Les matériaux biomédicaux représentent une branche essentielle de la science des matériaux, servant de matériaux porteurs avancés à haute teneur technologique et à valeur économique pour le diagnostic, le traitement,ou remplaçant des tissus et organes humainsCe domaine est un domaine émergent de la science et de la technologie des matériaux,qui sont prêts à apporter une plus grande contribution à l'exploration des mystères de la vie et à assurer la santé et la longévité humaines.
Parmi les matériaux métalliques biomédicaux, le titane et ses alliages sont devenus le choix préféré pour les implants médicaux, tels que les articulations artificielles (hip, genou, épaule, cheville, coude, poignet, articulations des doigts, etc.)..), les produits de traumatisme osseux (ongles intramédullaires, plaques, vis, etc.), les systèmes de correction et de fixation interne de la colonne vertébrale, les implants dentaires, les prothèses dentaires, les fils orthodontiques, les valves cardiaques artificielles,Les stents cardiovasculaires interventionnels sont très efficaces en raison de leurs excellentes propriétés globales.Actuellement, aucun matériau métallique supérieur aux alliages de titane n'existe pour des applications cliniques.Des statistiques incomplètes indiquent qu'environ 400 millions de personnes sont handicapées.Cependant, à ce jour, seulement 35 millions de personnes ont reçu des implants de dispositifs biomédicaux.Nombre annuel de remplacements articulaires autour de 1Le potentiel du marché des matériaux biomédicaux est donc immense et la demande de titane et de ses alliages, comme matériaux métalliques biomédicaux préférés, est très faible.devrait augmenter de façon significative.
Les avantages des alliages de titane dans les dispositifs médicaux:
Poids léger:Il réduit les dommages aux vaisseaux sanguins, aux muscles et aux organes pendant la chirurgie, ce qui atténue la fatigue du chirurgien.
Excellente résistance à la corrosion et non toxicité:Prévient la rouille des équipements, réduit les risques d'infection des plaies et favorise une guérison plus rapide.
Élasticité modérée:Idéal pour la fabrication de pinces médicales, de pincettes, de lames de microsurgie et d'autres instruments.
Faible réflectivitéL'éblouissement minimal du titane sous les lumières sans ombre le rend plus approprié que l'acier inoxydable pour les interventions chirurgicales.
Applications des alliages de titane médical:
Implants orthopédiques:
Les dispositifs de fusion intercorporelle en alliage de titane poreux peuvent atteindre une porosité de 60 à 80% avec des pores de 150 à 600 μm.faciliter la croissance osseuseLa technologie d'impression 3D permet une reproduction précise des données du CT du patient, produisant des implants personnalisés avec plus de 95% de correspondance anatomique.
Dispositifs cardiovasculaires:
Utilisé dans la fabrication de stents pour valves cardiaques artificielles et de stents vasculaires. Les stents en alliage Ti-6Al-4V peuvent être transformés à une épaisseur de paroi de 80 μm avec une résistance de support supérieure à 10 N/mm2.Nouveaux alliages de β-titane (e.g., Ti-15Mo-5Zr) ont démontré des propriétés anticoagulantes améliorées, réduisant les taux de resténose du stent à moins de 5%.
Restauration dentaire:
Le titane pur commercial (TA1/TA2) est utilisé pour les racines d'implants dentaires, atteignant une résistance à la fixation osseuse de 50 MPa, dépassant les 35 MPa des revêtements d'hydroxyapatite.Les implants en alliage de Ti-Zr montrent un taux de survie à cinq ans de 970,3%, dépassant les alliages de titane traditionnels de 94,1%.
Avec leurs avantages combinés de biocompatibilité, propriétés mécaniques et flexibilité de fabrication,Les alliages de titane médical sont devenus une pierre angulaire indispensable des soins de santé modernesDe l'orthopédie aux applications cardiovasculaires, et des composants standardisés aux implants personnalisés,leur expansion continue souligne l'impact profond de l'innovation matérielle sur la santé humaineÀ mesure que la technologie évolue et que les besoins cliniques s'approfondissent, les alliages de titane médical offriront sans aucun doute des performances encore plus élevées.L'écriture de nouveaux chapitres pour l'industrie médicale et le soutien de l'humanité à la recherche d'une vie de meilleure qualité.
