ASTM F136 titanium rod GR5 (Ti-6Al-4V ELI) dan inson suyak implantlarida foydalanish sabablari

Inson suyak implantlarida ASTM F136 titanium tayoqchalari GR5 (Ti-6Al-4V ELI) dan foydalanish sabablari

Baoji Dongint Metal Materials Co., Ltd. Shaanxi viloyatining Baoji shahrida joylashgan bo‘lib, bu shahar “Xitoy Titan vodiysi” sifatida tanilgan. Mahalliy to‘liq titan sanoat zanjiri afzalliklaridan foydalangan holda, kompaniya yuqori sifatli titan va titan qotishma materiallarini tadqiq qilish, ishlab chiqarish va yetkazib berishga ixtisoslashgan. Uning asosiy mahsuloti ASTM F136 Gr5 (Ti-6Al-4V ELI) tibbiy titan tayoqchalari bo‘lib, mahalliy va xorijiy tibbiy asbob-uskunalar ishlab chiqaruvchilari uchun barqaror va standartlarga mos tibbiy titan xomashyo yechimlarini taqdim etadi.

ASTM F136 GR5 titanium tayoqchalari Ti-6Al-4V ELI titanium qotishmasidan tayyorlangan jarrohlik implantlari uchun maxsus standart bo'lib, Xitoyning TC4-ELI ga mos keladi. Ular juda past interstitsial elementlarga (kislorod, azot, uglerod, temir) ega va suyakni mahkamlash plastinalari, vintlar, intramedullar mixlar, sun'iy bo'g'imlar va suyak karkaslari uchun eng keng tarqalgan metall implant materialidir. Oddiy GR5, sof titanium, kobalt-xrom qotishmalari va zanglamaydigan po'latga nisbatan ular keng qamrovli afzalliklarga ega.

Farqlar: Oddiy GR5 titanium tayoqchalari ASTM B348 standartiga mos keladi; tibbiy titanium tayoqchalari ASTM F136 GR5 bo'lishi kerak, interstitsial aralashmalar qat'iy kamaytirilgan, inson tanasi uchun mos.

Elastik moduli zanglamaydigan po'lat va kobalt-xrom qotishmalaridan ancha past

TC4-ELI elastik moduli taxminan 110 GPa; inson kortikal suyagi taxminan 10-30 GPa; 316L zanglamaydigan po'lat ≈ 200 GPa, kobalt-xrom ≈ 230 GPa.

Modul qanchalik past bo'lsa, stress himoya ta'siri shunchalik kichik bo'ladi:

Qattiqligi juda yuqori bo'lgan implantlar yukning katta qismini o'z zimmasiga oladi va suyak kuch stimulyatsiyasini olmaydi, natijada suyak rezorbsiyasi, suyak atrofiyasi va implantning bo'shashishi kuzatiladi. ASTM F136 GR5 titan tayoqchalari suyakka yaqinroq modulga ega bo'lib, stress himoyasini sezilarli darajada kamaytiradi.

Etarli mustahkamlik, qattiqlik va charchoqqa chidamlilik

Суяк имплантатлари инсон фаолиятининг такрорий цикллик юкланишларига (юриш, ҳаракат) бардош бериши керак, юқори тортилиш ва оқиш мустаҳкамлиги, яхши синиш қаттиқлиги, аъло даражадаги чарчоққа чидамлиликка эга бўлиши лозим ва узоқ муддатли куч таъсиридаги винтлар ва фиксация пластиналари синиш эҳтимоли камроқ бўлади.

ASTM F136 GR5 titan tayoqchalari mustahkamlikni yanada oshirgan va mo'rt sinish xavfini kamaytirgan, ayniqsa travmatologiya ortopediyasi uchun mos.

2. Ajoyib biokompatibillik

Titan sirtida o'z-o'zidan zich inert TiO₂ oksid plyonkasi hosil bo'ladi: korroziyaga chidamli, inson tanasi suyuqliklari (xlorid ionlari, oqsillar) uni deyarli korroziyaga uchratmaydi yoki eritmaydi, juda kam metall ionlari ajralib chiqadi va kamdan-kam hollarda yallig'lanish, rad etish yoki allergiyaga sabab bo'ladi.

U osteointegratsiyaga erisha oladi: suyaklar to'g'ridan-to'g'ri titan qotishmasi yuzasida o'sishi mumkin, bu suyak va implant o'rtasida mustahkam bog'lanishni ta'minlaydi, bu zanglamaydigan po'lat erisha olmaydi.

Eslatma: Qotishma tarkibida alyuminiy va vanadiy mavjud bo'lsa-da, zich oksid plyonkasi ularni to'sib qo'yadi va normal implantatsiyada ajralib chiqish miqdori juda past; ELI iflosliklarni nazorat qilib, xavflarni yanada kamaytiradi.

