Dans la profession médicale, l'utilisation de matériaux métalliques doit être absolument inoffensive pour le corps humain. Lorsque le métal est corrodé, il peut dissoudre les ions métalliques, ce qui affecte le tissu cellulaire de l'organisme (corps humain), il faut donc choisir des matériaux métalliques à haute résistance à la corrosion, le titane étant une sorte de matériaux à haute résistance à la corrosion. La proportion de titane et d'alliages de titane augmente de l'acier inoxydable aux alliages à base de cobalt et de titane. La quantité de titane utilisée dans les soins de santé dans le monde est d'environ 1 000 téraoctets par an

　1. Adaptabilité du titane au corps humain (compatibilité du titane aux organismes)　

Les ions métalliques peuvent être observés afin de répondre de manière adaptative au corps humain, en laboratoire, les expériences médicales chinoises avec des cellules de bourgeon de fibres pulmonaires de souris (cellules V79) et des tissus de cellules de bourgeon de fibres de souris (20 jours après la naissance des souris) (cellules I929), etc., l'utilisation d'ions métalliques avec des cellules sensibles, la méthode d'évaluation de l'adaptabilité cellulaire, par la technologie d'évaluation indépendante des produits des institutions de la personne morale administrative (comité technique de normalisation de l'évaluation biologique des dispositifs médicaux) pour fournir les éléments de la réponse des ions monomères (organismes) au corps humain pour distinguer, comme le montre la figure 1 qui est divisée en trois groupes.

Certaine forte toxicité du vanadium (V), nickel (Ni), cuivre (Cu), etc., les éléments ci-dessus à la teneur en PPM (×10-6), les cellules mourront en peu de temps. Prenons l'exemple du vanadium (V) et du nickel (N), et les résultats expérimentaux dans les cellules V79 sont présentés dans la figure 2. Des tests d'immersion d'une semaine ont montré que toutes les cellules mouraient lorsque le nickel était d'environ 10×10-6, contre deux chiffres lorsque le vanadium (V) était d'environ 0,6×10-6. Deuxièmement, lorsque les tissus durs (os) et les tissus mous (muscles) de petits animaux, tels que les rats et les lapins, sont enterrés dans une feuille de métal pour être testés, il est certain que ces métaux toxiques provoquent une nécrose à la fois des tissus durs (os) et des tissus mous (muscles) en contact.

La relation entre l'énergie de formation de la population de cellules A-V79 et la concentration en ions nickel (Ni) ;

La relation entre l'énergie de formation de la population de cellules b-V79 et la concentration en ions vanadium (V) ;

L'autre groupe est induit par une blessure. Dans l'état d'implantation et d'attachement, une réaction biologique se forme sur le tissu fibreux du site de contact, qui est excrété dans le corps. Le fer, l'aluminium, l'or et l'argent sont tous représentés de cette manière. Les matériaux métalliques généraux tels que l'acier inoxydable SUS 304L et l'acier inoxydable SUS 36L et l'alliage cobalt-chrome sont de ce type. Un morceau de métal enfoui dans un tissu dur, qui ne fusionne pas avec les cellules osseuses, est facilement retiré sans résistance lorsque le test est effectué plusieurs semaines plus tard.

La réaction entre le troisième groupe et l'organisme est certainement la plus petite. Le titane (Ti), le zirconium (Zr), le niobium (Nb), le tantale (Ta) et le platine (Pt) sont applicables à l'implantation et à la fixation. Lorsque ces métaux sont implantés et fixés à l'organisme, ils sont étroitement liés aux tissus durs et aux tissus mous, présentant le phénomène d'incorporation.

De cette façon, le titane doit être moins nocif pour les organismes et c'est un métal sûr. Lorsque l'alliage de titane est utilisé, la résistance à la corrosion de l'alliage de titane est inférieure à celle de l'alliage de titane pur. Lorsque la corrosion se produit, ses éléments peuvent être dissous. Il est nécessaire de sélectionner les éléments d'alliage résistants à la corrosion et sans dommage. L'alliage Ti-6Al-4V dans l'alliage de titane est utilisé depuis longtemps dans la fabrication d'avions et dans les équipements d'ingénierie résistants à l'eau de mer, avec un grand nombre d'exemples. Les alliages ELI avec une bonne résistance à la corrosion (faible teneur en fer, oxygène et hydrogène) ont été introduits dans l'industrie médicale. Cependant, récemment, avec la recherche et le développement d'alliages de titane pour l'implantation et la fixation, selon les rapports sur la nocivité du monomère, le niobium (Nb) a été remplacé par le vanadium (V) pour fabriquer l'alliage Ti-13Nb-13Zr, qui a été normalisé (ASTM, ISO). Il existe également l'alliage d'aluminium à expulsion positive et homologué, qui arrive sur le marché.

2. Types de titane à usage médical

La norme américaine ASTM (norme F) pour usage médical est équivalente à la norme mondiale. En Europe, la norme ISO et la norme ASTM sont fusionnées dans la norme européenne. Français Le Japon est en train de trier les normes nationales, en prenant les normes ASTM et ISO correspondantes pour trier et commencer à élaborer des normes basées sur les normes ISO.

