醫(yī)用鈦及鈦合金的研究

鈦具有優(yōu)異的耐蝕性及很高的比強度，密度為4.5g/cm3，純鈦的力學性能較低，但鈦合金抗拉強度較高，有較好的延展性。鈦合金材料在非有源外科植入物、有源外科植入物和矯形器械三大類醫(yī)療器械中，可充當心血管、骨間接合、脊柱、矯形器械、心臟起搏器與除顫器、耳蝸植入物、神經(jīng)刺激器等植入產品的原材料。

鈦合金按照不同的顯微組織可分為α型鈦合金、β型鈦合金、α+β型鈦合金。其中，β型鈦合金具有更好的生物相容性、更低彈性模量，成為醫(yī)用鈦合金的主要研究方向和重點。其發(fā)展是：

1、2000年，美國研發(fā)的Ti-12Mo-6Zr-2Fe亞穩(wěn)β型鈦合金，被全球最大的骨科專業(yè)集團下屬的Strker公司用來制造髖關節(jié)假體系統(tǒng)的股骨柄，并在中國得到臨床應用。

2、2003年，美國和日本的鈦合金研究人員發(fā)現(xiàn)鈮含量會對鈦合金的彈性模量有一定影響，便相繼開發(fā)出彈性模量約為60GPa的Ti-35.3Nb-5.1Ta-7.1Zr及Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr等β

型鈦合金。

3、2005年，西北有色金屬研究院新開發(fā)了兩種近β型鈦合金TLE和TLM，在保持合金的中、高強度和高韌性的同時，又具有很好的冷、熱加工性、生物及力學相容性等優(yōu)良性能。另外，北京有色院、哈工大和東北大學等單位也在開展新型β鈦合金的研究工作。

盡管鈦合金的綜合性能優(yōu)良，但隨著臨床應用的不斷深入，傳統(tǒng)鈦合金生產的植入件會出現(xiàn)提前松動、炎癥反應等不良現(xiàn)象，這些主要是由于鈦合金植入件與人體骨組織彈性模量不匹配，以及植入件化學性質不穩(wěn)定造成的。