1의료 임플란트 재료의 핵심 요구 사항: 생물 호환성, 기계적 일치 및 장기 안전성
인체 임플란트는 다음의 요건을 충족해야 합니다.
독성 및 알레르기: 물질은 유해 물질을 방출하거나 면역 반응을 유발할 수 없습니다.
기계적 호환성: 이식물의 강도와 탄력 모듈은 뼈 조직에 가깝게 있어야 뼈 부비를 초래하는 "스트레스 보호"를 피할 수 있습니다.
체액 부식에 저항합니다: 인체 전해질 환경에서 안정적으로 유지됩니다 (pH 7.3-7.4의 혈액 및 조직 액체).
2티타늄 가루의 생물 호환성: 인체와 조화로운 공존의 과학적 기초
비활성 표면과 뼈 통합 능력
티타늄생리적 환경에서 나노 스케일 TiO2 산화물 필름을 형성하고 화학적 성분은 인간의 뼈의 하이드록시아파티트 (Ca10 ((PO4) 6 ((OH) 2) 와 유사합니다.골반 세포가 결합하고 증식을 유발할 수 있습니다.임상 데이터는 다음과 같습니다.
결합 강도는티타늄임플란트 및 뼈 조직은 15-25MPa (자연 뼈 인터페이스의 강도의 70%에 해당) 에 도달할 수 있습니다.
새로운 뼈 조직의 퇴적티타늄수술 후 6-8 주 후에 관찰 될 수 있습니다. (무연강 임플란트에서 12 주 이상과 비교하면).
금속 이온 방출 위험이 없습니다.
표준 전극 전력티타늄-1.63V로 인체 환경에서는 비활성화 상태이며 이온 방출량은 <0.1μg/L (ISO 10993 표준에 명시된 5μg/L보다 훨씬 낮습니다.)스테인레스 스틸 임플란트 는 Ni2+ 와 Cr3+ 와 같은 알레르기 유발 이온 을 방출 할 수 있다, 접촉 피부염을 유발합니다 (발병률은 약 5% ~ 10%입니다).
3의 적용티타늄 주사위정형신구에서: 관절 교체에서 척추 고정까지의 전체 차원 솔루션
1인공 관절: "후모"를 대체하는 생명선
힙 관절 인공장치: 아세타불러스 컵과 허벅지 줄기는 티타늄 합금 (Ti-6Al-4V ELI와 같이) 으로 鋳造되어 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다.
마모 저항성: 표면이 하이드록시아파티트 코팅으로 플라즈마 스프레이가 된 후 마모 속도는 0.1mm/year 미만입니다. (코발트-크롬-몰리브덴 합금보다 낫습니다.)
골성장: 포러스 티타늄 코팅 (포러스성 60%~70%, 포스 크기 300~500μm) 은 골세포가 "기계적 잠금"을 형성하도록 성장하도록 촉진할 수 있습니다.
케이스: Zimmer Biomet의 Mako 로봇 보조 허리 치환 시스템은 95% 이상의 10년 생존율을 가진 티타늄 가스팅 인공지를 사용합니다.
무릎 관절 인공: 티비아 고원 및 티타늄 가루로 만든 허벅지 콘딜은 투자 가루를 통해 복잡한 곡선 표면 디자인을 달성 할 수 있습니다. 인간의 해부 구조에 맞습니다.그리고 스트레스 집중의 위험을 줄입니다..
2척추 내부 고정 시스템: 척추 안정성 재구성
티타늄 케이지: 허리 융합에 사용되며, 주사 티타늄 케이지의 망 구조는 자동 뼈로 채워질 수 있으며, 탄력 모듈 (110GPa) 은 캔렐러스 뼈 (1-10GPa) 에 가깝습니다.인접한 척추의 스트레스 보호 기능을 감소시킵니다.;
피디클 나사: 티타늄 주사 나사의 스레드 설계 정확도는 ± 0.05mm에 도달 할 수 있으며, 이식 과정에서 뼈 피질에 대한 손상은 스테인리스 스틸 나사보다 30% 낮습니다.
3외상 치료: 골절 고정을 위한 "보이지 않는 지원"
골판 및 나사: 티타늄 가루는 손과 발의 작은 뼈 골절에 적합한 초 얇은 판 ( 두께 1.5-2.0mm) 으로 만들 수 있습니다.수술 후 엑스레이 증상은 명확하고 영상 진단에 영향을 미치지 않습니다.;
내심 손톱: 티타늄 합금 내심 손톱의 회전 강도는 스테인레스 스틸보다 20% 높습니다.긴 뼈 골절을 고정시키는 데 적합합니다 (비단 턱 골절과 같이).
