Використання титану в медицині

Актуальність

У титані медиків приваблює інертність до живих тканин, що поєднується з корозійною стійкістю, високими механічними якостями, доступністю та зносостійкістю. Всі ці переваги забезпечили активний інтерес до титану та проведення численних клінічних випробувань.

Корозійна стійкість

За цим показником титан не поступається золоту. Титан стійок у розчинах лугів та кислот. У лімфі, яка за хімічним складом близька до морської води, швидкість корозії титану становить 0,2 мм на рік (0,02 мм за 1000 років). Сплави титану стійкі до перекису водню, формальдегіду, бензину. Корозія на титані не виявлена після багаторазових кип'ятінь та обробки в автоклаві, витримки протягом декількох місяців у 3%-ному розчині хлораміну, 96°етиловому спирті та розчині сулеми. У титанових сплавів виявили точкову корозію тільки після витримування їх у 10%-ній спиртовій настоянці йоду протягом декількох днів.

Міцність

Ще одна позитивна властивість титану та його сплавів - висока втомна міцність по відношенню до знакозмінних навантажень. Це особливо важливо при виробництві внутрішньокісткових фіксаторів, а також внутрішніх і зовнішніх протезів, які постійно піддаються змінним навантаженням.

Обробка

Чистий титан - досить пластичний метал, який піддається всім видам механічної обробки: шліфування, свердління, фрезерування та різання. Крім цього, титан є немагнітним матеріалом. Це дуже цінна властивість. Завдяки йому під час лікування хворих, у яких в тілі є титанові конструкції, можна використовувати фізіотерапію. Всі ці якості роблять цей метал дуже перспективним у медичній сфері.

Біологічна інертність

Найважливішим висновком, який винесли після багаторічних досліджень, стало те, що титан є інертним металом по відношенню до біологічних середовищ. Титанові конструкції добре переносяться організмом людини і обростають м'язовою та кістковою тканиною. Титан практично не кородує у нашому тілі, структура навколишніх тканин не змінюється протягом багатьох років. Хімічною індиферентністю титан перевершує всі нержавіючі сталі та широко застосовуваний сплав на кобальтовій основі («віталіум»). Також цінно, що у технічно чистому титані домішок набагато менше, ніж у інших сплавах, що у медицині.

Протезування

Особливо ретельно можливості використання титану у медичній техніці вивчалися у Всесоюзному науково-дослідному інституті хірургічної апаратури та інструментів. Нещодавно до наукової роботи приєдналися спеціалісти Інституту титану та низки медичних об'єднань. Вперше титанові сплави використовували у хірургії під час створення протезу очного яблука. Довгі пошуки металу привели спеціалістів до титанового сплаву марки ВТ5. Протези були вдвічі легші за аналогічні вироби зі сталі Х18Н9Т (враховуючи діаметр 20 мм, вага протеза зі сталі дорівнювала 3,2 г, а титановий протез важив 1,6 г). Тривалі клінічні спостереження та токсикологічні дослідження показали біологічну інертність виробу. Після успішного завершення робіт з виготовлення титанового протеза очного яблука цей метал стали використовувати у конструкціях інших протезів, у тому числі й тих, робочі частини яких зазнають навантаження.

Хірургічні інструменти

Нині у клінічних установах використовується понад 200 найменувань різних хірургічних інструментів. Їхні випробування пройшли в Московському науково-дослідному інституті очних хвороб імені Гельмгольця, Інституті хірургії імені О. Вишневського, Запорізькому інституті вдосконалення лікарів, Клініці хвороб вуха, горла та носа Центрального інституту вдосконалення лікарів. Усі інструменти були відзначені позитивними відгуками фахівців. Пластинчасті гачки, дзеркала та рано-розширювачі, тобто інструменти з великою робочою площею, які не мають великих робочих навантажень, виконали з перерізами, зменшеними на 30%, що у свою чергу знизило вагу виробу на 50%.

