कृत्रिम जोड़ और कृत्रिम हड्डी प्रतिस्थापन सामग्री में निम्नलिखित बुनियादी गुण होने चाहिए: प्रकाश और उच्च शक्ति सामग्री, बायोकम्पैटिबल, संक्षारण प्रतिरोध, प्रत्यारोपण के शरीर में ऊतक प्रतिक्रियाओं से सामग्री में गिरावट नहीं होगी, बार-बार तनाव के कारण थकान, कम क्षति और अन्य गुण . धातु प्रत्यारोपण के सबसे महत्वपूर्ण गुण फॉर्मेबिलिटी, मशीनेबिलिटी और पॉलिश हैं। उन्हें अपेक्षित जीवन चक्र के दौरान कार्यात्मक रहना चाहिए और थकान, घर्षण, जंग और प्रभाव भार के तहत खराब नहीं होंगे। टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु उपरोक्त सभी आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। जल्द से जल्द कृत्रिम संयुक्त सामग्री जैसे डेन्चर पाउडर, पॉलीप्रोपाइलीन और प्लेक्सीग्लास कम ताकत वाले, आसानी से टूटने वाले और खराब जैव-अनुकूलता वाले होते हैं। बाद में स्टेनलेस स्टील पर स्विच करें, लेकिन स्टेनलेस स्टील का अनुपात बड़ा है, मानव हड्डी के अनुपात का लगभग 2 गुना, और शरीर में द्रव क्रिया द्वारा शरीर में जंग और फ्रैक्चर दिखाई देगा। सह-सीआर मिश्र धातु भी कृत्रिम जोड़ों के लिए एक उत्कृष्ट सामग्री है, लेकिन दुर्भाग्य से, कोबाल्ट और क्रोमियम मनुष्यों के लिए विषाक्त हैं। टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु उनके छोटे अनुपात (मानव हड्डी के समान), उच्च शक्ति, अच्छे यांत्रिक प्रसंस्करण और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध के कारण कृत्रिम जोड़ों के लिए आदर्श सामग्री हैं।
सर्जिकल प्रत्यारोपण के लिए निर्दिष्ट टाइटेनियम सामग्री मुख्य रूप से शुद्ध टाइटेनियम और Ti-6Al-4VELI मिश्र धातु हैं। हाल ही में, प्रत्यारोपण सामग्री Ti-6Al-7Nb और Ti-13Nb1-13Zr, जिनकी मानव शरीर के साथ अच्छी संगतता है, को ASTM मानक द्वारा अनुमोदित किया गया है। कृत्रिम हड्डी के रूप में टाइटेनियम के साथ, कोशिकाओं को पुनर्जीवित किया जा सकता है, हड्डी बढ़ सकती है, टाइटेनियम और मानव हड्डी, उपकला, ऊतक का अच्छा संबंध है। मानव हड्डी से जुड़ी इम्प्लांट सामग्री की सतह की गुणवत्ता में सुधार के लिए बायोसिरेमिक कोटिंग भी एक प्रभावी तरीका है। वर्तमान में, कृत्रिम हड्डी के जोड़, कृत्रिम हड्डी, संयुक्त पैर की प्लेट, टूटी हुई हड्डी फिक्सेटर, अस्थि मज्जा कील, कृत्रिम हृदय वाल्व, खोपड़ी और इतने पर टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। आंकड़ों के अनुसार, चीन में टाइटेनियम मिश्र धातु कृत्रिम जोड़ों की वार्षिक मांग 5000 सेट से अधिक है, और नैदानिक अनुप्रयोग प्रभाव अच्छा है।
आर्थोपेडिक सर्जरी में टाइटेनियम का अनुप्रयोग
मेडिकल टाइटेनियम मिश्र धातु का लोचदार मापांक स्टेनलेस स्टील की तुलना में मानव कंकाल के करीब है, जो मानव आर्थोपेडिक सर्जरी के लिए उपयुक्त है। आर्थोपेडिक सर्जरी में, टाइटेनियम निकल आकार मेमोरी मिश्र धातु का अक्सर उपयोग किया जाता है। अध्ययनों से पता चला है कि NT-SMA पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, आकार स्मृति प्रभाव, छद्म-लोच और ध्वनि भिगोना आदि को एकीकृत करने वाली एक नई सामग्री है। यह आर्थोपेडिक्स में तेजी से व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सामान्य हड्डी प्लेटों, इंट्रामेडुलरी सुइयों, मेन्डिबुलर आंतरिक निर्धारण, स्कोलियोसिस सुधार इत्यादि के अलावा, शंघाई चांगहाई अस्पताल ने एनटी-एसएमए के डिजाइन और नैदानिक अनुप्रयोग की एक श्रृंखला की है। जैसे एनटी-पैटेलर डिवाइस, एनटी-आर्क फोर्क नेल, एनटी-आर्क डिवाइस, एनटी-फ्लाइंग डिवाइस (त्रिक पुनर्निर्माण के लिए डिज़ाइन किया गया), आदि ने संतोषजनक प्रभावकारिता हासिल की है। मानव शरीर के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री के आवेदन के लिए, देश अभी भी दुनिया भर के लोगों के लाभ के लिए अधिक सुरक्षित और विश्वसनीय नए टाइटेनियम मिश्र धातु की खोज करने की कोशिश कर रहे हैं।
