醫(yī)用鈦合金的歷史發(fā)展現(xiàn)狀

醫(yī)用鈦合金發(fā)展到現(xiàn)在，基本已形成三類鈦合金。1.低彈性模量的β鈦合金。2.形狀記憶合金。3.多孔鈦合金。

低彈性模量的β鈦合金。美國(guó)研發(fā)了多種低模量的β鈦合金，Ti-13Mo-7Zr-3Fe和Ti-35Nb-7Zr-5Ta可作為替代髖關(guān)節(jié)的理想合金，其中Ti-13Mo-7Zr-3Fe合金具有更接近于人體骨骼標(biāo)準(zhǔn)的低彈性模量，可以減少“應(yīng)力屏蔽”效應(yīng)，從而可以有效的降低植入對(duì)骨頭造成的損害。俄羅斯也研發(fā)了一種新的醫(yī)用鈦合金Ti51-Zr18Nb，其彈性彈性模量?jī)H為47Gpa，并且其可逆變形量也高達(dá)2.83%。日本對(duì)低彈性模量的β鈦合金進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，TNTZ合金在高壓扭轉(zhuǎn)下得到較大的塑性變形，并且該合金的抗拉強(qiáng)度也得到大幅度的提升。

形狀記憶合金。形狀記憶合金具有變形恢復(fù)功能，該功能源于熱彈性馬氏體相變。記憶合金中馬氏體會(huì)隨著溫度的改變而發(fā)生相應(yīng)的變化，在高溫時(shí)呈現(xiàn)奧氏體相，低溫時(shí)呈現(xiàn)馬氏體相。其形狀記憶效應(yīng)還包括：?jiǎn)纬逃洃浶?yīng)、雙程記憶效應(yīng)以及全程記憶效應(yīng)。除此之外，形狀記憶合金還具有彎曲量大，塑性高的特點(diǎn)。因此，在醫(yī)療方面，可以用來(lái)制備：記憶NiTi牙弓絲、形狀記憶合金血液過(guò)濾器以及套管鏈接的鋁合金假肢。

多孔鈦合金?！皯?yīng)力屏蔽”作用所造成的植入體松動(dòng)和斷裂使鈦及其合金的應(yīng)用受到一定的限制，因此，為了解決這一問(wèn)題，多孔鈦合金的出現(xiàn)使植入體的性能得以改善。通過(guò)對(duì)孔隙率的大小進(jìn)行調(diào)整，可以使合金的彈性模量、強(qiáng)度、密度能夠與被替換的組織生物相容性增強(qiáng)，從而更好的進(jìn)行匹配；此外，多孔的結(jié)構(gòu)以及粗糙的表面能夠使細(xì)胞黏附，有利于進(jìn)行增殖和分化；孔洞可以成為使體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和體液運(yùn)輸?shù)耐ǖ?，有利于組織細(xì)胞進(jìn)行再增長(zhǎng)，加快愈合進(jìn)程。因此，多孔鈦合金的優(yōu)點(diǎn)在醫(yī)學(xué)上受到廣泛關(guān)注。