Актуальність

Інструменти з титанових сплавів відрізняються біологічною інертністю, високою корозійною стійкістю міцністю та пластичністю. Перед конструкторами було поставлено завдання щодо створення інструментів, що перевершують по достоїнству такі самі з нержавіючих сталей. Щоб зберегти функціональні властивості титанових інструментів на кшталт пінцетів та затискачів, перерізи окремих елементів збільшують на 10-30%, але при цьому вага виробів зменшується на 30-35% порівняно із зразками зі сталі. Після термообробки твердість інструментів становить HRC35-38.

Комбіновані інструменти

Для різальних інструментів використовували комбіновану схему: робочі частини, що знімаються, виконали з відповідної сталі, а ручки — зі сплавів титану. До таких виробів належать хірургічні гачки, скальпелі зі знімними лезами та стамески. Ріжучу кромку нероз'ємних інструментів виконували із сталі, а ручки виконували із титанових сплавів. Всі елементи з'єднували за допомогою заклепок або пресової посадки - стрижневі інструменти, ножиці.

Випробування

Той факт, що титан не має високої твердості та ріжучих властивостей, не дає можливості ширше застосовувати цей метал у хірургічному інструментарії. Тому надання титану ріжучих властивостей та підвищення його твердості є завданнями першорядної ваги. Головна складність полягає в тому, що сучасні промислові методи зміцнення не можна застосовувати щодо медичних інструментів — тут до них висувають особливі вимоги. Крім того, медичні інструменти та апарати працюють у специфічних умовах (контакт з йодом, фізіологічним розчином, стерилізація шляхом кип'ятіння).

Обробка

У Всесоюзному науково-дослідному інституті хірургічної апаратури та інструментів, щоб збільшити твердість металу, зносостійкість та знизити коефіцієнт тертя, проводилися хіміко-термічна та термічна обробка (тобто альфування та азотування). За допомогою анодування на виробах отримали кольорову плівку різних відтінків (лилову, зелену, фіолетову, золоту). Всі зразки стерилізували через автоклав при 180 °C. Після кожного циклу вивчали зміну кольору покриття та появу плям корозії. Найміцнішою та корозійностійкою плівкою виявилася оксидна плівка золотистого, лілового та фіолетового кольорів.

Набори

Титанові медичні інструменти легше виробів зі сталі на 20-30%, при цьому вони зручніші і довговічніші, а також мають кращу корозійну стійкість. Співробітники Всесоюзного науково-дослідного інституту на основі отриманих відомостей розробили та виготовили досвідчені набори інструментів із титанових сплавів для стоматології, оториноларингології та загальної хірургії. У комплект для загальної хірургії увійшли кровоспинні затискачі, пластинчасті пінцети та двосторонні гачки, V-подібний дротяний гачок, скальпель зі знімними лезами, печінкові дзеркала та інші вироби - всього 27 найменувань (маса всіх інструментів - 1,59 кілограма). До ЛОР-комплекту для оториноларингологічних операцій увійшли трахеотомічний розширювач із пружиною, ранорозширювач «Ліра», вушний пінцет, трахеотомічний гачок, вушні вирви та тампонні щипці (загальна маса — 235 грама). Комплект стоматологічних інструментів пройшов усі випробування у Центральному науково-дослідному інституті стоматології.

Ортопедія

На даний момент переломи кісток часто лікують за допомогою металевого остеосинтезу. Для нього використовують стрижні, які забезпечують нерухомість осколків, сприяючи процесу консолідації перелому. Але у багатьох пацієнтів надалі виникають різні ускладнення, пов'язані із застосуванням конструкцій із нержавіючої сталі. Неоднорідність сталі, як хімічна, і структурна, часто стає причиною руйнації фіксаторів, але це призводить до переломів всієї конструкції. Кісткова тканина ушкоджується продуктами корозії, спостерігаються явища електропровідності та іонізації. Іони заліза починають взаємодіяти з фізіологічними солями організму, що викликає запалення та гострий біль. Тому навіть найякісніша нержавіюча сталь не є найкращим матеріалом для остеосинтезу.

