Stopy tytanu: dlaczego mogą „rosnąć” w kości, a mimo to pozwalają na poddanie się badaniu MRI? - Wiadomości

Kiedy Ty lub członek Twojej rodziny potrzebujecie wymiany stawu, implantu dentystycznego lub płytki kostnej, Twój lekarz najprawdopodobniej wspomni jedno słowo:stop tytanu. Ten srebrzysty-biały metal, często nazywany „metalem kosmicznym”, nie tylko sięgnął księżyca, ale także po cichu przedostał się do ciał niezliczonych ludzi, stając się „złotym standardem” w implantach ortopedycznych i dentystycznych. Ale co dokładnie czyni go tak wyjątkowym? Dziś poznajmy tajemnicę tego, jak stop tytanu „pokojowo współistnieje” z ludzkim ciałem.

Główny powód, dla którego stopy tytanu stały się materiałem wybieranym na implanty, można podsumować jednym zdaniem: są one wystarczająco „obojętne”.

W tym przypadku „niskie-obsługi” należy rozumieć jako komplement. Tytan łatwo tworzy gęstą warstwę tlenku (dwutlenek tytanu, TiO₂) pod wpływem powietrza. Warstwa ta jest wyjątkowo stabilna i odporna na korozję nawet w płynnym środowisku organizmu, które zawiera jony chlorkowe i podlega wahaniom pH. Oznacza to, że w przeciwieństwie do niektórych metali, implanty tytanowe nie uwalniają powoli szkodliwych jonów w organizmie, powodując zapalenie lub reakcje toksyczne. Co ważniejsze, ta warstwa tlenku uniemożliwia tkankom ludzkim „rozpoznanie” jej jako ciała obcego. Kiedy tytanowy implant zostaje umieszczony w tkance kostnej, osteoblasty nie tylko go nie odrzucają, ale aktywnie przylegają do niego i rosną wokół niego, ostatecznie tworząc bezpośrednie fizyczne wiązanie z powierzchnią tytanu. Proces ten nazywany jest osteointegracją i stanowi podstawowy powód, dla którego implanty dentystyczne mogą stabilnie wytrzymywać siły żucia.

Jeśli celem jest po prostu „trzymanie się z dala od kłopotów”, stal nierdzewna również może to zrobić. Tym, co sprawia, że tytan jest naprawdę niezwykły, jest to, jak dobrze jego właściwości mechaniczne odpowiadają właściwościom kości.
Kość jest inteligentną, żywą tkanką: wymaga ciągłej stymulacji mechanicznej, aby utrzymać swoją gęstość. Jeśli implant jest zbyt „sztywny”, „przejmie” siły, które powinna przenosić kość, powodując stopniową atrofię otaczającej tkanki kostnej zgodnie z zasadą „wykorzystaj albo strać”-jest to znane jako efekt osłony przed naprężeniami. Moduły sprężystości stali nierdzewnej i stopów kobaltu-chromu-molibdenu wynoszą odpowiednio około 200 GPa i 220 GPa i są znacznie wyższe niż w przypadku kości ludzkiej (około 20 GPa). Moduł sprężystości stopów tytanu może sięgać około 100 GPa, podczas gdy nowe -stopy tytanu mogą wynosić nawet 57–68 GPa, co zbliża je do „twardości” naturalnej kości. Oznacza to, że gdy implanty tytanowe są obciążone, mogą w bardziej naturalny sposób przenosić stymulację mechaniczną na otaczającą tkankę kostną, zmniejszając ryzyko resorpcji kości.

Często-zaprzeczana zaleta: zgodność z rezonansem magnetycznym. Każdy, kto przeszedł badanie MRI, wie, że metalowe implanty w organizmie często mogą powodować problemy. Jednak stopy tytanu są pod tym względem dość „dyskretne”.
Tytan ma wyjątkowo niską podatność magnetyczną-znacznie niższą niż stal nierdzewna i stopy kobaltu-chromu-, co skutkuje minimalnymi artefaktami podczas skanów MRI i niskim ryzykiem przemieszczenia lub przegrzania. Artykuł popularyzujący naukę opublikowany w West China Stomatological Hospital jasno stwierdza, że pacjenci z tytanowymi implantami dentystycznymi mogą bezpiecznie poddać się tomografii komputerowej i rezonansowi magnetycznemu. Ma to kluczowe znaczenie w przypadku pacjentów ortopedycznych i stomatologicznych, którzy wymagają-długoterminowej-kontroli.

Od czasu pierwszego zastosowania w ortopedii w latach pięćdziesiątych XX wieku stop tytanu jest używany od ponad 70 lat. Każdego roku na całym świecie w ludzkie ciało wszczepia się ponad 1000 ton tytanowych wyrobów medycznych. Nie jest doskonały, ale w niemal „skromny” sposób wytrzymuje ciężar, porusza się i przeżuwa w najtrudniejszych warunkach organizmu, cicho wspierając życie niezliczonych ludzi.

Dental Titanium Cutting Disc manufacturer