의료용 티타늄 합금: 의료 분야의 '강력 책임'
광대한 생체의학 재료의 세계에서 티타늄 합금은 뛰어난 성능으로 두각을 나타내며 의료 분야에서 많은 주목을 받는 '스타 소재'가 되었습니다. 생체의학 재료는 의료용 금속 재료, 의료용 고분자 재료, 의료용 세라믹 재료 및 기타 범주를 포괄하여 신체 조직 및 기관의 진단, 치료, 복구 또는 교체를 위해 생물학적 시스템과 상호 작용하는 것을 목표로 하며, 특히 정형외과 및 심혈관 및 뇌혈관 제품에서 의료용 금속 재료가 차지하는 비율이 매우 높으며 그중 티타늄 합금이 가장 좋습니다.
의료용 티타늄 합금의 중요한 장점
티타늄 합금이 의료 분야에서 빛을 발할 수 있는 이유는 여러 면에서 뛰어난 특성 때문입니다.
생체-적합성은 티타늄 합금의 보물입니다. 인체와의 생물학적 반응이 가장 적고, 무독성, 무-자성을 가지며, 인체 이식체로서 인체에 독성 및 부작용이 없습니다. 인체의 조직 및 기관과 조화롭게 공존할 수 있으며 신체의 재활을 위한 안전 보장을 제공합니다.
기계적 성질도 마찬가지로 우수합니다. 티타늄 합금은 강도가 높고 탄성률이 낮은 특성을 갖고 있어 임플란트의 기계적 요구 사항을 충족할 수 있을 뿐만 아니라 인간의 자연 뼈의 탄성률과 유사합니다. 이 기능은 인간 뼈의 성장과 치유에 더 도움이 되는 스트레스 효과를 효과적으로 보호하여 환자가 더 빠르고 더 나은 회복을 할 수 있도록 해줍니다.
내식성을 과소평가해서는 안 됩니다. 티타늄 합금은 생체-생체 불활성 재료로 인체 생리학적으로 내식성이 우수하고 인체 생리학에 오염을 일으키지 않으며 체내 임플란트의 안정적인 존재를 보장합니다.
또한, 티타늄 합금의 가벼운 무게도 매우 돋보입니다. 일반적으로 티타늄 합금의 밀도는 스테인레스강의 57%에 불과합니다. 인체에 이식한 후 인체에 가해지는 부하를 크게 줄이고 환자가 더 쉽게 움직일 수 있습니다.
의료용 티타늄 합금의 역사
의료 분야에 의료용 티타늄 합금을 적용하는 것은 하루아침에 이루어지지 않고 오랜 과정을 거쳤습니다. 생체의학 기능성 소재인 금속재료는 재료과학의 중요한 분야입니다. 그들은 400년 이상 동안 인간의 임플란트에 사용되어 왔습니다. 생체의학 티타늄 합금은 주로 세 단계를 거쳤습니다.
1950년부터 1980년까지는 순수 티타늄과 Ti{5}}6Al-4V 티타늄 합금의 시대였습니다. 순수 티타늄이 바이오 의약품 분야에 처음으로 적용돼 우수한 생체 적합성을 확인했습니다. Ti6Al4V는 또한 수술용 수리 또는 대체 재료에도 널리 사용되어 의료 사업의 기반을 마련합니다.
1980년부터 1990년까지 연구가 심화되면서 사람들은 V와 Al이 유기체에 독성 부작용을 일으키는 원소라는 것을 발견했습니다. 이에 연구진은 V 대신 Nb와 Fe를 첨가해 소재의 안전성과 적용성을 더욱 향상시킨 2세대{3}} 개선된 새로운 의료용 티타늄 합금을 개발했습니다.
1990년 이래로 생체의학 티타늄 합금은 새로운 단계를 열었습니다. 1990년대 초반에는 생체 적합성이 더 우수하고 탄성 계수가 더 낮은 최초의 -티타늄 합금 Ti13Nb13Zr이 출시되었습니다. 이는 뛰어난 특성을 지닌 생체의학용 -티타늄 합금의 새로운 시대를 열었고 환자에게 더 많은 고품질 옵션을 제공했습니다.-
의료 분야에서 티타늄 및 티타늄 합금의 광범위한 적용
최근 티타늄 및 그 합금은 성형외과, 치과 및 각종 의료기기를 중심으로 의학분야에서 급속도로 변화하고 있으며, 그 적용 범위가 지속적으로 확대되고 있습니다.
티타늄 합금은 인간의 정형외과에서 중요한 역할을 합니다. 티타늄 합금의 팔꿈치 관절, 발목 관절 등은 스테인레스 스틸보다 탄성 계수가 인간의 뼈에 더 가깝기 때문에 인간의 정형 외과 수술에 널리 사용됩니다. 매년 전 세계적으로 약 1억 명의 환자가 팔관절과 무릎관절 염증에 대한 대체치료를 받고 있다.티탄무릎판은 스테인레스 스틸 무릎판보다 훨씬 가볍고 부식 문제가 효과적으로 개선되었습니다. 현재 티타늄 보철물은 점차적으로 강철 보철물을 대체하여 환자에게 더 나은 경험을 제공하고 있습니다.
치과 분야는 티타늄 합금의 "장소"이기도 합니다. 부터티타늄 합금인체에 이식되면서 치과용 임플란트용 금속재료는 엄청난 변화를 겪었다. 티타늄은 인간의 골격 상피 조직과 친화력이 좋고 기계적 성질이 다른 치과용 합금과 비슷하며 밀도가 작아서 의치가 편안한 느낌을 줍니다. 또한, 티타늄 틀니는 표면 처리를 통해 심미적 요구 사항도 충족할 수 있어 치과 임플란트용으로 선택됩니다. 안면치료에 있어서 인간의 안면조직이 심하게 손상된 경우에는 국소적인 조직 복구가 필요합니다.
생체 적합성이 우수하고 강도가 요구되는 티타늄 합금은 인간의 안면 조직 복구를 위한 재료가 되었습니다. 순수 티타늄 메쉬는 환자의 아름다운 모습을 교정하기 위해 뼈 재건 수술에서 뼈 브래킷으로 사용되었습니다.
수술 도구 생산 역시 티타늄 합금과 불가분의 관계에 있습니다. 티타늄 의료 기기는 내식성이 우수하며 반복적인 세척 및 소독 후에도 표면이 영향을 받지 않습니다. 비자성-으로 소형 이식형 장치에 대한 위협을 제거할 수 있습니다. 가벼운 무게, 스테인레스 스틸 교체 후 무게가 대폭 감소되어 의사의 수술이 더욱 유연해지고, 의사의 피로도가 개선됩니다.
현재 티타늄 합금은 메스 블레이드, 지혈 겸자, 가위, 전기 뼈 드릴, 겸자 및 기타 수술 도구를 만드는 데 사용되었습니다.
의료용 티타늄 및 티타늄 합금 소재의 장점은 의료계에서 널리 인정받고 있으며 점점 더 많은 환자들이 선호하고 있습니다. 전쟁, 스포츠 트라우마, 생활 수준 향상 등의 요인을 고려할 때, 티타늄 및 티타늄 합금은 인체 임플란트에 선호되는 재료로서 매우 넓은 성장 공간을 가지며 티타늄 응용 분야의 새로운 경제적 성장 포인트가 되어 인류 건강에 기여할 것이 확실합니다. 더 큰 기여를 하세요.
