醫(yī)用鈦合金在種植牙領(lǐng)域中的應(yīng)用

鈦無毒、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且具有優(yōu)良的生物相容性，是非常理想的醫(yī)用金屬材料，可用作植入人體的植入物等。目前，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中廣泛使用的仍是Ti-6Al-4v ELI合金。但后者會(huì)析出極微量的釩和鋁離子，降低了其細(xì)胞適應(yīng)性且有可能對(duì)人體造成危害，這一問題早已引起醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。美國早在20世紀(jì)80年代中期便開始研制無鋁、無釩、具有生物相容性的醫(yī)用鈦棒，將其用于矯形術(shù)。日本、英國等也在該方面做了大量的研究工作，并取得一些新的進(jìn)展。例如，日本已開發(fā)出一系列具有優(yōu)良生物相容性的α+β鈦合金，包括Ti-15Zr-4Nb_4ta-0.2Pd、Ti-15Zr-4Nb-aTa-0.2Pd-0.20~0.05N、Ti-15Sn-4Nb-2Ta-0.2Pd和Ti-15Sn-4nb-2Ta-0.2Pd-0.20，這些合金的腐蝕強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性能均優(yōu)于Ti-6Al-4v ELI。與α+β鈦合金相比，β鈦合金具有更高的強(qiáng)度水乎，以及更好的切口性能和韌性，更適于作為植入物植入人體。在美國，已有5種β鈦合金被推薦至醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，即TMZFTM（TI-12Mo-^Zr-2Fe）、Ti-13Nb-13Zr、Timetal 21SRx（TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si）、Tiadyne 1610（Ti-16Nb-9.5Hf）和Ti-15Mo。估計(jì)在不久的將來，此類具有高強(qiáng)度、低彈性模量以及優(yōu)異成形性和抗腐蝕性能的鈦合金很有可能取代目前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中廣泛使用的Ti-6Al-4V ELI合金。

鈦合金材料是機(jī)械加工行業(yè)公認(rèn)的最難加工的材料之一。其加工成本是其材料價(jià)值的數(shù)倍到數(shù)十倍。給你簡單說下鈦合金的一個(gè)特性你就能看出加工難度了。“熱傳導(dǎo)系數(shù)低”，也就是說傳熱慢。傳熱慢的話加工時(shí)熱量會(huì)局部堆積，容易燒壞刀具，所以為了不產(chǎn)生大量熱，加工鈦合金時(shí)刀具的切削速度非常慢，所以加工時(shí)間很長。一些大型工廠為了提高鈦合金的加工效率會(huì)用液氮進(jìn)行加工冷卻。目前，眾多種植體公司都在研發(fā)上投入很多成本，面對(duì)不同的口腔條件，種植牙型號(hào)很多，相關(guān)配件更是成倍的多，從種植體植入一直到最后鑲牙完成，至少要用七八種精密配件，更何況一部分患者要個(gè)性化定制，相關(guān)費(fèi)用更高。越小的零件對(duì)精密度要求越高。口腔種植的配件目前在醫(yī)學(xué)類里精密度排名前幾名了。由于種植牙工藝手法的材料成本相當(dāng)高，材料由純鈦或鈦合金制成，其生物相融性好，與人體沒有排異，可以與牙槽骨緊密結(jié)合，堅(jiān)固耐用。這種鈦的“偽裝術(shù)”是種植成功的前提條件，種植體植入后是產(chǎn)生骨結(jié)合還是由纖維結(jié)締組織包裹，即種植修復(fù)是成功還是失敗，重要的因素是植體植入后的機(jī)械穩(wěn)定性。