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从大金牙说起关于金属材料的那些事

金属材料 时间:2019-08-02 浏览:66次
如果你能记住2000年之前的事情,估计大多数人都会记得他们的长辈镶嵌着金牙。如果时间继续推进,就必须张开嘴来表明你有钱。这是修复我们身体的最常见的金属材料应用。今天我们将讨论在医疗领域使用哪种金属材料。 来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
如果你能记住2000年之前的事情,估计大多数人都会记得他们的长辈镶嵌着金牙。如果时间继续推进,就必须张开嘴来表明你有钱。这是修复我们身体的最常见的金属材料应用。今天我们将讨论在医疗领域使用哪种金属材料。
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
不可或缺的金属修复
 
近年来,聚合物和复合材料似乎是医学领域的宠儿,例如填充牙齿。过去,大金牙的数量越来越少,相反,更多的光固化树脂被用于填充和修复。然而,金属材料具有不可替代的一面,这使得金属材料在诊断,处理,更换,修复等方面具有大量的应用,甚至增强了人体的功能,而且过去3D金属印刷的报酬很难而且更多的关注。加工或个性化金属材料正在重振第二个春天。
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
腓尼基人用金属修复牙齿
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
在西方很早就使用金属来修复骨折
 
金属材料的最早使用可以追溯到腓尼基人使用金属材料来填充公元前三四百年的牙齿,但由于原始的手段,它看起来更像是许多儿童今天带来的牙齿矫正钢套管。在19世纪中后期,冶金技术的进步使人们能够掌握更多的金属性能,并开始生产制造所需的合金。 1896年,医学界首先开始使用镀镍钢螺钉修复骨折。
 
医用不锈钢
 
钢实际上是一种铁基合金。不同的配方产生了大量具有不同性质的钢材。从西方炼钢开始,钢材价格一直很便宜,钢材的特性很受欢迎:易加工,高强度,耐腐蚀,强度可以通过锻造等进一步提高,强度合金钢非常难以破碎。
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
医用金属手术工具大量使用不锈钢
 
医用不锈钢在手术室很常见,而手术刀,剪刀,止血钳等都是不锈钢制品。但是,您可能对医疗设备存在误解。我说它在前一篇文章中便宜了,医疗设备中的廉价人也是不可接受的。例如,德国蛇牌止血剂在手术室使用,价格将是一千美元。
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
通常必须佩戴不锈钢牙套多年以完全矫正牙齿的位置。
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
不锈钢髓内钉通常用于固定四肢粉碎性骨折
 
不锈钢的优异机械性能在整形外科中具有广泛的应用。另一方面是具有高强度要求的矫形钉领域。最常用的医用不锈钢是316L和317L奥氏体不锈钢。这两种材料已被纳入ISO标准的ISO标准。不锈钢的问题在于密度,机械性能和人体组织差异大,植入后生锈和镍离子浸出会引起不良反应,目前正在钢铁领域研究无镍不锈钢。
 
钴合金:接头
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
钴合金人工膝关节
 
最早开发的钴合金是钴钼合金,比不锈钢耐腐蚀40倍,非常适合在人类环境中长期使用。在20世纪70年代,开发了锻造钴 - 镍 - 铬 - 铝 - 钨 - 铁合金和钴 - 镍 - 铬 - 铝合金。钴合金的耐腐蚀性使它们在人造关节领域发光。目前,需要长期植入的关节,例如膝关节和踝关节,是钴合金。
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
钴合金接头零件
 
钴合金的耐磨性最好,植入人体后,在表面形成钝化膜,适合长期植入。钴合金是完美的材料吗?也不是钴元素本身非常昂贵,特别是因为对可充电电池的需求导致钴金属的价格飙升。其次,由于使用损失导致的钴 - 镍等离子体的沉淀引起其他问题。现在,改善了合金的表面特性,以提高临床效果。例如,上图的髋关节,腿骨的接触固定端仍然使用钴合金。然而,摩擦接触表面使用了更耐用,更光滑的陶瓷或高分子量聚乙烯材料。
 
钛合金:修复
 
上面提到的不锈钢和钴合金都在考虑材料的强度,因此只能容忍一些亲和力不足的问题。在20世纪40年代,发现了轻质,高强度和亲密的金属钛。钛合金目前用于骨科骨板,螺钉,整形外科,人工心脏瓣膜,牙齿固定等,并已成为医疗领域中应用最广泛的金属材料。
 
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钛合金小修补件
 
最常见的钛合金类型是Ti-6Al-V,它是钛铝钒合金。该合金在常温下处于α和β的两相状态,处理后具有良好的机械性能。钛合金的密度约为4.5 g / m3,接近人体骨密度,钛合金的强度高于不锈钢和钴合金。
 
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钛合金人工肘关节
 
然而,尽管钛合金的机械性能是理想的,但硬度不如钴合金的硬度,并且表面耐磨性不好。特别是,钛合金用于需要磨损的一些区域。磨损的合金会沉淀出有毒的钒离子,这会导致中毒。现在钛合金的方向是不含钒的。
 
记忆合金和贵金属
 
记忆合金是在我小时候的20世纪80年代,它也是科学画报的内容。这种合金特性可记住某一温度下的形状,一旦达到此温度,它就会立即恢复到预存状态。目前,记忆合金主要是镍钛合金,其应用的核心是心血管支架。在放入体内之前将支架压缩成非常小的管,然后通过肢体的血管放置在预定位置以打开心血管。如上所述,由于主要金属是镍,因此表面处理非常苛刻,因为处理不良,导致镍离子进入体内会引起许多问题。
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
记忆合金心血管扩张支架
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
听诊器看起来不起眼,很多都是铂金,以免引起皮肤过敏
 
医疗金属和3D打印
 
由于个人发展,医疗人体更换和维修部件因人而异。过去,只生产不同尺寸和规格的产品以适应不同的人。然而,今天,通过激光和电子流等高能烧结合金粉末的形式,在烧结过程中使用惰性气体保护,并且可以使用这些定制部件。这些定制部件具有优异的物理性能和物理性能。适用于传统锻造。
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
医疗3D打印迎来了春天
 
目前,国家已采用金属烧结技术定制的植入金属修复零件的管理方法,整个行业迎来春天。医疗金属零件的3D定制成本目前正在下降。在某些医院,如果患者的身体不适合使用标准尺寸的维修,则必须使用3D打印定制更换。在这方面有许多报道。
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
太多次需要定制3D打印,大大提高了患者的生活质量
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
用于3D打印的高纯度合金粉末是昂贵的
 
现在的问题是3D打印的成本仍然很高。这种昂贵来自两个方面。一方面,烧结合金的设备昂贵,购买3D打印机可能不同于几千美元。烧结金属的数量是几十万元;烧结消耗品,即合金粉末,高度依赖进口,以克为单位,本身就很昂贵。
 
来自Dajinya的说法:金属材料用于医疗领域
 
北医三院重复进行3D打印个性化定制手术修复。
 
另一个方面是个性化的定制骨科设备,这对医生来说非常苛刻。要求医生不仅要了解医疗技能,还要了解3D建模和3D打印,这并不简单。计算材料强度并不简单。医院,在中国早些时候进行3D打印定制维修的医院并不多。仍需要积累更多案例,将3D打印定制化为成熟的医疗过程,并更广泛地应用于临床治疗。
 

关键词:金牙(1)

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