titanio medico
Los materiales metálicos médicos, también conocidos como materiales metálicos para implantes quirúrgicos, se utilizan principalmente para diagnóstico, tratamiento y reemplazo o mejora de tejido humano. En los últimos 20 años, aunque el desarrollo de materiales médicos metálicos ha sido relativamente lento en comparación con los materiales biomédicos como materiales poliméricos, materiales compuestos, materiales híbridos y derivados, tienen alta resistencia, buena tenacidad, resistencia a la fatiga por flexión y excelente procesamiento. actuación. Tiene excelentes propiedades que no pueden ser reemplazadas por muchos otros tipos de materiales médicos y es el material de implante de carga más utilizado en la práctica clínica. Especialmente con el desarrollo de la tecnología de impresión 3D en metal, los materiales médicos metálicos se han utilizado más ampliamente. Las aplicaciones más importantes son: placas de fijación de fracturas, tornillos, articulaciones artificiales e implantes de raíces dentales.
Aleación de titanio médica
La aleación médica de titanio (material biomédico de aleación a base de titanio) es uno de los metales más biocompatibles conocidos hasta ahora. Desde la década de 1940, el titanio y las aleaciones de titanio se han ido utilizando progresivamente en la medicina clínica. En 1951, los humanos comenzaron a utilizar titanio puro para fabricar placas y tornillos para huesos. A mediados de la década de 1930, el titanio y las aleaciones de titanio comenzaron a utilizarse ampliamente en medicina y se convirtieron en uno de los materiales médicos más prometedores. En la actualidad, el titanio y las aleaciones de titanio se utilizan principalmente en ortopedia, especialmente en la rehabilitación de huesos de extremidades y cráneos, para la fabricación de diversos dispositivos de fijación interna de fracturas, articulaciones artificiales, cráneos y duramadre (Figura 1), válvulas cardíacas artificiales, dientes. , encías, brackets, etc. encajes y coronas. Entre ellas, la aleación de titanio médico más utilizada es GR5 (Ti-6A1-4V). La aleación tiene una estructura mixta de dos fases diez beta a temperatura ambiente, y su resistencia y otras propiedades mecánicas se pueden mejorar significativamente mediante tratamiento de solución y tratamiento de envejecimiento.
Figura 1 Stent cardiovascular de aleación médica con memoria de forma de cráneo de aleación de titanio médica
La densidad del titanio y las aleaciones de titanio es de aproximadamente 4,5 g/cm3, que es casi la mitad que la del acero inoxidable y las aleaciones de cobalto. La densidad es cercana a la del tejido duro humano y su biocompatibilidad, resistencia a la corrosión y resistencia a la fatiga son mejores que las del acero inoxidable y las aleaciones de cobalto. Es el mejor material médico metálico en la actualidad. La afinidad del titanio y las aleaciones de titanio con el cuerpo humano se debe al hecho de que la densa película de pasivación de óxido de titanio (TiO2) en la superficie puede inducir la deposición de iones de calcio y fósforo en los fluidos corporales para formar apatita, mostrando cierta actividad biológica y osteointegración. capacidad. Fuerte, especialmente indicado para implantación intraósea. Las desventajas del titanio y las aleaciones de titanio son la baja dureza y la escasa resistencia al desgaste. Si se produce desgaste, primero se destruirá la película de óxido y luego los productos de corrosión de las partículas de desgaste entrarán en el tejido humano, especialmente el tóxico vanadio (V) contenido en el Ti-6A{{. 5}}V provocará el fallo del implante. Para mejorar la resistencia al desgaste del titanio y las aleaciones de titanio, la superficie de los productos de titanio y aleaciones de titanio se puede tratar con amoníaco iónico a alta temperatura o tecnología de implantación de iones para mejorar su resistencia al desgaste superficial. En los últimos años, se han desarrollado algunas nuevas aleaciones de titanio (principalmente aleaciones de tipo), todas ellas centradas en reducir V, Al y otros elementos nocivos para el cuerpo humano, y mejorar eficazmente la biocompatibilidad de las aleaciones de titanio.
