鈦及鈦合金越來越多地被應(yīng)用于醫(yī)療之中

人工關(guān)節(jié)和人工骨替代材料應(yīng)具有以下基本性能:輕、高強(qiáng)度材料、生物相容性和耐腐蝕性、植入體在體內(nèi)組織反應(yīng)不會(huì)引起材料變質(zhì)、重復(fù)應(yīng)力引起疲勞、損傷小。金屬植入體最重要的性能是形狀、加工和拋光。它們必須在預(yù)期壽命內(nèi)保持功能，并且在疲勞、磨損、腐蝕和沖擊載荷下不會(huì)退化。鈦和鈦合金滿足上述所有要求。首次使用的義齒粉、聚丙烯、有機(jī)玻璃等人工關(guān)節(jié)材料強(qiáng)度低，易斷裂，生物相容性差。后來，不銹鋼被使用，但不銹鋼的比重更大，大約是人體骨骼比重的2倍，而且在體液的作用下會(huì)在體內(nèi)出現(xiàn)腐蝕和斷裂。鈷鉻合金也是一種優(yōu)良的人工關(guān)節(jié)材料，但不幸的是，鈷和鉻對人體是有毒的。鈦及鈦合金是一種理想的人工關(guān)節(jié)材料，具有比重小(類似于人體骨骼的比重)、強(qiáng)度高、機(jī)加工好、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。用于手術(shù)移植的鈦材料主要為純鈦和ti-6al-4veli合金。近期，移植材料ti-6al-7nb和ti-13nb1-13zr與人體具有良好的相容性，也獲得了ASTM標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可。用鈦?zhàn)鳛槿嗽旃趋?，?xì)胞可以在上面再生，骨骼可以生長。鈦與人體骨骼、上皮和組織具有良好的親和力。為了提高與人骨連接的種植體材料的表面質(zhì)量，將生物陶瓷層應(yīng)用于粗糙的種植體表面也是一種有效的方法。目前，鈦及鈦合金已廣泛應(yīng)用于人工骨關(guān)節(jié)、人工骨、關(guān)節(jié)腳板、斷骨固定器、骨髓釘、人工心臟瓣膜、顱骨等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年對鈦合金人工關(guān)節(jié)的需求量超過5000臺(tái)，臨床應(yīng)用效果良好。

鈦在骨科手術(shù)中的應(yīng)用

醫(yī)用鈦合金的彈性模量比不銹鋼更接近人體骨骼，適用于人體骨科手術(shù)。在骨科手術(shù)中，常使用鎳鈦形狀記憶合金。研究表明,NT - SMA耐磨、耐腐蝕、形狀記憶效應(yīng)、偽彈性和阻尼性能和一體化的新材料,如在骨科越來越廣泛的應(yīng)用,除了常用的骨板和髓內(nèi)針,下頜固定,脊柱側(cè)凸矯正,長海醫(yī)院隸屬于上海再次NT - SMA系列設(shè)計(jì)和臨床應(yīng)用,如NT -髕骨,NT -弧形叉釘,NT - bow, NT - ting裝置(如專為骶骨重建設(shè)計(jì)的)，取得了滿意的療效。至于應(yīng)用于人體的鈦合金材料，各國仍在不斷努力探索和尋找一種更安全可靠、造福全世界人民的新型鈦合金。

鈦用于制藥工業(yè)

鈦在制藥工業(yè)中用于制造容器、反應(yīng)器和加熱器。在制藥生產(chǎn)中，設(shè)備經(jīng)常接觸到鹽酸、硝酸、硫酸等無機(jī)酸、有機(jī)酸和鹽類。設(shè)備經(jīng)常因腐蝕而損壞，鋼鐵設(shè)備造成的鐵離子污染影響產(chǎn)品質(zhì)量。鈦設(shè)備可以解決這些問題。例如,青霉素酯化反應(yīng)釜,氯霉素薄膜蒸發(fā)器,安乃近反應(yīng)器,甲氨基粉過濾器,硫酸二甲酯冷卻器、液體過濾器等等,把液體的數(shù)量和質(zhì)量不斷改善,生產(chǎn)和質(zhì)量完全符合中國藥典的規(guī)定。