दवा उद्योग में टाइटेनियम का अनुप्रयोग
टाइटेनियम का उपयोग दवा उद्योग में कंटेनर, रिएक्टर और हीटर बनाने के लिए किया जाता है। दवा उत्पादन में, उपकरण अक्सर हाइड्रोक्लोरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड और अन्य अकार्बनिक एसिड, कार्बनिक एसिड और उनके लवण के संपर्क में होते हैं। जंग के कारण उपकरण अक्सर क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, और इस्पात उपकरण द्वारा लाया गया लौह आयन प्रदूषण उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। टाइटेनियम उपकरण इन समस्याओं को हल कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, पेनिसिलिन एस्टरीफिकेशन केतली, सैकरीफिकेशन टैंक, क्लोरैम्फेनिकॉल फिल्म बाष्पीकरणकर्ता, एनाक्सिन रिएक्टर, मितुर फिल्टर, डाइमिथाइल सल्फेट कूलर, लिक्विड मेडिसिन फिल्टर, आदि, सभी में टाइटेनियम सामग्री के चयन की मिसाल है, उत्पादित तरल दवा की मात्रा और गुणवत्ता है। लगातार सुधार हुआ है, और गुणवत्ता पूरी तरह से चीनी फार्माकोपिया के प्रावधानों के अनुरूप है।
चिकित्सा उपकरणों में टाइटेनियम का अनुप्रयोग
टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध है, टाइटेनियम गैर विषैले, गैर चुंबकीय, चिकित्सा उपकरण सामग्री का एक अच्छा विकल्प है। सर्जिकल उपकरणों के इतिहास में, सर्जिकल उपकरणों की पहली पीढ़ी ज्यादातर कार्बन स्टील से बनी थी, लेकिन इसे समाप्त कर दिया गया क्योंकि इलेक्ट्रोप्लेटिंग के बाद का प्रदर्शन नैदानिक उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सका। ऑस्टेनिटिक, फेरिटिक और मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील सर्जिकल उपकरणों की दूसरी पीढ़ी, लेकिन क्रोमियम टॉक्सिक के स्टेनलेस स्टील घटकों, मानव शरीर पर क्रोमियम परत के नुकसान का एक निश्चित प्रभाव पड़ता है, इसलिए, तीसरी पीढ़ी - टाइटेनियम सर्जिकल उपकरण। टाइटेनियम का हल्का वजन इसे विशेष रूप से माइक्रोसर्जरी के लिए उपयुक्त बनाता है। टाइटेनियम में संक्षारण प्रतिरोध, अच्छा लोच, कोई विरूपण नहीं है, बार-बार सफाई के प्रतिरोध, कीटाणुशोधन सतह की गुणवत्ता प्रभावित नहीं होती है; यह गैर-चुंबकीय है और छोटे और संवेदनशील प्रत्यारोपित इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को नुकसान के खतरे को खत्म कर सकता है, ताकि टाइटेनियम सर्जिकल उपकरणों का अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जा सके। वर्तमान में इसका उपयोग सर्जिकल ब्लेड, हेमोस्टैटिक संदंश, कैंची, इलेक्ट्रिक बोन ड्रिल, चिमटी आदि बनाने के लिए किया जाता है। चिकित्सा उपकरणों में, टाइटेनियम संवहनी सिवनी सुई, स्टर्नल सिवनी लाइन, ऑक्सीजन फिल्टर का टाइटेनियम फिल्टर, कार्डियक सर्जिकल उपकरणों में से एक, टाइटेनियम इलेक्ट्रोड के साथ इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम मशीन, इनक्यूबेटर के रूप में टाइटेनियम के साथ इन विट्रो कल्चर मशीन; चिकित्सा अल्ट्रासोनिक श्रेडर की जांच, रक्त परिवहन बक्से के स्वत: नियंत्रक, और नेत्र शल्य चिकित्सा के लिए टाइटेनियम उपकरण सभी अच्छी स्थिति में हैं।
टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं के चिकित्सकीय अनुप्रयोग
