医学科学

 常用的种植体基台材料可划分为5个类别:?钛(机械加工、抛光、激光蚀刻)、外科级不锈钢、铸造金合金、氧化锆、聚醚醚酮(PEEK),那么临床中如何合理选择基台材料呢?笔者主要从一下几个方面进行考量。

近日,由西北有色金属研究院等三家单位联合承担的国家863计划特种功能材料主题“与硬组织生物力学相容的新型钛合金及其生物涂层技术开发”课题通过了验收。该课题自主设计开发出两种具有我国自主知识产权的近型钛合金TLM(Ti-Zr-Sn-Mo-Nb)和TLE(Ti-Zr-Mo-Nb),生物和力学相容性好,综合性能可与目前国际上已报道的Ti-13Nb-13Zr等优良医用钛合金相媲美,在原料、熔炼、加工、热处理等方面实现了“较低成本化”,综合力学性能宽泛可调;材料加工工艺简便高效;易加工成各类管、棒、板、丝、箔材及模锻、铸造产品。TLM合金可同时用于人体软组织(如血管内支架、心脏瓣膜等)和硬组织(关节、内固定器械等)的修复与替代产品制造,具有多功能、多用途、高性价比和便于推广与普及性。

 

新型氧化钛涂层可在形状复杂的钛合金种植体表面均匀成膜,兼具生物活性、厚度均匀、多孔性、低弹性模量、高结合强度等特点,其长效服役性高于传统等离子喷涂HA涂层。碳氮化钛涂层,具有高硬度、高结合强度及液体环境下减磨功能,可显著改善钛合金关节等植入件的耐磨性、延长使用寿命。

1、材料性能

目前两种新型医用钛合金材料即将申请加入外科植入物用钛及钛合金加工材国家标准,同时开展相关医疗器械产品注册申请工作。因此,预计在未来3-5年内采用新合金材料加工的国产新型医疗器械产品问世后。它可以迅速形成高科技产业,带动地方经济和相关产业发展,并可促进具有民族品牌的医疗器械产品的开发和新产品升级换代,减少进口,造福于民,从而产生巨大的经济和社会效益。

 

1.1钛

 

钛是唯一一种能够将韧性、轻质、良好的生物相容性及耐用性和高强度完美结合的材料。钛比任何已知的元素都具有较高的耐腐蚀性和最高的强度重量比。钛基台是由工业纯钛或钛合金制作的。工业纯钛被广泛用于医学,是因为其耐腐蚀性、强度高、生物相容性的特点。

 

少量添加氧和铁会影响工业纯钛的机械性能。通过严格控制这些成分的添加,可以生产出各种等级(1级-4级)的工业纯钛来满足不同的应用(图2)。氧、铁含量最低的工业纯钛最易加工成形,而逐步增加氧含量可以提高材料强度。

 

钛合金(Ti-6Al-4V、Ti6Al4V、或者Ti-6-4)。钛合金也称为五级钛。钛合金包含 6% 铝、4%钒、0.25%(最大值)铁、0.2%(最大值)氧气,其余成分均为钛。Ti-6Al-4V 合金强度显着强于工业纯钛,能提供更高的抗拉强度和抗断裂性能。

 

由于独特的物理特性,后牙种植修复首选钛基台(图3)。这些基台可以是预成的成品基台或 CAD/CAM 研磨的个性化基台。

 

1.2 外科不锈钢

 

外科不锈钢是一种用于医学领域的特殊类型不锈钢,含有铬、镍、钼等合金元素。不锈钢易清洁和消毒,强度高,耐腐蚀。镍 -铬 - 钼合金有时用于种植体基台,但免疫系统对镍有潜在的过敏反应。外科级不锈钢可作为临时基台使用,但不是修复基台的理想材料。

 

1.3 铸造金合金

 

用于种植体的基台的铸造金合金成分为:60%~65% 的金,20%~25% 的钯,19%铂和 1% 铱。种植体制造商认识到早期的“成品基台”具有局限性,开发了一种可铸造基台,称为 UCLA 基台。

 

这种基台由机械加工的金合金基底和与之相连的塑料套管组成;金合金基底与种植体相匹配;塑料套管可以切割和修改,制作蜡型用于金合金铸造(图4)。自 20 世 纪 90 年 代 末 以 来, 有 一 个 共 识 认为:与氧化铝(过时的全瓷材料)和钛相比,金和 烤 瓷 的 软 组 织 反 应 较 差。这 些 观 点 来 自 于Abrahamsson 等 1998 年的动物学研究。由于该研究的结果,许多临床医生完全拒绝使用金合金铸造基台。Abrahamson与 Welander 在后期的研究(Welander 等,2008 年)中再次强调,与金相比,钛和氧化锆有更优越的软组织反应。

 

对于不同基台材料,我们会关注它们形成和维持“种植体封闭”的能力;从这一点而言,金合金与钛、氧化锆相比存在劣势,临床尽量不要选用。

 

1.4 氧化锆

 

氧化锆是一种白色晶体氧化锆。自然界存在的主要形式是单斜晶体结构的矿物斜锆石。生 物 材 料 学 和 陶 瓷 制 造 技 术 的 进 步 使 强 度高、生物相容性好的氧化锆用于生物医学设备和种植体基台。氧化钇部分稳定四方相多晶氧化锆(Y-TZP)、粉末喷射成型(PIM)、热等静压技术(HIP)的应用是氧化锆发展的标志。其他的发展如氧化铝增韧氧化锆和铈掺杂氧化锆的应用,可阻止氧化锆老化的进展,并将其影响范围控制到最小。

 

其他新闻
友情链接

公司名称best365官网平台
版权所有:Copyright © 2015-2019 http://www.zyigg.com. best365官网平台有限公司 版权所有

友情链接

Copyright © 2015-2019 http://www.zyigg.com. best365官网平台有限公司 版权所有
公司地址http://www.zyigg.com