memperkenalkan
Material logam telah lama diperkenalkan ke dalam kehidupan masyarakat. Bahan fungsional biomedis modern dimulai pada 1930-an. Awalnya, stainless steel telah dikembangkan untuk implan dan aplikasi medis. Bahan kedua adalah paduan berbasis kobalt. Sekitar tahun 1960-an, titanium dan paduannya mengikuti sebagai biomaterial logam generasi terbaru. Sejak awal, titanium telah dikenal sebagai logam ajaib dan telah mendapat perhatian luas.
Apa yang membuat titanium begitu istimewa?
Sebagai logam transisi, titanium memiliki karakteristik densitas rendah dan kekuatan tinggi. Ini tahan korosi dalam berbagai kondisi. Yang terpenting, titanium bersifat inert dan tidak terpengaruh oleh cairan dan jaringan tubuh. Inilah yang disebut biokompatibilitas dan ketahanan korosi. Mereka adalah persyaratan utama untuk aplikasi medis.
Tabel 1 menjelaskan sifat dasar titanium, baja tahan karat dan paduan kobalt. Titanium memiliki massa jenis minimum 4,51 g/cm-3, sedangkan baja tahan karat memiliki massa jenis 8 g/cm-3. Dengan kekuatan tarik yang sebanding, titanium berakhir dengan rasio kekuatan-ke-densitas yang lebih tinggi yaitu 76 kN m/kg. 20 persen lebih tinggi dari baja tahan karat (kekuatan/kepadatan 63 kN m/kg). Nilai modulus elastisitas titanium hanya setengah dari baja tahan karat konvensional dan paduan kobalt. Itu lebih dekat dengan kerangka manusia. Titanium juga non-ferromagnetik dan memiliki ekspansi termal dan konduktivitas listrik yang rendah.
Titanium dan paduannya memiliki beberapa sifat paling berguna yang membuatnya sangat sukses dalam ortopedi, implan, dan instrumen bedah. Standard Titanium Co. adalah produsen dan pemasok pabrik penggilingan logam titanium dan tembaga-nikel dan produk jadi, yang mencakup berbagai produk, nilai, dan ukuran pabrik penggilingan.
Standard Titanium Co. terletak di pusat produksi titanium China, menghadirkan harga terendah dan standar rekayasa logam tertinggi ke pasar. Kami yakin kami tidak dapat mengalahkan harga dan kualitas, dan kami telah meluncurkan Jaminan Harga Janji. Pelanggan di seluruh dunia memilih Titanium Standar sebagai pemasok pabrik titanium dan tembaga-nikel serta produk jadi yang tepercaya dan andal.
Sendi buatan dan implan medis
Populasi dunia menua. Kami sekarang menjalani kehidupan yang sangat aktif dan berhasrat untuk hidup lebih lama. Cedera dari olahraga berat, lalu lintas jalan dan kecelakaan lainnya berlimpah. Jelas, permintaan akan sambungan buatan terus meningkat. Titanium dan paduannya biasanya digunakan dalam pembuatan perangkat implan seperti: pinggul buatan, lutut buatan, pelat tulang, sekrup fiksasi fraktur, prostesis katup jantung, alat pacu jantung, dan jantung buatan. Di seluruh dunia, lebih dari 100 juta pasien menerima terapi penggantian setiap tahun, dan lebih dari 1,000 ton titanium ditanamkan pada pasien.
Secara mekanis, implan logam ini harus berbentuk dan tetap berfungsi selama digunakan. Kegiatan kita sehari-hari meliputi membungkuk, memutar, meremas dan kontraksi otot. Suku cadang buatan ini tidak boleh rusak saat mengalami kelelahan, keausan, dan beban kejut. Titanium 50 persen lebih ringan dari baja tahan karat dan memiliki rasio kekuatan/kepadatan 20 persen lebih tinggi. Ini lebih ringan dan lebih kuat. Ketika ditanamkan di tubuh manusia, itu mengurangi beban pada tubuh. Pasien akan merasa lebih fleksibel dan aktif. Akan ada tekanan antara bagian buatan dan tubuh manusia. Yang disebut tegangan antarmuka disebabkan oleh ketidaksesuaian modulus elastisitas. Seperti dapat dilihat dari Tabel 1, modulus elastisitas titanium adalah yang terendah di antara ketiga bahan tersebut. Kompatibilitas mekanis implan titanium dengan tulang manusia jauh lebih baik.
