Titāns ortopēdijā — pēdējie sasniegumi
Titānu sāka izmantot ortopēdiskajos implantos apmēram pirms 70 gadiem. Uzlabojoties tehnoloģijām un titānam kļūstot arvien izplatītākam, metāls tika izmantots plecu un gurnu ligzdas izstrādei. Pat zobu implanti un dzirdes aparāti ir izgatavoti no titāna ilgākam kalpošanas laikam (salīdzinājumā ar citiem materiāliem).
Titāns, izplatīta ortopēdisko implantu izvēle
Ražotāji sāka izmantot titānu ortopēdiskajiem implantiem, jo viņi atzina metāla dabiskās īpašības. Tam ir neticama stiprības un svara attiecība, lieliska izturība pret koroziju, un, pats galvenais, tas ir 100% bioloģiski saderīgs.
Drīz vien tika atklāts, ka titāns pat atvieglo osseointegrācijas procesu, veidojot fizisku saikni ar kaulu (bez papildu līmvielas nepieciešamības). Turklāt ir noskaidrots, ka titāna implanti var izturēt lielu enerģiju (bez lūzuma). Tie nereaģē uz vidi, kurā tie atrodas, un kalpo ilgu laiku (dažos gadījumos nav nepieciešams nomainīt).
Mūsdienās titānu izmanto ne tikai iekšējai fiksācijai, bet arī protezēšanai, medicīnas ierīcēm un iekšējām ierīcēm. Dažiem sakausējumiem priekšroka tiek dota medicīniskiem un zobu implantiem, piemēram, Ti-6Al-4V un Ti-6Al-4V ELI. Tie ir alfa-beta sakausējumi, parasti leģēti ar alumīniju un vanādiju. Tie nodrošina augstu lūzumu pretestības līmeni, nemaz nerunājot par to, ka tie veicina osseointegrāciju (ātrāku atveseļošanos).
Ir zināms, ka titāns ir inerts metāls, pateicoties aizsargājošai oksīda plēvei, kas veidojas, pakļaujot skābekli (kas rodas dabiski). Šis metāls iztur ķermeņa šķidrumu un audu radītos bojājumus, kas nozīmē, ka mūsu ķermenis to neatgrūž.
Šī iemesla dēļ jūs redzēsiet, ka titāns tiek izmantots galvaskausa plākšņu, elkoņu un ceļu locītavu un pat ribu izgatavošanai. Kaulu skrūves, skavas un kabeļi var būt izgatavoti no titāna. Visi ortopēdiskie implanti, kas izgatavoti no titāna, nodrošina lielisku atbalstu lūzumu gadījumā, atvieglojot fiksācijas procesu.
Jauns titāna sakausējums, kas izstrādāts ortopēdiskajiem implantiem
Beta titāna sakausējumi jau sen ir bijuši ortopēdisko implantu uzmanības centrā to labās formējamības un lielisko mehānisko īpašību dēļ. Tiem ir pārsteidzoša izturība pret koroziju, kā arī augsts mehāniskās un noguruma izturības līmenis.
Viens no galvenajiem iemesliem beta titāna sakausējumu izmantošanai ortopēdiskajos implantos ir to zemais elastības modulis. Nesen šādiem lietojumiem tika izstrādāts jauns beta sakausējums Ti-35Nb-7Zr-5Ta. Šim sakausējumam, kas ražots ar pulvermetalurģiju, ir poraina struktūra un tas ir piemērota izvēle veiksmīgai osseointegrācijai.
Titāna elastīgā nagu sistēma bērnu garo kaulu lūzumiem
Titanium Elastic Nail System (TEN) ir paredzēta garo kaulu diafīzes lūzumu fiksēšanai. Šādiem kauliem ir šauri medulārie kanāli, tāpēc ir svarīgi, lai būtu iespēja izmantot elastīgus implantus. Desmit ir vēlamais variants, jo tas samazina komplikāciju risku.