鈦在醫(yī)療器械中的應(yīng)用

鈦及鈦合金具有良好的耐腐蝕性，鈦無毒、無磁性，是醫(yī)療設(shè)備材料的良好選擇。在外科器械發(fā)展的歷史上，第一代外科器械主要是由碳鋼制成的。第二代奧氏體、鐵素體和馬氏體不銹鋼手術(shù)器械，但對不銹鋼成分的鉻有毒性，對鍍鉻體有一定的影響，因此，出現(xiàn)了第三代鈦手術(shù)器械。鈦的重量很輕，特別適合做顯微手術(shù)。鈦具有耐腐蝕、彈性好、不變形等特點(diǎn)，耐反復(fù)清洗，不影響表面消毒質(zhì)量;非磁性，可以消除對微小、敏感的植入電子裝置的損傷威脅等特點(diǎn)，使鈦外科器械得到越來越廣泛的應(yīng)用。用于制作手術(shù)刀片、止血鉗、剪刀、電骨鉆、鉗子等。在醫(yī)療器械中，可制作鈦血管縫合針和胸骨縫合線;氧濾鈦片是心臟外科手術(shù)器械之一;用鈦電極作心電圖機(jī)，用鈦培養(yǎng)機(jī)作體外培養(yǎng)機(jī)。醫(yī)用超聲磨機(jī)探頭、血液輸送箱自動(dòng)控制器、眼科手術(shù)鈦器械等均處于良好狀態(tài)。

鈦及鈦合金在牙科的應(yīng)用

鈦具有良好的耐蝕性、親和力、金屬敏感性和比強(qiáng)度，適合于牙科應(yīng)用。從20世紀(jì)20年代的汞合金和金屬冠開始，60年代主要使用金、銀和鈀合金。20世紀(jì)70年代以后，不銹鋼成為牙齒矯正術(shù)中最常用的固定和可拆卸器械材料。20世紀(jì)90年代，鈦鑄造技術(shù)得到推廣應(yīng)用。在用于人體硬組織修復(fù)的金屬材料中，鈦的彈性模量與人體組織的彈性模量最接近，可以減少金屬植入物與骨組織之間的機(jī)械不適應(yīng)性。在所有用于牙齒修復(fù)的金屬材料中，鈦的導(dǎo)熱系數(shù)最低。低導(dǎo)熱系數(shù)可以減少牙冠對牙髓的熱刺激，這對牙體修復(fù)非常重要。鈦嵌體和全冠保護(hù)牙髓，避免冷熱刺激。牙科鈦在材料方面，原鈦大多為純鈦，但其強(qiáng)度不足，難以研磨，耐磨性差，容易產(chǎn)生鑄造缺陷和質(zhì)量不穩(wěn)定。鈦合金強(qiáng)度高，最常用的是ti-6al-4v合金。但是，由于金屬V對人體有害，用Nb代替V，成功研制出Ti-6al-7nb合金，該合金具有良好的耐腐蝕性，對人體基本無害。目前，超彈性鈦鎳合金正被應(yīng)用于牙齒矯直。自1980年代以來,發(fā)達(dá)國家開始研究鈦在口腔修復(fù)中的應(yīng)用,首先用于牙科植入物,后來用于義齒支架,和牙冠橋是絲綢、牙冠的鈦釘冠和固定橋,橋烤瓷橋,綁定,義齒卡環(huán),支撐,連接設(shè)備,加強(qiáng)設(shè)備、假牙幾乎所有的金屬部件可以由鈦制成的。鈦及其合金的研究已成為牙科應(yīng)用合金研究的一個(gè)熱點(diǎn)。鈦合金瓷牙齒可以很好的恢復(fù)牙齒的形式和功能,和強(qiáng)度高、外形美觀、色澤穩(wěn)定,表面光滑,耐磨性,耐腐蝕,是一種永久性修復(fù),適用于所有固定齒,尤其是其生物相容性好,適用于對鎳離子過敏的人,被廣泛應(yīng)用于牙齒的修復(fù)。