Secara fisiologis, tubuh menolak benda asing. Ketika stainless steel dan co-alloy digunakan sebagai biomaterial, peradangan, kemerahan, dan gatal-gatal sering terlihat secara klinis setelah operasi implantasi. Titanium dan paduan titanium adalah bahan logam inert biologis yang terkenal. Mereka memiliki ketahanan korosi yang sangat baik di lingkungan perendaman darah manusia. Ini sangat tahan terhadap darah dan jaringan manusia, memastikan kompatibilitas yang baik. Hampir tidak ada kontaminasi dan reaksi alergi, sangat meningkatkan pemulihan pasien. Ini adalah dasar untuk aplikasi titanium secara luas.
Secara umum, titanium murni komersial (Cp Ti) dianggap sebagai kandidat terbaik karena titanium murni memiliki biokompatibilitas terbaik. Tapi Ti-6Al-7Nb, Ti-13Nb-13Zr, Ti-12Mo-6Zr, dan Ti-6 Paduan Al-4V ELI juga banyak digunakan dalam implan medis. Kunjungi situs web kami untuk menanyakan tentang beragam penawaran kami!
Peralatan ortopedi
Tugas utama ortopedi adalah menyesuaikan deformitas tulang. Tubuh yang bengkok membutuhkan kekuatan eksternal untuk membantunya kembali ke posisi normalnya. Perangkat ortopedi harus memberikan dukungan yang kuat dan mengingat bentuk tubuh yang benar. Selain ketahanan aus dan korosi, properti unik yang diperlukan di sini adalah memori bentuk. Paduan memori bentuk titanium-nikel menggabungkan kekuatan yang kuat dan sifat memori. Saat ini, pelat tulang umum, kuku intramedulla, fiksasi internal mandibula, dan koreksi skoliosis semuanya terbuat dari paduan titanium-nikel.
implan gigi
Implan gigi sedikit berbeda. Ada tiga jenis implan gigi: osseointegrated, implan mini untuk penjangkaran ortodontik, dan zygomatic. Titanium telah digunakan sebagai mahkota gigi, pin mahkota, jembatan cekat, jembatan porselen, jembatan berikat, cincin penahan gigi tiruan, basis, perangkat penghubung dan perangkat penguat. Hampir semua bagian logam gigi palsu dilapisi dengan titanium.
Mari kita mulai dengan osseointegrasi yang khas. Pertama, dokter akan menempatkan "akar" atau "biji" ke dalam tulang rahang. Setelah mengendap, suprastruktur gigi akan bergabung dengan implan. Kemudian gigi baru akan tumbuh di atasnya. Inilah perbedaan antara implan medis dan implan gigi. Implan medis adalah pengganti jaringan keras yang gagal, atau "lem" atau "sekrup" untuk menghubungkan jaringan keras yang rusak. Tapi implan gigi membantu struktur baru tumbuh. Bagaimana menawan!
Prosedur "mudah" ini membutuhkan biokompatibilitas dan sifat termal yang sangat baik. Ketika Anda minum sup dan makan es krim, orang bisa merasakan panas dan dingin, tetapi perasaan ini datang dari mulut, bukan gigi. Gigi yang sehat tidak mengalami iritasi apapun.
Titanium memiliki ekspansi termal yang sangat rendah. Ketika implan berbahan dasar titanium digunakan sebagai "akar", implan itu tidak mengembang atau mengerut di dalam mulut seseorang. Gigi yang baru terbentuk akan tetap berada di tempat yang seharusnya. Konduktivitas termal titanium sangat rendah, hanya 1/5 baja tahan karat, 1/3 aluminium, dan 1/2 tembaga. Saat digunakan sebagai mahkota, itu tidak berpindah ke struktur gigi asli. Titanium melindungi pulp dari panas dan dingin.
