内固定钛合金有什么用途 脊柱侧弯 钛合金的脊柱内固定物有何优点?
脊柱侧弯 钛合金的脊柱内固定物有何优点?
目前,越来越多的脊柱外科手术需要植入内固定物或者椎间融合器等人工内植入物。以往,在包括脊柱外科手术在内的许多骨科手术中所使用的内植入物,大多是由医用不锈钢制成的。而现在的脊柱外科手术,则更多地使用由纯钛或者钛合金制成的内植入物。这种使脊猛友用上的变化是由钛金属本身的特樱槐性所决定的。与医用不锈钢相比,钛或者钛合金与机体有更好的生物相容性,其弹性也更加接近骨组织,是目前在人体使用的金属中和人体相容性最好的。更重要的一点,是由于而磁场与不锈钢之间相互有很强的作用,不锈钢可以干扰磁信号,在强大的磁场作用下,不锈钢也很容易移动。而许多患有脊柱疾病的病人,手术后往往还需要复查核磁共振,以了解手术后脊髓神经根减压的情况,如果病人手术中在脊柱中植入的内固定物是由医用不锈钢制成的,由于磁场与不锈钢之间很强的相互作用,一来不锈钢可以严重干扰核磁共振的图像信号,可以使检查结果产生假象;二来在强大的磁场作用下,不锈钢内植入物可能产生位置移动、松动等,使手术失败,以至对病人生命构成严重威胁。因此,一般来讲如果体内有不锈钢内植入物,是禁止进行核磁共振检查的。由于纯钛或者钛合金制成的脊柱内固定物或者其他内植入物,与磁场之间没有相互作用,使病人手术后仍然能够安全的接受核磁共振检查,从而提高了脊柱脊髓损伤病人的手术治疗水平,因此是目前最好的内固定物材料。钛合金的内固定材料,无论是进口的还是国产的,材料本身都是一样的材质,区别的只有加工工艺的差别,还有设计上的不同,使用上效果差不多,而且各位医生习惯使用的品牌不同。目前国内的加工工艺也已经和和进口的产品差别很小,如威高品牌就和进口的基本无差别。有一种说法,就是说脊柱侧弯矫正使用的材料,如果是进口的就不需要取出,可以用一辈子;国产的就需要在术后2年左右取出。这种说法是没有道理的。其实无论是国产的还是进口的,如果在体内没有异常的感觉,就没有必要取出。至于那种进口的可以使用一辈子的说法,是完全不科学的,因为钛合金使用在人体内,目前也只有10多年的历史,患者使用之后的情况观察最长也就是10年左右,以后的情况如何还需要继续观察。理论上是可以一直放在体内的。回答是:否!脊柱侧弯手术时通过使用内固定进行矫正同时进行植骨融合,内固定起到的作用是矫正并维持矫正在手术后的状态直到骨头融合。骨头融合的完成一般需要半年到一年的时间,因此手术后2年,内固定基本就不起作用了,就可以取出来了。但是取内固定的手术,同样需要切开和矫正手术一样长的刀口,也需要全身麻醉,也需要1个月左右的时间来恢复。因此绝大多数患者选择不取出内固定,只要没有不适合的症状或者心理上感觉不舒服。如果一定要取出,我们的建议是:青少年手术者20岁以后,成年人手术后2年。内固定的断裂时因为金属本身有一定的疲劳寿命,如果植骨融合不好(原因可能是本身骨融合慢或者知镇植骨做的不好不充分),只是金属在长期承受力量,就有可能出现断裂。一般来说,青少年骨头融合快,成年人较慢;中度的侧弯内固定承受力量少,重度的承受力量大;使用的内固定越多,固定力量越大越稳定而越少发生断裂。因此,对于成年人、重度的,医生都会建议多使用内固定,手术后延长使用外固定支具的保护时间,来减少内固定断裂的发生。脊柱侧弯手术的效果,并不取决于使用内固定是国产的还是进口的,关键是主刀医生对每一个患者弯曲情况的认识,手术时采取的矫正固定方法是否得当,以及医患沟通的好坏面还有医生的负责态度!
钛合金有哪些性质和用途
(1)强度高
钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。
(2)热强度高
使用温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃~500℃范围内仍有很高的比强度,而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。
(3)抗蚀性好
钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬腔漏盐介质的抗蚀性差。
(4)低温性能好
钛合金在低温和超低温下,仍能保持其力学性能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。
(5)化学活性大
钛的化学活性大,与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2%时,会在钛合金中形成硬质TiC;温度较高时,与N作用也会形成TiN硬质表层;在伍卜烂600℃以上时,钛吸收氧形成硬度很高的硬化层;氢含量上升,也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可弊铅达0.1~0.15 mm,硬化程度为20%~30%。钛的化学亲和性也大,易与摩擦表面产生粘附现象。
(6)导热系数小、弹性模量小
钛的导热系数λ=15.24W/(m.K)约为镍的1/4,铁的1/5,铝的1/14,而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2,故其刚性差、易变形,不宜制作细长杆和薄壁件,切削时加工表面的回弹量很大,约为不锈钢的2~3倍,造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。
钛合金为啥贵?那么钛合金可以用在哪些领域呢?
钛合金在该领域应用广泛,民用中最常见的是高端自行车车架,民用飞机也能看到钛合金的身影,可见钛合金在高端这个词上真的很贵,那么我们来看看钛合金是如何锻造制造的。钛合金的价格在金属行业中仅次于银。这个时代教会了我们,不是因为它不能像其他金属一样量产,而是因为它真的很稀有,所以也被定义为稀有金属,至于售价,也很贵。200元一公斤只限民用,军用每公斤不少于500。夸张点说,可以直接达到几千块钱,相信很多朋友都在疑惑这个钛是什么金属合金,钛合金为什么能卖天价。
一、钛合金有一个致命的缺陷。极易与干燥的氯气发生剧烈反应,甚至在零下的温度下形成或分解成另一种物质,甚至燃烧。钛也被认为是稀有金属,因为它分散在自然界中,很难提取。钛最早是由英国业余矿物学家和格雷瓜尔在91年发现的,但钛的实际工业用途是在47年,当时工厂对钛进行了测试,尽管当时的数量只有2万吨。
二、但由于它的屈服强度比钢高,可以锻造成你想要的任何形状,而重量却只有钢的一半,因此深受大众欢迎,产量增长迅速帆毁。对于中国来说,钛的产量从上世纪的200吨到现在的15万吨,位居世界第一。钛工艺品不错,但是贵。钛芯为什么这么贵,钛需要在高温下才能不那么热,所以钛通常在800摄氏度以上的温度下熔炼亩轿兆,但也要在真空环境或惰性气体中熔炼,这样可以防止钛与其他物质发生反应。
三、当然炼钛对环保要求高的同时,价格也一路飙升。毕竟物以稀为贵,钛合金价格久而久之居高不下,自然成为贵金属之一。尽管它的价格很高,但各国在许多其他特殊的地方使用它。一般用在哪里,最受欢迎的领域是飞机制造业,由于重量轻,强度好,该飞机似乎是为航空领迅租域量身定制的。