Titāna elastīgās nagu sistēmas galvenais ieguvums ir tūlītēja pēcoperācijas stabilizācija. Tas ļauj savlaicīgi mobilizēt attiecīgo daļu, ļaujot pacientam īsākā laikā atgriezties pie parastajām aktivitātēm. Turklāt šim ortopēdiskajam implantam ir zems komplikāciju līmenis un tā ir minimāli invazīva procedūra.
To var lietot bērnu lūzumu gadījumos bērniem vecumā no 5 līdz 14 gadiem. Šī sistēma ir droša un uzticama un ieteicama gariem kauliem. Intervences laiks ir īss, atveseļošanās ir ātra, un funkcionālais efekts ir labs.
Pateicoties TEN, pacienti var agri izturēt svaru un ātri izārstēties, minimāli traucējot kaulu augšanu. Ir arī vērts pieminēt, ka titāna elastīgo nagu sistēmu var izmantot šādiem lūzumiem neatkarīgi no to atrašanās vietas vai raksta.
Vertikāli paplašināma protēzes titāna riba
Protēzes titāna riba ir novatoriska ierīce, kas paredzēta mugurkaula un ribu stabilizēšanai ar divām bērnu krūškurvja sienas deformācijām. Izliektais metāla stienis ir paredzēts, lai uzlabotu elpošanu, un tas ir ieteicams arī smagas skoliozes gadījumā. Medicīnas eksperti ir izmantojuši arī titāna ribas bērniem, kuriem pēc vēža operācijas nepieciešama krūškurvja rekonstrukcija, tostarp vairāku ribu noņemšana.
Bērniem, kuriem diagnosticēts krūšu kurvja nepietiekamības sindroms, var izmantot arī titāna ribu protēzes. Ierīce iztaisno mugurkaulu un atdala ribas, ļaujot plaušām efektīvāk izplesties jaunizveidotajā telpā. Turklāt tas stabilizē diafragmu, muskuļu, ko izmanto elpošanai.
Protēzes titāna riba tiek pielāgota katram bērnam un viņa vajadzībām. Ir svarīgi saprast, ka ierīce ir paplašināma; bērnam augot, tiks veikti jauni pasākumi, lai palielinātu garumu.
Titāna nanocaurules nodrošina efektīvāku osseointegrāciju
Titāna nanocaurules var uzlabot ortopēdisko implantu osseointegrāciju, vienlaikus samazinot baktēriju kolonizācijas risku. Ņemot vērā šo atklājumu, pētnieki uzlaboja titāna implantu virsmu ar titāna nanocaurulēm.
Ortopēdiskie implanti, kas apstrādāti ar titāna dioksīda nanocaurulēm, nodrošina efektīvāku osseointegrāciju. Tādējādi tiek nostiprināta saikne starp implantu un kaulu. Pacientiem, kuri saņēma šo implantu, agrīna svara izturēšana bija lieliska.
Ar grafēnu pārklāti titāna sakausējumi – efektīvāka osteoģenēze un osteointegrācija
Titāna sakausējumu pārklāšana ar grafēnu faktiski varētu uzlabot to virsmas bioaktivitāti, kas vēl vairāk atbalstītu efektīvus osteoģenēzes un osseointegrācijas procesus. Grafēna pārklājums uzlabo titāna sakausējumu bioloģisko savietojamību, veicina kaulu audu reģenerāciju un uzlabo kaulu un implantu integrāciju.
Grafēns ir inovatīvs nanopārklājuma materiāls, kas var veicināt titāna sakausējumu bioaktivitāti un atvieglot augstāk minētos procesus. Šiem ortopēdiskajiem implantiem ir augsta mehāniskā izturība un izturība pret lūzumiem, izturība pret koroziju un 100% bioloģiskā saderība.
Pēdējais teikums
Noslēgumā jāsaka, ka titāns ir lieliska izvēle ortopēdiskajiem implantiem, jo tas ir izturīgs, izturīgs pret koroziju un bioloģiski saderīgs. Pētnieki pastāvīgi strādā pie novatorisku ierīču izstrādes, katra pielāgota turpmākajām vajadzībām. Nākotnē titānu izmantos biežāk, jo ārstus interesē ortopēdiskie implanti, kas spēj izturēt ilgāku laiku, organisms tos neatgrūdīs.