IV. 구강 임플란트 에 티타늄 가루 를 적용 하는 것: "기능 재구성" 단일 치아 에서 전체 입 복원
1단일 치아 임플란트: 실제 치아와 비교할 수 있는 "기계 시뮬레이션"
임플란트 몸체: 티타늄 가루로 만든 원통형 또는 피침형 임플란트, 표면이 샌드블래싱 산호석 (SLA) 으로 처리 된 후 뼈 결합 시간을 3-4 주로 단축 할 수 있습니다.예를 들어:
스위스 슈트라우만 임플란트 (Ti-6Al-4V ELI) 의 5년 생존율은 > 98%이며 성공률은 순수한 티타늄 임플란트보다 5%~8% 높습니다.
아부트먼트 연결: 티타늄 가빙 아부트먼트와 임플란트의 연결 정확도는 50μm이며, 미세 간격으로 인한 박테리아 성장을 줄일 수 있습니다.
2전체 입 임플란트 및 턱대고 얼굴 복원: 복잡한 구조의 정밀 발사
모든 4개의 입 전체 임플란트 브래킷: 티타늄 합금 브래킷은 투자 가스팅 기술을 통해 제조되며, 이식 복원을 지원하기 위해 한 번에 4-6개의 임플란트를 고정할 수 있습니다.그리고 전통적인 세그먼트 복원과 비교하면 무게를 40% 줄입니다.;
턱대고 얼굴 복원: 티타늄 주름은 턱대고 얼굴 결함 복원과 같은 복잡한 턱대고 얼굴 복원을 제조하도록 사용자 정의 할 수 있습니다. 예를 들어:독일 의 BEGO 회사 의 티타늄 가 cast 된 대강 대피 의 인공 인형 은 CT 데이터 를 이용 하여 모델링 됩니다부착 오류는 0.3mm 미만입니다.
5- 의학 분야에서 티타늄 가루의 다른 혁신적인 응용
심혈관 임플란트:
티타늄 니켈 합금(메모리 합금) 가루는 혈관 스텐트를 제조하는 데 사용됩니다. 체온에서 미리 설정된 모양을 회복하고 혈관의 내부 직경을 지원합니다.스테인트 보다 5배 더 유연합니다.;
귀 임플란트
티타늄 가루로 만든 인공 뼈 체인은 0.1-0.3g밖에 안 듭니다. 그리고 그 소리 전도 효율은 플라스틱 임플란트보다 30% 높습니다.전도성 청각 장애 환자에게 적합합니다.;
부드러운 조직 수리:
티타늄- 코팅 패치는 복부벽 허니 수리를 위해 사용됩니다.포러스 구조는 섬유 조직의 성장을 촉진하고 패치 이동의 위험을 줄일 수 있습니다 (전통 폴리 프로필렌 패치의 이동 비율은 약 8% ~ 12%).
VI. 미래 추세: "기능적 대체"에서 "생물학적으로 활성 통합"으로
표면 수정 기술 업그레이드:
티타늄 주름의 표면은 생물 활성 유리 (예를 들어 45S5 바이오 글래스®) 로 코팅되며, 이는 Ca2+와 PO43- 이온을 방출하여 뼈 광화를 촉진하고 뼈 통합을 가속화 할 수 있습니다.
3D 프린팅과 가출 조합:
먼저, SLM 기술을 사용하여 포러스 인쇄티타늄스캐폴드, 그리고 그 다음 투입 펌핑을 통해 밀도가 높은 티타늄 껍질을 채우며 "공포성 표면 + 밀도가 높은 코어"의 복합 구조를 얻습니다.뼈 성장과 기계적 지원의 필요를 충족시키는 동시에;
분해 가능한 티타늄 합금의 연구 및 개발:
금속 마그네슘티타늄(예: Ti-2Mg-3Zn) 는 체내에서 천천히 분해되어 산골 생성을 촉진하기 위해 마그네슘 이온을 방출 할 수 있으며 단기 고정 (어린이의 골절 고정과 같은) 에 적합합니다.
결론: 티타늄 주름 은 탁월 한 생물 호환성, 기계적 특성 및 정밀 인형 능력 으로 의료 임플란트 분야에서 "황금 물질"이 되었습니다.정형 요절 의 큰 관절 에서 구강 마이크로 임플란트 까지, 그것의 장점은 손상된 조직을 대체 할뿐만 아니라 물질과 인체의 "화합적인 상호 작용"을 통해 재생 의학의 발전을 촉진하는 데 있습니다.표면 공학과 합금 설계의 혁신으로, 개인화된 의학 및 정밀 치료에 티타늄 주름의 적용은 더욱 심화 될 것이며, 환자에게 더 오래 지속되고 더 편안한 임플란트 솔루션을 제공할 것입니다.
