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医用钛及钛合金材料的应用情况

来源:钛棒,钛板,钛管,钛设备,钛合金,钛丝 发布时间:2014-9-3 14:10:39
近30年来,我国植人性医疗器械市场发展速度惊人。2009年使用人工关节15万例以上,骨折内固定装置100万例以上,种植牙数万例。过去10年的平均增长率一直保持在15%-30%之间,预计未来10年仍将以10%以上的速度增长。目前我国骨科和冠状动脉支架的市场规模已跃居世界第三位,预计2015年仅次于美国成为第二位,有人预测,到2020年将居世界第一位.钛及钛合金是与生物系统直接接合的最理想的金属材料,随着我国经济和医疗事业的发展,人民生活水平不断提高,而且考虑到发展中国家人口众多、老龄化明显等因素,钛及钛合金在医疗行业中具有广阔的应用前景。

①工业纯,是最早用于人体医疗用途的钛合金。中国人民解放军总医院于1977年对某患者进行了工业纯钛人工股骨头置换手术。30年后观察发现,钛假体球部表面光滑,直径没有明显变化,用骨水泥固定钛假体牢固,没有松动和下沉,与髋臼配合良好,髋关节活动自如(包括屈、伸、外展、内收、内旋、外旋等),无疼痛感,长期疗效良好。
②Ti-6A1-4V和Ti-6A1-4VELI合金,是比较成熟的钛合金,广泛应用于植入物材料。由于该合金含有毒元素钒,长期用于人体,恐有潜在有害影响。医务界对此心存疑虑。
③第二代无钒医用钛合金。Ti-6Al-7Nb合金由瑞士    Sulzer医学技术公司开发并投人临床应用,证明其具有更好的生物相容性,于1987年被纳人瑞士SN056512标准。国内由北京有色金属研究院与宝鸡有色金属加工厂共同研制开发该合金,并通过医学临床应用试验,该项目于2001年度获中国有色金属工业科学技术一等奖。此外,还有德国的Ti-5Al-2。5Fe合金、印度的Ti-5A1-1。5B合金,Ti-15Mo-5Zr-3Al、Ti-6Al-2Nb-lTa等。
④新型p型钛合金。20世纪90年代,美、日不用钒、铝等有毒元素,而用钼、铌、钽、锆等无毒元素开发了一系列新型P钛合金。该类合金有两个特点:一是含高的P稳定元素;二是具有较低的弹性模量(E=55-80GPa),这样更接近致密人骨的弹性模量(E=28GPa)。美国开发的合金系列有:Ti-13Nb-13Zr、Ti-12Mo-6Zr-2Fe(TMZF)、Ti-15Mo-2.8Nb-0.2Si(Timetal21SRX)、Ti-15Nb、Ti-16Nb-10Hf、Ti-15Mo-3Nb?日本开发的有:Ti-35Nb~5Ta-7Zr和Ti-29Nb-13Ta(分别加上4.6Zr或4Mo或2Sn或4.6Sn或6Sn)等合金系列。
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