3. ASTM F136 GR5 titan tayoqchasi standartining ahamiyati, nega oddiy GR5 ishlatilmaydi

Oddiy GR5 titan tayoqchalari (ASTM B348) kislorod miqdori bo'yicha yuqori chegaraga ega;

ASTM F136 GR5 titan tayoqchalari O, N, C, Fe oraliq elementlarini kamaytirishni majburiy qiladi:

Ortiqcha kislorod qotishmani mo'rt qiladi va mustahkamlikni pasaytiradi, kuch ostida implantatsiya qilingandan so'ng, mikro-yoriqlar va sinishlarga moyil bo'ladi;

Qattiq tarkib, aralashmalar va nuqsonlarni aniqlash talablari, ichki g'ovakliklar va qo'shimchalarni bartaraf etish, implant xavfsizligini ta'minlash.

Tibbiy implantlar uchun qonuniy va klinik talablar ASTM F136 standartiga mos kelishi shart, va sanoat TC4 tayoq materiallaridan to'g'ridan-to'g'ri implantlar tayyorlash mumkin emas.

4. Qayta ishlash va klinik moslik

Uni zarb qilish, prokat qilish, osonlikcha tayoqcha, plastinka, vint va fiksatsiya plastinkalariga aylantirish mumkin; shuningdek, suyak ko'p teshikli protezlari uchun 3D bosib chiqarish mumkin.

U anodik oksidlanish, sirt modifikatsiyasidan o'tishi mumkin, bu suyak o'sishini yanada rag'batlantiradi;

U magnit xususiyatga ega emas, MRI tekshiruvi paytida qizimaydi, siljimaydi va operatsiyadan keyingi qayta tekshiruvlar cheklanmaydi; zanglamaydigan po'lat implantlar MRIga xalaqit beradi.

5. Boshqa implant materiallarining kamchiliklarini taqqoslash (nima uchun u tanlanganini tushunish)

316L zanglamaydigan po'lat: arzon, lekin juda yuqori elastiklik moduliga ega, jiddiy stress himoyasi, metall ionlarini chiqaradi, MRIga xalaqit beradi va hozirgi vaqtda asta-sekin titan bilan almashtirilmoqda;

Kobalt-xrom qotishmasi: juda yuqori mustahkamlik, lekin yuqori elastiklik moduli va katta og'irlikka ega. U asosan bo'g'im sferik boshlari uchun ishlatiladi va travma suyak plastinka vintlari uchun mos emas;

Соф титан (Gr2 ASTM F67 титан таёқчаси): Энг яхши биомувофиқликка эга, аммо мустаҳкамлиги нисбатан паст. У фақат кичик имплантатлар учун ишлатилиши мумкин ва оғир суяк юкланишига бардош бера олмайди;

ASTM F136 GR5 титан таёқчаси: Мустаҳкамлик, қаттиқлик, паст модул, суяк билан интеграция ва коррозияга чидамлиликни мувозанатлайди. У энг яхши умумий мувозанатга эга ва шу сабабли оғирлик кўтарувчи ортопедик иловалар учун афзал титан қотишмасига айланади.

ASTM F136 GR5 титан таёқчасининг чекловлари (объектив қўшимча)

Modul hali ham inson suyagidan yuqori bo'lib, u faqat stressni kamaytirishi mumkin, lekin stress himoyasini butunlay bartaraf eta olmaydi; 3D bosilgan g'ovak struktura ekvivalent modulni yanada kamaytirish uchun mo'ljallangan;

Qotishma tarkibida alyuminiy va vanadiy mavjud bo'lib, haddan tashqari ishqalanish sharoitida juda oz miqdorda ajralib chiqadi va organizmdagi umumiy uzoq muddatli xavfsizligi klinik jihatdan bir necha o'n yillar davomida ishonchli ekanligi tasdiqlangan;

Qattiqligi unchalik yuqori emas, ishqalanish va aşınma ko'rsatkichlari past, shuning uchun bo'g'im ishqalanish yuzalari uchun mos emas. Bo'g'im ishqalanish yuzalari asosan kobalt-xrom yoki keramikadan tayyorlanadi.

Bir jumlada xulosa

ASTM F136 GR5 титан таёқчаси ўта паст бўшлиқлар туфайли юқори мустаҳкамликни, стресс экранланишини камайтирадиган мўътадил модулни, аъло даражадаги коррозияга чидамлиликни ва суяк билан интеграцияланиш қобилиятини, MRI билан мосликни, ҳамда механик ва биологик хусусиятларнинг мувозанатли комбинациясини таъминлайди. У инсон оғирлик кўтарувчи суякларини тиклаш учун энг афзал титан қотишмасидир. Саноат GR5 титан таёқчалари ASTM F136 GR5 титан таёқчалари каби аралашмалар устидан назоратга эга эмас ва уларни тўғридан-тўғри имплантация учун ишлатиш қатъийан тақиқланади.