Кісткові фіксатори

Використання виготовлення кісткових фіксаторів титану дозволило уникнути описаних вище ускладнень завдяки біологічної нейтральності даного металу. Таким чином, титанові конструкції можна використовуватиме тривалого (або навіть постійного) знаходження в організмі людини. Це особливо важливо, якщо остеосинтез проводять людям похилого віку, адже використання титану здатне позбавити пацієнта від операції для видалення фіксатора.

Титанові конструкції

Завдяки титану можна використовувати конструкції складної конфігурації при лікуванні навколосуглобових переломів. Раніше подібні конструкції не використовували через труднощі щодо їх видалення. Нині в техніці скелетного витягу стали застосовувати клеми (титанові скоби). У Радянському Союзі титанові конструкції успішно використовували Н. К. Мітюнін та Г. М. Фролов (у Ленінграді), С. І. Кутновський (у Новосибірську), Г. І. Татеосов (у Мончегорську), Б. С. Гавриленко та В .В. Волкова (Запоріжжя).

Артропластика

Суглобові протези та інші титанові конструкції успішно розробляють співробітники московського Центрального інституту травматології та ортопедії під керівництвом професора К. М. Сиваша . Від конкуруючих металів титан вигідно відрізняється біологічною інертністю та цінними механічними властивостями. Титановий стрижень діаметром 10 мм має таку міцність на розрив, як стрижень із заліза діаметром 14 мм. Титан - це такий конструкційний матеріал, який дозволяє зробити виріб міцнішим, зберігши при цьому його розміри, або отримати виграш у вазі до 40% без втрати міцності і зменшити об'єм конструкції. Тому для внутрішніх протезів титан залишається найкращим металом. Найбільш ефективним є застосування титану в артропластіці стегна.

Стоматологія

При виготовленні зубних пластмасових протезів для того, щоб отримати косметичний ефект, у вітчизняній стоматології використовують білу кристалічну речовину, що є двоокисом титану. Але для зубних протезів можна застосовувати як з'єднання титану з киснем, так і конструкційний титан — це біологічно інертний, міцний, досить легкий метал, що добре піддається обробці.

Скоби

Клінікою щелепно-лицьової хірургії під керівництвом доцента К. І. Татаринцева (Запоріжжя) було запропоновано новий метод лікування переломів нижньої щелепи за допомогою П-подібних скоб з титану BT1-00. Розтискні ніжки даних дужок забезпечують надійне закріплення у правильному положенні всіх уламків щелепи. Цим методом у період з 1971 по 1973 рік вилікували близько півсотні пацієнтів з одно- та двосторонніми переломами нижньої щелепи. Отримані результати доводять, що нова технологія скорочує терміни загоєння рани, тим самим працездатність повертається значно швидше.

Постачальник

Вас цікавить застосування титану у медицині? Застосування титану в медицині від постачальника «Ауремо» відповідає ГОСТ та міжнародним стандартам якості, ціна — оптимальна від постачальника. Пропонуємо купити продукцію зі спеціалізованих складів з доставкою до будь-якого міста. Придбати сьогодні. Оптовим замовникам ціна – пільгова.

Купити, вигідна ціна

Застосування титану в медицині від постачальника «Ауремо» пропонується сьогодні за оптимальною ціною. На складі представлений найширший вибір продукції. Завжди є титан, ціна — обумовлена технологічними особливостями виробництва без включення додаткових витрат. Оптимальна ціна постачальника. Придбати сьогодні. Чекаємо на ваші замовлення. У нас найкраще співвідношення ціна-якість на цілу низку продукції. На зв'язку досвідчені менеджери — оперативно допоможуть купити титан оптом чи на виплат. Постійні покупці можуть купити титановий прокат з дисконтною знижкою.