Le titane, tel que représenté par l'articulation artificielle du genou et l'articulation de la hanche (y compris la tête fémorale), est répertorié dans le tableau 1 selon la forme du titane spécifiée dans la norme ASTM utilisée pour l'implantation et la fixation. Pendant longtemps, le titane pur et les alliages Ti-6Al-4V, y compris les matériaux en poudre, ont été transformés en diverses formes de pièces et de composants.

　3. Cas d'application du titane médical

　Les parties les plus utilisées des matériaux en titane sont l'articulation fémorale artificielle, l'articulation artificielle du genou, la plaque osseuse, etc., adaptées à la chirurgie plastique. Français Par la déformation des articulations rhumatismales inflammatoires [translittéré en mu "quitter" marge, sa signification est une sorte de douleur articulaire sévère, musclé, en même temps est aussi une sorte de troubles allergiques - sur] provoque une douleur intense, telle que celle qui rend la marche difficile, souffriront de cette maladie les patients portant des articulations artificielles, une chirurgie de remplacement de l'articulation artificielle du genou, la douleur peut disparaître complètement, peuvent marcher. Au Japon, 80 000 remplacements d'articulations prothétiques et 40 000 remplacements de genoux sont effectués chaque année (statistiques de 2005). Avec l'arrivée du vieillissement de la société dans le futur, on peut s'attendre à faire face à cette demande avec un taux de croissance en pourcentage.

　Le titane ne convient pas à toutes les articulations artificielles. Dans les articulations où il oscille souvent, le titane n'est pas adapté en raison de sa tendance à s'user (la céramique et les alliages de cobalt sont préférés). Les alliages de titane sont utilisés pour les pièces implantées. Afin de se lier à l'os biologique le plus rapidement possible, la surface de l'alliage de titane est bosselée et recouverte d'inducteurs osseux tels que l'apatite et le bioverre. De plus, des clous de moelle osseuse internes en alliage de titane et des plaques en alliage de titane ont été utilisés pour la fixation des fractures. La figure 3 montre divers exemples d'implantation et de fixation.

　　Il existe également une tendance croissante dans le domaine de la dentisterie à utiliser des implants et des attaches. Le titane est rarement utilisé, y compris le titane pur, l'alliage de titane et l'alliage à mémoire de forme TiNi. Ses formes comprennent le type de plaque, le type de filetage, le type de manchon et le type de panier comme le montre la figure 4. Ces composants sont directement insérés dans la mâchoire pour être fixés sur la partie gingivale et recouverts d'apatite représentant le composant squelettique. Le titane est très approprié pour l'implantation générale de métaux dentaires. Il existe deux méthodes : la méthode de moulage de précision et la méthode de formage superplastique. Par rapport à l'ancienne fabrication d'alliages de cobalt et de chrome, il est léger et ne produit pas d'aliments périmés. Français Étant donné que le titane est utilisé en dehors du diagnostic et du traitement de l'assurance maladie, son prix est plus élevé.

En tant qu'implant médical (enterré), placez la fixation, lorsque les patients dont la fréquence cardiaque est faible, un stimulateur cardiaque peut être implanté (enterré) (stimulateur cardiaque - dispositif systolique ventriculaire de type automatique, au cœur pour stimuler, pour assurer le battement normal du cœur nombre d'appareils un par un), au cœur de la veine sous-clavière implantée ligne d'électrodes, les signaux électriques d'entrée par les électrodes à un stimulateur cardiaque, est devenu un stimulateur cardiaque. Récemment, les produits de stimulateur cardiaque d'une masse de 20 g et d'une épaisseur de 6 mm sont si petits qu'ils sont reliés par des fils d'électrode et enterrés sous la peau. La batterie et le circuit de commande sont emballés dans un petit récipient (boîte), qui est fait de titane pur qui n'est pas nocif pour l'organisme. La durée de vie minimale de la batterie est de six ans, donc une stabilité et une sécurité à long terme sont requises pour ce petit récipient. Français Aujourd'hui, au Japon, près de 5 000 personnes en bénéficient.

Les résultats du titane peuvent également être observés dans les instruments chirurgicaux. En particulier dans la longue période de neurochirurgie cérébrale de plus de 10 heures, une pince doit être légère et une pince hémostatique doit être en titane. Le titane est utilisé dans de nombreux instruments dentaires, tels que les implants, les instruments chirurgicaux pour l'implantation et les vibrateurs pour le détartrage. En plus de l'implantation (enfouissement) et de la fixation, les équipements auxiliaires et les fauteuils roulants sont également titanisés. En raison de la maladie, de l'accident causé par un défaut d'une partie du membre, afin de restaurer la fonction pour fabriquer une prothèse, car sa partie principale est en métal, donc de la légèreté, de la durabilité (principalement la résistance à la corrosion et aux dommages causés par la fatigue) à la compatibilité biologique (Ni, Cr, etc.), est appliquée. En ce qui concerne les fauteuils roulants, l'objectif principal est de rendre l'ensemble du fauteuil roulant léger. C'est pourquoi presque toutes les pièces métalliques, comme le cadre et les roues, sont fabriquées en titane.