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让“钛”成为医疗领域的强者

2019-12-11 09:09:53 294

背景:某年某月某日,某医疗领域迎来三位应聘者,分别为镍小鉻(镍鉻合金)、“钴小鉻”(钴鉻合金)、“钛小强”(钛合金),经过层层的筛选与面试,“钛小强”以绝对的优势占据上风,正式走上岗位。但是,上岗后,强势的“钛小强”却一再遭遇冷落,这是为什么呢?一条“镍铬合金烤瓷牙导致肾脏受损”的帖子曾在网上引起轩然大波,众多号称遇到类似问题的网友先后加入讨论,最终在政府相关部门出面称其只是个例,肾脏受损与镍铬合金烤瓷牙无关,做出解释后才让此事“尘埃落定”。    这不禁让记者想到,金属钛具有优良的生物相容性,或许会成为很好的替代品。但究竟钛及钛合金在医疗口腔领域有哪些应用、同时遇到了什么瓶颈问题?在4月20日2016中国钛年会暨兵工物资供应链管理与石油用钛研讨会上,记者带着疑问采访了四川大学华西口腔医学院教授、中华口腔医学会口腔材料专家委会主任李伟。李伟向记者介绍说,口腔医学领域常用来制作义齿的金属主要以镍铬合金、钴铬合金等为主,但由于其生物相容性较差,对人体有一定的危害性,也会引起过敏症状。“镍铬合金烤瓷牙确实有缺点,最多见的是导致牙龈变黑、过敏、口腔发炎等症状,而钛的生物相容性就极好,不存在过敏、致畸变的问题,但由于价格高,所以应用推广范围相对小。”扩大钛医疗制品应用范围    目前口腔材料当中牙种植体的植入体部分、钛金属网、骨折固定夹板、金属下颌骨,一般都是由纯钛制造,李伟告诉记者:“它最大优点是可以长期存留体内不用手术取出。”钛及钛合金普遍应用于口腔传统领域,但在新领域的扩展不多。“像假牙基托、正畸锁槽、钛金属拔、种植体镊等等也可以用纯钛或钛合金制作,但是由于价格等等原因而造成用其他材料代替”,钛具有质轻,耐腐蚀,强度和韧性好,生物学特性优良的特点,使用钛及钛合金的医疗制品,好处众多,他举例说:“钛金属假牙基托用纯钛和钛合金制作,患者戴用舒适;钛金属烤瓷牙底衬冠安全,无镍铬离子释放的风险;钛种植体镊可以防止金属污染等等,这些都足以说明钛的优良性能。”    钛及钛合金在医疗领域对成分、制备和加工等技术要求较高,而市场规模与工业用钛相比太小,在钛材制造领域受到的重视还不够,国内能够批量专业生产医用钛材生产医疗钛制品的企业屈指可数,这也和医用钛高制造成本和低市场规模这一难点有关。钛结合3D打印技术进入人体    目前3D打印钛合金已经用于医学领域,2014年,国内首例采用3D打印钛合金技术进行下颌骨缺损个体化功能修复的病例已经在解放军第411医院全军口腔中心完成。   “3D打印可以精确复制人体组织缺损部位的形态和尺寸,并制作个体化修复体,达到形态和功能的个体化精确修复。”李伟告诉记者,“如果某些患者是进行植骨手术,一般是要凭医生的临床经验,有时候,往往骨头装上后会不对称,或者不合适还需进行二次手术。但是有了3D打印技术,可以运用3D技术为患者进行植骨手术,利用计算机的技术来重建一个物体或者病人的图像,然后把它输入到计算机里头,这样就可以打印出手术中所需要的各种的定位装置、固定装置,甚至是我们做植骨用的一些模板。”    3D打印是为患者量身定制各种植入物的一种高科技技术手段,它不仅会为医生进行精确手术提供有力的技术支撑,同时会造福患者,避免二次手术带来的风险。在采访最后,李伟说,如果能加强钛金属与3D打印技术的结合,随着3D打印钛合金技术的逐步推广和认可,将会带动钛及钛合金在医疗领域的发展。    结语:钛拥有其他金属无法比拟的生物亲和性与优良性能,在口腔医疗领域已得到越来越广泛的应用,如果加强钛材科研机构与医疗器械制造企业的交流与合作,不仅可以进一步的开发新型质优的钛合金材料,而且对传统医用钛合金材料的优化升级和推广应用也会起到积极的作用,在研发、应用过程中努力实现钛合金医疗器械的低成本化,推动钛产业健康发展。相信医用钛金属作为技术高、附加值高、前景广的一类材料,未来一定会有光明的前景。