1의료 임플란트 재료의 핵심 요구 사항: 생물 호환성, 기계적 일치 및 장기 안전성
인체 임플란트는 다음의 요건을 충족해야 합니다.
독성 및 알레르기: 물질은 유해 물질을 방출하거나 면역 반응을 유발할 수 없습니다.
기계적 호환성: 이식물의 강도와 탄력 모듈은 뼈 조직에 가깝게 있어야 뼈 부비를 초래하는 "스트레스 보호"를 피할 수 있습니다.
체액 부식에 저항합니다: 인체 전해질 환경에서 안정적으로 유지됩니다 (pH 7.3-7.4의 혈액 및 조직 액체).
2티타늄 가루의 생물 호환성: 인체와 조화로운 공존의 과학적 기초
비활성 표면과 뼈 통합 능력
티타늄생리적 환경에서 나노 스케일 TiO2 산화물 필름을 형성하고 화학적 성분은 인간의 뼈의 하이드록시아파티트 (Ca10 ((PO4) 6 ((OH) 2) 와 유사합니다.골반 세포가 결합하고 증식을 유발할 수 있습니다.임상 데이터는 다음과 같습니다.
결합 강도는티타늄임플란트 및 뼈 조직은 15-25MPa (자연 뼈 인터페이스의 강도의 70%에 해당) 에 도달할 수 있습니다.
새로운 뼈 조직의 퇴적티타늄수술 후 6-8 주 후에 관찰 될 수 있습니다. (무연강 임플란트에서 12 주 이상과 비교하면).
금속 이온 방출 위험이 없습니다.
표준 전극 전력티타늄-1.63V로 인체 환경에서는 비활성화 상태이며 이온 방출량은 <0.1μg/L (ISO 10993 표준에 명시된 5μg/L보다 훨씬 낮습니다.)스테인레스 스틸 임플란트 는 Ni2+ 와 Cr3+ 와 같은 알레르기 유발 이온 을 방출 할 수 있다, 접촉 피부염을 유발합니다 (발병률은 약 5% ~ 10%입니다).
3의 적용티타늄 주사위정형신구에서: 관절 교체에서 척추 고정까지의 전체 차원 솔루션
1인공 관절: "후모"를 대체하는 생명선
힙 관절 인공장치: 아세타불러스 컵과 허벅지 줄기는 티타늄 합금 (Ti-6Al-4V ELI와 같이) 으로 鋳造되어 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다.
마모 저항성: 표면이 하이드록시아파티트 코팅으로 플라즈마 스프레이가 된 후 마모 속도는 0.1mm/year 미만입니다. (코발트-크롬-몰리브덴 합금보다 낫습니다.)
골성장: 포러스 티타늄 코팅 (포러스성 60%~70%, 포스 크기 300~500μm) 은 골세포가 "기계적 잠금"을 형성하도록 성장하도록 촉진할 수 있습니다.
케이스: Zimmer Biomet의 Mako 로봇 보조 허리 치환 시스템은 95% 이상의 10년 생존율을 가진 티타늄 가스팅 인공지를 사용합니다.
무릎 관절 인공: 티비아 고원 및 티타늄 가루로 만든 허벅지 콘딜은 투자 가루를 통해 복잡한 곡선 표면 디자인을 달성 할 수 있습니다. 인간의 해부 구조에 맞습니다.그리고 스트레스 집중의 위험을 줄입니다..
2척추 내부 고정 시스템: 척추 안정성 재구성
티타늄 케이지: 허리 융합에 사용되며, 주사 티타늄 케이지의 망 구조는 자동 뼈로 채워질 수 있으며, 탄력 모듈 (110GPa) 은 캔렐러스 뼈 (1-10GPa) 에 가깝습니다.인접한 척추의 스트레스 보호 기능을 감소시킵니다.;
피디클 나사: 티타늄 주사 나사의 스레드 설계 정확도는 ± 0.05mm에 도달 할 수 있으며, 이식 과정에서 뼈 피질에 대한 손상은 스테인리스 스틸 나사보다 30% 낮습니다.
3외상 치료: 골절 고정을 위한 "보이지 않는 지원"
골판 및 나사: 티타늄 가루는 손과 발의 작은 뼈 골절에 적합한 초 얇은 판 ( 두께 1.5-2.0mm) 으로 만들 수 있습니다.수술 후 엑스레이 증상은 명확하고 영상 진단에 영향을 미치지 않습니다.;
내심 손톱: 티타늄 합금 내심 손톱의 회전 강도는 스테인레스 스틸보다 20% 높습니다.긴 뼈 골절을 고정시키는 데 적합합니다 (비단 턱 골절과 같이).