अपने उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और मानव संबंध के कारण, और धातु एलर्जी और विशिष्ट ताकत पर विचार करते हुए, टाइटेनियम दंत चिकित्सा क्षेत्र में आवेदन के लिए उपयुक्त है। डेंटल सर्जरी में उपयोग की जाने वाली धातुएं 1920 के दशक में अमलगम और धातु के मुकुट के साथ शुरू हुईं, सोना, चांदी और पैलेडियम मिश्र धातुओं का मुख्य रूप से 1960 के दशक में उपयोग किया गया, स्टेनलेस स्टील 1970 के दशक के बाद स्थायी और वियोज्य ऑर्थोडॉन्टिक उपकरणों के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री बन गई, और टाइटेनियम कास्टिंग प्रौद्योगिकी को 1990 के दशक में लोकप्रिय बनाया गया था। टाइटेनियम कास्टिंग मशीन के साथ डेंटल कास्टिंग में उच्च आयामी परिशुद्धता, कोई बुलबुले और संकोचन छेद की विशेषताएं नहीं हैं। मानव कठोर ऊतक की मरम्मत के लिए उपयोग की जाने वाली धातु सामग्री में, टाइटेनियम का लोचदार मापांक मानव ऊतक के सबसे करीब है, जो धातु प्रत्यारोपण और हड्डी के ऊतकों के बीच यांत्रिक अक्षमता को कम कर सकता है। दंत चिकित्सा की मरम्मत के लिए उपयोग की जाने वाली सभी धातु सामग्री में टाइटेनियम की तापीय चालकता सबसे कम है। कम तापीय चालकता ताज के साथ दांतों के गूदे में थर्मल जलन को कम कर सकती है, जो दांतों की मरम्मत के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। टाइटेनियम इनले और क्राउन में लुगदी की रक्षा करने और गर्म और ठंडे जलन से बचने का कार्य होता है। सामग्री के संदर्भ में डेंटल टाइटेनियम, मूल शुद्ध टाइटेनियम है, लेकिन इसकी ताकत अपर्याप्त है, पीसना मुश्किल है, खराब पहनने के प्रतिरोध, कास्टिंग दोष और गुणवत्ता अस्थिरता का उत्पादन करना आसान है। टाइटेनियम मिश्र धातु में उच्च शक्ति होती है, सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला Ti-6Al-4V मिश्र धातु है, लेकिन क्योंकि धातु V मानव शरीर के लिए हानिकारक है, V के बजाय Nb का उपयोग करें, और Ti {{6} को सफलतापूर्वक विकसित किया }Al-7Nb मिश्र धातु, इसमें उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध है, और मूल रूप से मानव शरीर के लिए हानिरहित है, लेकिन इसमें मजबूत प्लास्टिसिटी, उत्कृष्ट अपघर्षक और अन्य फायदे भी हैं, इसे ASTM मानकों द्वारा अनुमोदित किया गया है। वर्तमान में, दांतों को सीधा करने के लिए सुपररेलास्टिक Ti-Ni मिश्र धातु का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। 1980 के दशक के बाद से, विकसित देशों ने दांतों की बहाली में टाइटेनियम के उपयोग का अध्ययन करना शुरू किया, पहले दंत प्रत्यारोपण में इस्तेमाल किया गया था, और बाद में डेन्चर ब्रैकेट, क्राउन ब्रिज और डेंटल ऑर्थोडॉन्टिक वायर में इस्तेमाल किया गया था। वर्तमान में, टाइटेनियम का उपयोग डेंटल क्राउन, क्राउन नेल, फिक्स्ड ब्रिज, पोर्सिलेन ब्रिज, बॉन्डिंग ब्रिज, डेन्चर क्लैंप, बेस, कनेक्टिंग डिवाइस और स्ट्रेंथनिंग डिवाइस के रूप में किया जा सकता है। डेन्चर के लगभग सभी धातु भागों को टाइटेनियम से बनाया जा सकता है। दंत मिश्र धातुओं के अध्ययन में टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं का अध्ययन एक गर्म स्थान बन गया है। टाइटेनियम मिश्र धातु चीनी मिट्टी के बरतन दांत बहुत अच्छी तरह से दांत के आकार और कार्य को बहाल कर सकते हैं, और उच्च शक्ति, सुंदर उपस्थिति, स्थिर रंग, चिकनी सतह, पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, एक प्रकार की स्थायी मरम्मत है, जो सभी निश्चित दांतों के लिए उपयुक्त है, विशेष रूप से इसकी अच्छी जैव-अनुकूलता, निकल आयन के प्रति संवेदनशील लोगों के लिए अधिक उपयुक्त है, दंत मरम्मत में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।
देश: चीन
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