsu rūpnīca specializējas titāna materiālu starptautiskās tirdzniecības jomā, profesionāli ražojot augstas{0}} kvalitātes sērijas produktus, piemēram, titāna caurules, titāna stieņus, titāna plāksnes, titāna stieples un titāna sloksnes. Rūpnīca ir aprīkota ar starptautiski modernām ražošanas un testēšanas iekārtām, tostarp precīzas kalšanas iekārtām, ātrgaitas aukstās velmēšanas dzirnavām, vakuumkausēšanas krāsnīm, CNC vērpšanas mašīnām, nepārtrauktas vilkšanas ražošanas līnijām un automatizētām virsmas apstrādes sistēmām. Kopā ar precīzas pārbaudes instrumentiem, piemēram, spektrometriem un ultraskaņas defektu detektoriem, mēs nodrošinām precīzu kontroli pār visu procesu no izejvielām līdz gatavajiem produktiem. Mēs esam apņēmušies nodrošināt globālos klientus ar titāna izstrādājumiem, kas piedāvā izcilu veiktspēju un pilnu specifikāciju klāstu, izmantojot stabilus un uzticamus procesus un stingru kvalitātes pārvaldību, kas atbilst augstākās klases-nozaru, piemēram, enerģētikas, ķīmijas, aviācijas un medicīnas jomu, lietojuma vajadzībām.

Mēs liekam lielu uzsvaru uz mūsu produktu transportēšanas drošību un piegādes kvalitāti. Visi titāna materiāli tiek iepakoti, izmantojot stingrus rūpnieciskas -klases risinājumus: titāna caurules un stieņi tiek pakļauti pretrūsas apstrādei, cieši ietīti ar ūdensnecaurlaidīgu elastīgu plēvi un pēc tam ievietoti pastiprinātās koka vai dzelzs kastēs, kas izklātas ar mitrumizturīgu-papīru, kam pievienotas pildvielas, lai novērstu slīdēšanu un sadursmes transportēšanas laikā. Titāna plāksnes un sloksnes ir pārklātas ar aizsargplēvi, aprīkotas ar malu aizsargiem, slānis pa slānim atdalītas ar mitruma necaurlaidīgu papīru, uzliktas uz izturīgām koka vai tērauda paletēm un droši nostiprinātas ar tērauda siksnām. Smalkas titāna stieples ir kārtīgi uztītas uz specializētām spolēm un iekapsulētas noslēgtās kastēs, kas ir ūdensnecaurlaidīgas un necaurlaidīgas. Katrai iepakojuma vienībai ir pievienotas skaidras izstrādājuma etiķetes, materiālu sertifikāti un mitruma{8}}izturības indikatori, kas nodrošina, ka preces paliek neskartas, skaidri marķētas un droši tiek piegādātas klientiem visā pasaulē, veicot tālsatiksmes jūras kravu un multimodālos pārvadājumus.

Apspriediet savas projekta prasības

1. Vai titāns ir magnētisks?

Nē. Titāns un tā izplatītie implantu sakausējumi nav-magnētiski, tāpēc tie ir saderīgi ar MRI novērošanu-. Konkrēta implanta saderība ar MRI joprojām ir atkarīga no ierīces konstrukcijas un ražotāja marķējuma.

2. Kāda ir atšķirība starp Ti-6Al-4V 5. pakāpi un 23. pakāpi (ELI)?

Bāzes sastāvs ir vienāds. 23. pakāpē ir stingrāki intersticiālie ierobežojumi, jo īpaši skābekļa (mazāks par vai vienāds ar 0,13% pret mazāku vai vienāds ar 0,20% max), kas uzlabo elastību un izturību pret lūzumiem implantu pielietošanai.

3. Kāpēc kalt, nevis liet slodzi-nesošos implantus?

Kalšana samazina iekšējo porainību, uzlabo graudu struktūru un parasti uzlabo noguruma izturību salīdzinājumā ar -lieto materiālu. Lietās detaļas var būt piemērotas lietošanai nenesošām-slodzēm-, taču kātiem, plāksnēm un stieņiem standarta veids ir kalšana.

4. Vai titāna implantus var drukāt 3D formātā?

Jā. Pulvera-slāņa procesi, piemēram, selektīva lāzerkausēšana (SLM) un elektronu staru kausēšana (EBM), tiek izmantoti porainām un pacientam specifiskām struktūrām, piemēram, acetabulārajiem apvalkiem. Kaltus un apdrukātus maršrutus var apvienot vienā implantā.

5. Kādi standarti attiecas uz medicīnisko titānu?

Materiālu līmenī: ASTM F67 / ISO 5832-2 neleģētam titānam un ASTM F136 / ISO 5832-3 Ti-6Al-4V ELI. Ierīču līmenī prasības atbilst katra tirgus noteikumiem, ko atbalsta kvalitātes sistēmas, piemēram, ISO 13485.