IV. 구강 임플란트 에 티타늄 가루 를 적용 하는 것: "기능 재구성" 단일 치아 에서 전체 입 복원
1단일 치아 임플란트: 실제 치아와 비교할 수 있는 "기계 시뮬레이션"
임플란트 몸체: 티타늄 가루로 만든 원통형 또는 피침형 임플란트, 표면이 샌드블래싱 산호석 (SLA) 으로 처리 된 후 뼈 결합 시간을 3-4 주로 단축 할 수 있습니다.예를 들어:
스위스 슈트라우만 임플란트 (Ti-6Al-4V ELI) 의 5년 생존율은 > 98%이며 성공률은 순수한 티타늄 임플란트보다 5%~8% 높습니다.
아부트먼트 연결: 티타늄 가빙 아부트먼트와 임플란트의 연결 정확도는 50μm이며, 미세 간격으로 인한 박테리아 성장을 줄일 수 있습니다.
2전체 입 임플란트 및 턱대고 얼굴 복원: 복잡한 구조의 정밀 발사
모든 4개의 입 전체 임플란트 브래킷: 티타늄 합금 브래킷은 투자 가스팅 기술을 통해 제조되며, 이식 복원을 지원하기 위해 한 번에 4-6개의 임플란트를 고정할 수 있습니다.그리고 전통적인 세그먼트 복원과 비교하면 무게를 40% 줄입니다.;
턱대고 얼굴 복원: 티타늄 주름은 턱대고 얼굴 결함 복원과 같은 복잡한 턱대고 얼굴 복원을 제조하도록 사용자 정의 할 수 있습니다. 예를 들어:독일 의 BEGO 회사 의 티타늄 가 cast 된 대강 대피 의 인공 인형 은 CT 데이터 를 이용 하여 모델링 됩니다부착 오류는 0.3mm 미만입니다.
5- 의학 분야에서 티타늄 가루의 다른 혁신적인 응용
심혈관 임플란트:
티타늄 니켈 합금(메모리 합금) 가루는 혈관 스텐트를 제조하는 데 사용됩니다. 체온에서 미리 설정된 모양을 회복하고 혈관의 내부 직경을 지원합니다.스테인트 보다 5배 더 유연합니다.;
귀 임플란트
티타늄 가루로 만든 인공 뼈 체인은 0.1-0.3g밖에 안 듭니다. 그리고 그 소리 전도 효율은 플라스틱 임플란트보다 30% 높습니다.전도성 청각 장애 환자에게 적합합니다.;
부드러운 조직 수리:
티타늄- 코팅 패치는 복부벽 허니 수리를 위해 사용됩니다.포러스 구조는 섬유 조직의 성장을 촉진하고 패치 이동의 위험을 줄일 수 있습니다 (전통 폴리 프로필렌 패치의 이동 비율은 약 8% ~ 12%).
VI. 미래 추세: "기능적 대체"에서 "생물학적으로 활성 통합"으로
표면 수정 기술 업그레이드:
티타늄 주름의 표면은 생물 활성 유리 (예를 들어 45S5 바이오 글래스®) 로 코팅되며, 이는 Ca2+와 PO43- 이온을 방출하여 뼈 광화를 촉진하고 뼈 통합을 가속화 할 수 있습니다.
3D 프린팅과 가출 조합:
먼저, SLM 기술을 사용하여 포러스 인쇄티타늄스캐폴드, 그리고 그 다음 투입 펌핑을 통해 밀도가 높은 티타늄 껍질을 채우며 "공포성 표면 + 밀도가 높은 코어"의 복합 구조를 얻습니다.뼈 성장과 기계적 지원의 필요를 충족시키는 동시에;
분해 가능한 티타늄 합금의 연구 및 개발:
금속 마그네슘티타늄(예: Ti-2Mg-3Zn) 는 체내에서 천천히 분해되어 산골 생성을 촉진하기 위해 마그네슘 이온을 방출 할 수 있으며 단기 고정 (어린이의 골절 고정과 같은) 에 적합합니다.
결론: 티타늄 주름 은 탁월 한 생물 호환성, 기계적 특성 및 정밀 인형 능력 으로 의료 임플란트 분야에서 "황금 물질"이 되었습니다.정형 요절 의 큰 관절 에서 구강 마이크로 임플란트 까지, 그것의 장점은 손상된 조직을 대체 할뿐만 아니라 물질과 인체의 "화합적인 상호 작용"을 통해 재생 의학의 발전을 촉진하는 데 있습니다.표면 공학과 합금 설계의 혁신으로, 개인화된 의학 및 정밀 치료에 티타늄 주름의 적용은 더욱 심화 될 것이며, 환자에게 더 오래 지속되고 더 편안한 임플란트 솔루션을 제공할 것입니다.
