Kakšne so nekatere uporabe titana Gr23 v ortopedski kirurgiji?

Pred približno 70 leti so titan Gr23 začeli uporabljati v ortopedskih vsadkih. Z napredkom v tehnologiji in naraščajočo priljubljenostjo titana je bila kovina uporabljena za razvoj ramenskih in bočnih vtičnic. Tudi zobni vsadki in slušni aparati so izdelani iz titana, ki je obstojen dlje kot drugi materiali.
Titan, običajna izbira za ortopedske vsadke

Proizvajalci so začeli prepoznavati naravne lastnosti, ki jih morajo imeti kovine, zato se v plastičnih vsadkih uporablja titan. Ima neverjetno razmerje med trdnostjo in težo, odlično odpornost proti koroziji in kar je najpomembneje, je 100% biokompatibilen. Kmalu je bilo odkrito, da titan olajša proces osteointegracije in tvori fizično vez s kostjo. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da lahko titanovi vsadki prenesejo visoko energijo (brez zloma). Dolgo časa ostanejo neodzivni na okolje, v katerem so postavljeni (v nekaterih primerih jih ni treba zamenjati).

Dandanes se titanove tuljave ne uporabljajo le za notranjo fiksacijo, ampak tudi za protetiko, medicinske pripomočke in intrakorporalne naprave. Obstajajo številne zlitine, ki so prednostne za medicinske in zobne vsadke, kot sta Ti-6Al-4V in Ti-6Al-4VELI. To so alfa- beta zlitine, običajno legirane z aluminijem in vanadijem. Zagotavljajo visoko stopnjo odpornosti na zlome, da ne omenjamo, da spodbujajo konsolidacijo kosti (hitrejše okrevanje).

Znano je, da je titan inertna kovina, zahvaljujoč zaščitnemu oksidnemu filmu, ki nastane, ko je izpostavljen kisiku (ki se pojavlja naravno). Ta kovina je odporna na poškodbe, ki jih povzročajo telesne tekočine in tkiva, kar pomeni, da je naše telo ne zavrača. Iz tega razloga boste videli titan, ki se uporablja v lobanjskih ploščah, komolčnih in kolenskih sklepih ter celo rebrih. Kostni vijaki, sponke in kabli so lahko izdelani iz titana. Vsi plastični vsadki iz titana zagotavljajo odlično oporo pri zlomih in tako olajšajo imobilizacijo.

Nove titanove zlitine za ortopedske vsadke

Za ortopedske vsadke so beta titanove zlitine v središču pozornosti zaradi svoje dobre sposobnosti oblikovanja in odličnih mehanskih lastnosti. Imajo izjemno odpornost proti koroziji ter visoko mehansko trdnost in odpornost proti utrujenosti. Eden glavnih razlogov za uporabo beta titanovih zlitin za ortopedske vsadke je njihov nizek modul elastičnosti. Pred kratkim je bila za takšne aplikacije razvita nova zlitina Ti-35Nb-7Zr-5Ta. Ta zlitina, pripravljena s porozno strukturno praškasto metalurgijo, je primerna možnost za uspešno osteointegracija.

Elastični žebljični sistem iz titana za zdravljenje zlomov dolgih kosti pri otrocih

Opisani sistem elastičnih žebljev iz titana (TEN) je namenjen fiksaciji diafiznih zlomov dolgih kosti. Ta kost ima ozek medularni kanal, zato je pomembno, da lahko uporabimo fleksibilni vsadek, in ker TEN zmanjša tveganje za zaplete, se pogosto uporablja.

Glavna prednost titanovega elastičnega sistema za fiksiranje nohtov je takojšnja pooperativna stabilnost. To omogoča zgodnjo mobilizacijo prizadetih delov, kar omogoča pacientu, da se v krajšem času vrne k običajnim dejavnostim. Poleg tega ima ta ortopedski vsadek nizko stopnjo zapletov in je minimalno invaziven postopek. Uporablja se lahko pri pediatričnih zlomih pri otrocih, starih od 5 do 14 let. Sistem je varen in zanesljiv ter se priporoča za dolge kosti. Čas posega je kratek, okrevanje hitro in funkcionalna prognoza dobra. Zahvaljujoč TEN lahko bolniki zgodaj prenesejo težo in se hitro pozdravijo z minimalnimi motnjami v rasti kosti. Prav tako je treba omeniti, da se lahko titanium elastični žebljični sistem uporablja za takšne zlome ne glede na njihovo lokacijo ali slog.

Navpično razširljivo protetično rebro iz titana

Umetno rebro iz titana je inovativna naprava za stabilizacijo hrbtenice in reber dveh otrok z deformacijami prsne stene. Ukrivljene kovinske palice so zasnovane za izboljšanje dihanja in se priporočajo tudi za zdravljenje hude skolioze. Zdravstveni delavci uporabljajo titanova rebra tudi pri otrocih, ki potrebujejo rekonstrukcijo prsnega koša po operaciji raka (ki vključuje odstranitev več reber). Otrokom z diagnozo sindroma torakalne insuficience lahko koristijo tudi umetna rebra iz titana. Naprava zravna hrbtenico in loči rebra ter omogoči, da se pljuča v novonastalem prostoru učinkoviteje razširijo. Poleg tega stabilizira diafragmo, mišico, ki se uporablja za dihanje. Umetna rebra iz titana se bodo prilagodila vsakemu otroku in njegovim potrebam. Pomembno je razumeti, da je naprava razširljiva. Ko otrok raste, se izvajajo novi posegi za povečanje telesne dolžine.

Titanove nanocevke bi lahko vodile do učinkovitejše osteointegracije

Titanove nanocevke lahko izboljšajo oseointegracijo ortopedskih vsadkov, hkrati pa zmanjšajo tveganje bakterijske imobilizacije. S tem odkritjem so raziskovalci izboljšali površino titanovih vsadkov s titanovimi nanocevkami. Ortopedski vsadki, obdelani z nanocevkami titanovega dioksida, zagotavljajo učinkovitejšo osteointegracijo. S tem se okrepi adhezija med vsadkom in kostjo. Pacienti, ki prejmejo to vrsto implantata, imajo odlično zgodnjo nosilnost.

Titanove zlitine, prevlečene z grafenom - učinkovitejša osteogeneza in osteointegracija

Titanove zlitine, prevlečene z grafenom, dejansko povečajo svojo površinsko bioaktivnost, kar dodatno podpira učinkovito osteogenezo in okostenevanje. Grafenska prevleka titanovih zlitin izboljša biokompatibilnost titanovih zlitin, spodbuja regeneracijo kostnega tkiva in izboljša integracijo kosti in vsadka. Grafen je nov nano-prevlečni material, ki spodbuja bioaktivnost titanovih zlitin in olajša zgoraj omenjene procese. Ta ortopedski vsadek ima visoko mehansko trdnost in žilavost pri zlomu, je odporen proti koroziji in 100 % biokompatibilen.