Aleaciones Titanium en Aplicaciones Médicas

Más de 1000 toneladas (2,2 millones de libras) de dispositivos titanium de cada descripción y función se implantan en pacientes por todo el mundo cada año. Los Requisitos para el repuesto común continúan crecer como la gente vive más de largo o se daña con deportes duros juega más o activando intermitentemente, o se hieren seriamente en tráfico por carretera y otros accidentes. La Luz, fuertes y totalmente biocompatibles, titanio es uno de pocos materiales que correspondan con naturalmente los requisitos para la implantación en el cuerpo humano

Las aleaciones titanium del grado Médico tienen un importante más de alta resistencia a la relación de transformación de peso que los aceros inoxidables competentes. El rango de aleaciones titanium disponibles permite a proyectistas de los especialistas médicos seleccionar los materiales y los formularios adaptados de cerca a las necesidades de la aplicación. La gama completa de aleaciones alcanza del alto titanio comercialmente puro de la ductilidad usado donde está esencial la conformabilidad extrema, para calentar completo las aleaciones tratables con fuerza encima de MPa 1300, (190ksi). las aleaciones de la Dimensión de una variable-Memoria basadas en el titanio, más futuro prolongan el rango de propiedades y de aplicaciones útiles. Una combinación de la forja o del bastidor moldeado, el labrar a máquina y la fabricación son las rutas de proceso usadas para los productos médicos. El dirigir Superficial desempeña con frecuencia un papel importante, ampliando el funcionamiento del titanio varias veces más allá de su capacidad natural.

El ` Ajustó y olvida', es un requisito esencial donde el equipo en aplicaciones críticas, una vez que está instalado, no puede ser mantenido o ser reemplazado fácilmente. No hay uso desafiador a este respecto que los implantes en el cuerpo humano. Aquí, la eficacia y la confiabilidad de implantes, y los instrumentos médicos y quirúrgicos y los dispositivos es un factor esencial en salvares vidas y a largo plazo la relevación del sufrimiento y del dolor. La Implantación representa un asalto potencial en la estructura química, fisiológica y mecánica del cuerpo humano. No hay nada comparable a un implante metálico en tejido vivo. La Mayoría de los metales en fluídos corporales y tejido se encuentran en complejos orgánicos estables. La Corrosión del metal implantado por los fluídos corporales, da lugar al desbloquear de iones metálicos indeseados, con interferencia probable en los procesos de la vida. La resistencia a la Corrosión no es suficiente de sí mismo suprimir la reacción del cuerpo a los metales tóxicos de la célula o a los elementos alergénicos tales como níquel, e incluso en concentraciones muy pequeñas de un nivel mínimo de corrosión, éstas pueden iniciar reacciones del rechazo. El Titanio es juzgado para ser totalmente inerte e inmune a la corrosión por todos los fluídos corporales y tejido, y es así enteramente biocompatible.

La selección natural de titanio para la implantación es resuelta por una combinación de la mayoría de las características favorables incluyendo inmunidad a la corrosión, bio-compatibilidad, fuerza, módulo inferior y densidad y la capacidad para ensamblar con el hueso y el otro tejido - osseointegration. Las propiedades mecánicas y físicas de las aleaciones titanium combinan para proporcionar a los implantes que son altamente daño tolerante. La anatomía humana limita naturalmente la dimensión de una variable y el volumen permitido de implantes. El módulo más inferior de las aleaciones titanium comparadas al acero es un factor positivo en reducir el resorbtion del hueso. Dos parámetros más definen la utilidad de la aleación implantable, la sensibilidad de muesca, - la relación de transformación de la resistencia a la tensión en hecha muescas en comparado con la condición sin mella, y la resistencia a la propagación de rajadura, o a la fortaleza de la fractura. Muescas Titanium bien en ambos casos. Las relaciones de transformación Típicas de NS/TS para el titanio y sus aleaciones son 1,4 - 1,7 (1,1 es una condición atmosférica mínima para un material aceptable del implante). La fortaleza de la Fractura de todas las aleaciones implantables de alta resistencia está encima de los 50MPa.m con^-½ longitudes críticas de la rajadura bien encima de la condición atmosférica mínima para la detección por métodos estándar de prueba no destructiva.

Los Formularios y los pliegos de condiciones materiales se detallan en varios pliegos de condiciones internacionales y nacionales, incluyendo ejemplos de la ISO 5832 de ASTM y de BS7252/abajo:

El Titanio del Cuadro 1. alea conveniente para las aplicaciones médicas.

Tratan a Cerca De un millón pacientes por todo el mundo anualmente para el repuesto total de caballetes y de juntas de codo artríticos. Las prótesis vienen en muchas dimensiones de una variable y tallas. Las juntas de Caballete tienen un vástago femoral metálico y dirigen normalmente que sitúe en un socket inferior ultraalto del polietileno de la fricción del peso molecular, ambos asegurados en la posición con el cemento ortopédico del metacrilato de polymethyl. Algo diseña, incluyendo las juntas cementless, las superficies bioactivas ásperas uso (hydroxyapatite incluyendo) para estimular el osseointegration, la resorción del límite y para aumentar así el curso de la vida del implante para beneficiarios más jovenes. La fijación Interna y externa de la hueso-fractura proporciona a otra aplicación importante para el titanio como los dispositivos de la fusión espinal, los contactos, las hueso-placas, los tornillos, los clavos intramedulares, y fixators externos.

Un cambio importante en práctica dental restaurativa por todo el mundo ha sido posible con el uso de los implantes titanium. Una raíz titanium del `' se introduce en el hueso de la boca con la hora dada un plazo posteriormente para el osseointegration. La superestructura del diente entonces se construye sobre el implante para dar un repuesto efectivo.

La Cirugía para reparar daño facial usando los pacientes posee el tejido no puede obtener siempre los resultados deseados. Las piezas Artificiales se pueden requerir para restablecer la capacidad de hablar o comer así como para el aspecto cosmético, reemplazar las características faciales perdidas con daño o enfermedad. Los implantes del titanio de Osseointegrated que cumplían todos los requisitos del biocompatibility y de la fuerza han hecho avances sin precedentes posibles en cirugía, para el tratamiento acertado de pacientes con defectos grandes y hasta ahora condiciones altamente problemáticas.

El Titanio se utiliza regularmente para las cajas y los defibrillators de los marcapasos, como la estructura del portador para las válvulas de corazón del repuesto, y para los stents intravasculares.

El Titanio es conveniente para las fijaciones externas temporales y a largo plazo y los dispositivos así como para los calibradores ortóticos y los limbos artificiales, que utilizan el titanio extensivamente para su peso ligero, fortaleza y resistencia a la corrosión.

Una amplia gama de instrumentos quirúrgicos se hacen en titanio. La ligereza del metal es un socorro positivo a reducir cualquier fatiga del cirujano. Los Instrumentos se anodizan con frecuencia para proporcionar a una superficie no reflectora, esencial en operaciones microsurgical, por ejemplo en cirugía del aro. Esterilización Titanium de la repetición del withstand de los instrumentos sin el compromiso a orlar o calidad superficial, resistencia a la corrosión o fuerza. El Titanio es no magnético, y no hay por lo tanto amenaza del daño a los dispositivos electrónicos implantados pequeños y sensibles.