Principali applicazioni del titanio nel campo medico

Il titanio è utilizzato principalmente nei seguenti settori:

1Impianti ortopedici
Questa è l'applicazione più estesa e consolidata del titanio.

• Articulazioni artificiali:Articulazioni dell'anca, delle ginocchia, delle spalle, del gomito, ecc. I componenti critici di carico come i gambi femorali e le coppe acetabolari sono in gran parte realizzati in leghe di titanio.

• Riparazione del trauma:Piastre ossee, viti e unghie intramedulare per fissare le fratture interne, che stabilizzano le fratture e favoriscono la guarigione ossea.

• Fusione spinale:Dispositivi di fusione intercorporea, reti di titanio e sistemi a vite a pedicolo utilizzati in interventi chirurgici per la correzione della scoliosi e la sostituzione del disco.

2Impianti dentali e protesi

• Impianti dentali:Gli impianti di titanio sono il "standard d'oro" nella odontoiatria.osseointegrazionecon l'osso, su cui vengono successivamente montate le corone.

• Strutture protesi:Le cornici metalliche per protesi rimovibili, così come le basi per corone e ponti, spesso usano titanio a causa della sua leggerezza, durata e bassa allergenicità.

• Apparecchi ortodontici:Alcuni supporti ortodontici e fili ad arco sono anche realizzati con leghe di titanio.

3Dispositivi di intervento cardiovascolare

• Cartucce per pacemaker e defibrillatori:Le carcasse in titanio forniscono un'eccellente tenuta, proteggendo i componenti elettronici interni di precisione pur essendo biocompatibili con i tessuti umani, riducendo le reazioni di rigetto.

• Stent vascolare:Sebbene le leghe di cobalto-cromo e i materiali biodegradabili siano attualmente diffusi, le leghe di nichel-titanio (Nitinol) sono utilizzate per gli stent vascolari autoespansibili a causa delle loro caratteristiche uniche.superelasticità- eeffetto di memoria di forma, in particolare in aree come la carotide e le arterie degli arti inferiori.

4Strumenti e attrezzature chirurgiche

• Strumenti chirurgici:Le pinze, le forbici, i riavvolgibili in titanio, ecc., sono più leggere degli strumenti in acciaio inossidabile, offrono una elevata resistenza alla stanchezza e sono resistenti alla corrosione.con un'ampiezza massima superiore a 50 mm,.

• Componenti di dispositivi medici:Componenti interni di scanner per risonanza magnetica, braccia chirurgiche robotizzate, ecc.proprietà non magneticaè fondamentale per la sicurezza in ambienti di risonanza magnetica ed evita interferenze nell'imaging.

5- Ricostruzione cranio-facciale

• Le maglie e le lastre di titanio utilizzate per riparare i difetti del cranio e delle ossa facciali causati da traumi o interventi chirurgici possono essere modellate con precisione per ripristinare la funzione e l'aspetto.

2I principali vantaggi dei materiali in titanio

Il ruolo insostituibile del titanio nel campo medico deriva dalle sue proprietà eccezionali:

1- Eccellente biocompatibilità.
Questo è il vantaggio più importante del titanio: la sua superficie forma naturalmente un denso e stabile film passivo di ossido di titanio, chimicamente inerte, che raramente reagisce con tessuti o fluidi umani.Questo previene l' infiammazione., allergie o reazioni di rigetto.legame diretto e funzionalecon tessuto osseo vivo, noto comeosseointegrazione, che è fondamentale per la stabilità a lungo termine degli impianti.

2. Alto rapporto resistenza/peso e modulo elastico basso

• Alto rapporto forza/peso:La resistenza del titanio è paragonabile a quella di molti acciai, ma la sua densità (~ 4,5 g/cm3) è solo del 60% circa di quella dell'acciaio, rendendo gli impianti più leggeri e riducendo il carico del paziente.

• Modulo elastico basso:Il modulo di elasticità del titanio (~110 GPa) è più vicino a quello dell'osso umano (10-30 GPa) e molto inferiore a quello delle leghe di acciaio inossidabile o di cobalto-cromo.effetto di schermatura da sollecitazione- dove gli impianti rigidi sopportano la maggior parte dello stress, causando l'osso circostante a diventare poroso e risorbire a causa della mancanza di stimolazione meccanica.Gli impianti in titanio consentono un trasferimento più naturale dello stress all'osso, favorendo la guarigione e la stabilità a lungo termine.

3- Un' eccezionale resistenza alla corrosione
I fluidi corporei sono un ambiente corrosivo contenente ioni cloruro (ad esempio, cloruro di sodio).rendendolo quasi impermeabile alla corrosioneQuesto significa:

• Lunga durata dell' impianto:Nessun guasto dovuto alla corrosione.

• Alta biocompatibilità:Evita la tossicità dei tessuti e le reazioni allergiche (ad esempio, allergie al nichel) causate dal rilascio di ioni metallici.

4. Proprietà non magnetica
Il titanio è paramagnetico e non si magnetizza nei campi magnetici forti.Risonanza magneticasenza preoccupazioni per il riscaldamento dell'impianto, lo spostamento o le interferenze nell'imaging, che sono vitali per la diagnosi e il monitoraggio post-operatorio.

5Buona lavorabilità e formabilità
Anche se il titanio puro è morbido, le leghe (ad es.L'implantatore è stato progettato per essere utilizzato per le operazioni chirurgiche in cui si utilizza l'alluminio e il vanadio per formare Ti-6Al-4V) e le tecniche di lavorazione avanzate consentono la produzione di impianti di forma complessa per soddisfare le esigenze chirurgiche personalizzate.. ileffetto di memoria di formaLa tecnologia di produzione di leghe di nichel-titanio offre soluzioni uniche per applicazioni come gli stent auto-espansivi.

Riassunto e prospettive per il futuro

Tendenze future: