在人体内因外伤、肿瘤造成的骨、关节损伤,采用钛及钛合金制造人工关节,接骨板和螺钉,现已广泛应用于临床。还用于髋关节(包括股骨头)、膝关节、肘关节、掌指关节、指间关节、下颌骨、人造椎体(脊柱矫形器)、心脏启博器外壳、人工心脏(心形瓣膜)、人工种植牙、钛镍牙齿正畸器以及钛网在头盖骨整形方面等。
对于植入材料的要求可以归为三个方面:材料与人体的生物相容性、材料在人体环境中的耐腐蚀性和材料的力学性能.
做为长期植入材料有7项具体要求:1.耐蚀性 2.生物相容性 3.优越的力学和疲劳性能 4.韧性 5.低的弹性模量 6.在组合体中有好的耐磨性 7.令人满意的价格
系在医用钛合金有以下几类
1.工业纯钛 2.Ti-6Al-4V和Ti-6Al-4VELi合金 3.Ti-6Al-7Nb合金 4.新型β型合金 5.Ti-Ni合金
材料性能与骨性能的比较
材料 | T i | TI-6AL-V | TI-6AL-7NB | CO-Cr金 | 骨 |
伸长率 | 10-15 | 10-15 | 10-15 | 15 | 0.5 |
抗拉强度 | 550-750 | 1000-1120 | ≥900 | 1400-1600 | ≥250 |
疲劳强度 | ≥400 | 500-600 | 620-700 | 600-870 | ≥200 |
弹性模量 | 10.5 | ≥11.0 | ≥11.0 | ≥21.0 | 2.5 |
三种植入物材料的特性比较
材料 | 不锈钢(SUS316L) | 钴铬合金(Co-Cr合金) | 钛合金(Ti-6Al-4V) |
强度 | C | B | B |
比强度 | C | B | A |
弹性模量 | C | C | B |
耐蚀性 | D | C | B |
耐磨性 | C | B | D |
耐腐蚀疲劳 | C | C | B |
生物相容性 | D | C | B |
加工性能 | A | C | C |
注:A---优 B---良 C---中 D---差
钛及钛合金由于比强度高、生物相容性和耐体液腐蚀性好等特点,正日益受到重视