Di bidang kedokteran gigi, pengecoran presisi titanium memiliki karakteristik akurasi dimensi yang tinggi, tidak ada gelembung dan tidak ada rongga susut. Saat ini, 4 jenis titanium murni komersial (Cp Ti) digunakan secara eksklusif untuk implan gigi. Mereka adalah ASTM kelas 1 hingga 4. Mereka semua memiliki tingkat konduktivitas elektronik yang rendah, ketahanan korosi yang tinggi, keadaan termodinamika pada pH fisiologis, kecenderungan rendah untuk membentuk ion dalam lingkungan berair dan titik isoelektrik oksida 5-6.
Dari level 1 hingga 4, kemurniannya menurun dan kekuatannya meningkat. Titanium grade 2 adalah bintang paling populer dalam aplikasi implan. Kekuatan luluh minimumnya sebesar 275 MPa sebanding dengan baja tahan karat austenitik anil. Paduan titanium juga dapat digunakan bila diperlukan kekuatan yang lebih tinggi. Paduan seperti Ti-6Al-4V juga digunakan dalam berbagai kesempatan.
Peralatan bedah
Dalam pengembangan instrumen bedah, generasi pertama adalah baja karbon, dan kinerjanya tidak dapat lagi memenuhi persyaratan penggunaan klinis setelah pelapisan listrik. Sering menyebabkan infeksi. Generasi kedua adalah baja tahan karat austenitik, tetapi kandungan kromium bersifat racun dan memiliki dampak tertentu pada tubuh manusia.
Dalam pembuatan instrumen bedah, sifat mekanik dan keuletan adalah masalah pertama yang harus dipertimbangkan. Logam harus memiliki keuletan untuk menahan bentuk yang diinginkan tanpa cacat. Beberapa instrumen bedah dasar panjang dan tipis, seperti pisau bedah, tang, dan gunting. Untuk memastikan operasi yang aman, instrumen membutuhkan kekuatan tertentu. Mereka harus cukup kuat dan tidak patah selama operasi. Modulus minimum yang diperlukan untuk instrumen bedah adalah 100 IPK. Modulus titanium adalah 116 GPa.
Selama prosedur bedah, instrumen langsung terkena jaringan hidup. Ketahanan korosi, biokompatibilitas dan sifat magnetik diperlukan. Titanium tidak beracun bagi jaringan manusia. Itu tidak menyebabkan respons imun apa pun. Kamar operasi terkadang terkena medan magnet. Misalnya, MRI menghasilkan medan magnet sekitar 1,5 Tesla. Medan magnet ini dapat mempengaruhi instrumen bedah dalam beberapa cara, termasuk: gerakan yang tidak diinginkan yang disebabkan oleh interaksi medan magnet (yaitu efek rudal), pemanasan instrumen karena deposisi daya frekuensi radio (RF), dan fotografi yang terkait dengan penggunaan instrumen. Titanium bersifat non-magnetik untuk memastikan pengoperasian yang aman. Sifat non-magnetiknya juga menghilangkan ancaman kerusakan pada elektronik implan yang kecil dan sensitif.
Setelah operasi, proses sterilisasi dilakukan di bawah pancaran uap panas suhu tinggi. Berbagai pembersih digunakan untuk membersihkan bakteri dan infeksi. Setelah dibersihkan berulang kali, ukuran instrumen tidak berubah, dan kualitas permukaan tidak terpengaruh. Keausan juga harus minimal. Ahli bedah membutuhkan instrumen yang berfungsi setiap kali digunakan. Titanium dan paduan titanium memiliki ketahanan korosi yang baik. Kisaran suhu pengoperasian adalah 150 o C hingga 500 o C.
Last but not least, titanium yang ringan membuatnya sangat cocok untuk bedah mikro. Instrumen bedah yang ringan dapat mengurangi kelelahan ahli bedah, terutama selama prosedur jangka panjang.
Di bidang peralatan medis, titanium medis dan paduan titanium adalah bahan logam berkualitas tinggi dan banyak digunakan. Elektroda laser, bor dan forsep biasanya terbuat dari titanium.
