整形外科におけるチタン - 最近の進歩
チタンは約70年前に整形外科インプラントに使用され始めました。技術が向上し、チタンがより一般的になるにつれて、金属は肩と股関節のソケットを開発するために使用されました。歯科インプラントや補聴器でさえ、(他の材料と比較して)より長い寿命のためのチタニウムから成っている。
チタン、整形外科インプラントの一般的な選択肢
メーカーは、金属が提供しなければならない自然な特性を認識したため、整形外科インプラントにチタンを使用し始めました。それは信じられないほどの強さと重量の比率、優秀な耐食性を有し、そして最も重要なことは、それは100%の生体適合性である。
すぐにチタンが骨との物理的結合を形成するオセオインテグレーションのプロセスを促進することが判明しました(追加の接着剤を必要としません)。また、チタンインプラントは高エネルギー(破損なし)に耐えられると判断されています。それらは、配置された環境に応答せず、長期間持続します(場合によっては交換する必要はありません)。
現在、チタンは内部固定だけでなく、補生剤、医療機器、内部デバイスにも使用されています。Ti-6Al-4VやTi-6Al-4V ELIなどの医療用インプラントや歯科インプラントに適した合金もあります。これらは、α-β合金であり、通常、アルミニウムおよびバナジウムと合金化される。彼らは、彼らが促進することは言うまでもなく、破壊抵抗の高レベルを提供します (より速い回復).
チタンは、酸素に曝露すると形成される保護酸化膜(自然発生する)のおかげで不活性金属であることが知られています。この金属は体液や組織によって引き起こされる損傷に抵抗します, それは私たちの体によって拒否されないことを意味します.
このため、チタンは頭蓋骨のプレート、肘と膝の関節、さらには肋骨を作るために使用されていることがわかります。骨ねじ、ステープルおよびケーブルはチタニウムから成ることができる。チタン製のすべての整形外科インプラントは、骨折をサポートし、固定プロセスを促進します。
整形外科用の新しいチタン合金
ベータチタン合金は、優れたフォルパビリティと優れた機械的特性のために、長い間整形外科インプラントの焦点となっています。彼らは驚くべき耐食性だけでなく、機械的および疲労抵抗の高レベルを持っています。
整形外科インプラントにベータチタン合金を使用する主な理由の1つは、低弾性率です。最近、新しいベータ合金、Ti-35Nb-7Zr-5Taは、このような用途のために開発されました。粉末冶金によって製造され、この合金は多孔質構造を有し、成功したオセオインテグレーションのための適切な選択である。
小児長骨折用チタン弾性ネイルシステム
チタン弾性ネイルシステム(TEN)は、長い骨のダイフィシール骨折を修正するように設計されています。このような骨は狭い髄管を有するので、柔軟なインプラントを使用できることが重要である。合併症のリスクを軽減するため、10が好ましい選択肢です。
チタン弾性釘システムを使用する主な利点は、即時術後安定化です。これにより、関連部品の早期動員が可能になり、患者がより短時間で正常な活動に戻ることができます。さらに、この整形外科インプラントは、低い合併症率を有し、低侵襲的処置である。
5~14歳の小児骨折に使用できます。このシステムは安全で信頼性が高く、長い骨に推奨されます。介入時間は短く、回復は速く、機能的効果は良好である。
TENのおかげで、患者は早期に体重を負担し、骨の成長に最小限の中断で迅速に治癒することができます。また、チタン弾性ネイルシステムは、その位置やパターンに関係なく、このような骨折に使用することができることを言及する価値があります。
縦に伸ばすことができるプロテッサチトリ
補生チタンリブは、2つの小児胸壁変形で背骨と肋骨を安定させるように設計された革新的な装置です。湾曲した金属棒は呼吸を改善するように設計され、また重度の側弯症のために推薦される。医療専門家はまた、いくつかの肋骨の除去を含む癌手術後に胸の再建を必要とする小児にチタン肋骨を使用している。
胸部不全症候群と診断された小児はまた、補生チタン肋骨の恩恵を受ける可能性がある。装置は背骨をまっすぐにし、肋骨を分離し、新しく作成されたスペースで肺がより効率的に拡大することを可能にする。また、呼吸に用いる筋肉である横隔膜を安定化させる。
義足のチタニウムの肋骨は各子供および彼/彼女の必要性に合わせて調節される。デバイスが拡張可能であることを理解することが重要です。子供が成長するにつれて、長さを増すために新しい介入が行われます。
チタンナノチューブは、より効率的なオセオインテグレーションを可能にします
チタンナノチューブは、細菌のコロニー形成のリスクを減らしながら、整形外科インプラントのオセオインテグレーションを改善することができます。この発見に照らして、研究者たちはチタンナノチューブを用いたチタンインプラントの表面を強化した。
二酸化チタンナノチューブで処理された整形外科インプラントは、より効率的なオセオインテグレーションを保証します。これにより、インプラントと骨との結合が強化される。このインプラントを受けた患者では、早期の体重負荷は優れていた。
グラフェンコーティングチタン合金 - より効率的な骨形成とオセオインテグレーション
グラフェンでチタン合金をコーティングすると、実際に表面の生物活性が向上し、効率的な骨形成およびオセオインテグレーションプロセスをさらにサポートすることができます。グラフェンコーティングは、チタン合金の生体適合性を向上させ、骨組織の再生を促進し、骨インプラント統合を改善します。
グラフェンは、チタン合金の生物活性を促進し、上記のプロセスを容易にすることができる革新的なナノコーティング材料です。これらの整形外科インプラントは高い機械的強度および破壊の靭性、耐食性および100%の生物適合性を有する。
最後の文
結論として、チタンは強力で耐腐食性と生体適合性があるため、整形外科インプラントに最適です。研究者は、その後のニーズに合わせた革新的なデバイスの開発に常に取り組んでいます。将来的には、医師は身体に拒絶されることなく長期間抵抗できる整形外科インプラントに興味を持っているため、チタンはより頻繁に使用される予定です。
