醫(yī)用鈦合金的歷史發(fā)展現(xiàn)狀

醫(yī)用鈦合金發(fā)展到現(xiàn)在，基本已形成三類鈦合金。1.低彈性模量的β鈦合金。2.形狀記憶合金。3.多孔鈦合金。

低彈性模量的β鈦合金。美國研發(fā)了多種低模量的β鈦合金，Ti-13Mo-7Zr-3Fe和Ti-35Nb-7Zr-5Ta可作為替代髖關節(jié)的理想合金，其中Ti-13Mo-7Zr-3Fe合金具有更接近于人體骨骼標準的低彈性模量，可以減少“應力屏蔽”效應，從而可以有效的降低植入對骨頭造成的損害。俄羅斯也研發(fā)了一種新的醫(yī)用鈦合金Ti51-Zr18Nb，其彈性彈性模量僅為47Gpa，并且其可逆變形量也高達2.83%。日本對低彈性模量的β鈦合金進行進一步改進，TNTZ合金在高壓扭轉(zhuǎn)下得到較大的塑性變形，并且該合金的抗拉強度也得到大幅度的提升。

形狀記憶合金。形狀記憶合金具有變形恢復功能，該功能源于熱彈性馬氏體相變。記憶合金中馬氏體會隨著溫度的改變而發(fā)生相應的變化，在高溫時呈現(xiàn)奧氏體相，低溫時呈現(xiàn)馬氏體相。其形狀記憶效應還包括：單程記憶效應、雙程記憶效應以及全程記憶效應。除此之外，形狀記憶合金還具有彎曲量大，塑性高的特點。因此，在醫(yī)療方面，可以用來制備：記憶NiTi牙弓絲、形狀記憶合金血液過濾器以及套管鏈接的鋁合金假肢。

多孔鈦合金?！皯ζ帘巍弊饔盟斐傻闹踩塍w松動和斷裂使鈦及其合金的應用受到一定的限制，因此，為了解決這一問題，多孔鈦合金的出現(xiàn)使植入體的性能得以改善。通過對孔隙率的大小進行調(diào)整，可以使合金的彈性模量、強度、密度能夠與被替換的組織生物相容性增強，從而更好的進行匹配；此外，多孔的結構以及粗糙的表面能夠使細胞黏附，有利于進行增殖和分化；孔洞可以成為使體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)和體液運輸?shù)耐ǖ溃欣诮M織細胞進行再增長，加快愈合進程。因此，多孔鈦合金的優(yōu)點在醫(yī)學上受到廣泛關注。