Ali so titanove zlitine najboljši material za srčne stente?

V dobi minimalno invazivne medicine so srčni stenti kritične naprave za odmašitev koronarnih arterij in reševanje življenj. Te mreže-podobne naprave lahko razširijo zožene krvne žile in obnovijo oskrbo miokarda s krvjo. Njihov glavni nosilni material je titanova zlitina, znana kot "univerzalna kovina" v biomedicini. Od vesoljskih materialov do človeških vsadkov,titanove zlitine je spodbudil razvoj srčnih stentov s svojimi izjemnimi lastnostmi, kar prinaša-upanje za reševanje življenj srčno-žilnim bolnikom.

Integracija titanove zlitine in srčnih stentov je izhajala iz premika med različnimi aplikacijami. V štiridesetih letih 20. stoletja je bila titanova zlitina sprva uporabljena v proizvodnji lovskih letal. Znanstveniki so po naključju odkrili njegovo dobro združljivost z živalskimi kostmi, s čimer so postavili temelje za njegov vstop v medicinsko področje. Do leta 1950 se je titanova zlitina uradno uporabljala v medicini. Z napredkom kardiovaskularne intervencijske tehnologije je zaradi svojih nenadomestljivih prednosti postopoma postal osnovni material srčnih stentov, ki je nadomestil stente iz nerjavečega jekla z visoko togostjo in slabo združljivostjo ter okvarjene stente iz zlitine kobalta in kroma, kar je povzročilo velik preboj v tehnologiji stentov.

Titanova zlitina je postala "zlati material" za srčne stente predvsem zaradi treh inherentnih prednosti, ki zelo ustrezajo fiziološkim potrebam človeških krvnih žil.

Prednost 1: Odlična biokompatibilnost za "Bio-Integracija"

Prvič, kaže izjemno biokompatibilnost. V okolju s 37 stopinjami telesne tekočine človeškega telesa se na površini titanove zlitine tvori gosta zaščitna folija iz titanovega dioksida. Lahko prepreči sproščanje kovinskih ionov, se izogne ​​imunski zavrnitvi in ​​spodbuja odlaganje hidroksiapatita, da se doseže bio-integracija z žilnim tkivom. Nasprotno pa nerjavno jeklo, kobalt-kromove zlitine in drugi materiali počasi sproščajo nikelj, krom in druge ione. Ponavadi povzroči alergijske ali toksične reakcije in ne doseže idealne biokompatibilnosti.

Drugič, titanova zlitina je močna, žilava in lahka ter se popolnoma prilagaja dinamičnemu okolju krvnih žil. Stenti morajo prenesti dolgoročen-vpliv pretoka krvi in ​​krčenje žil-sprostitveno trenje, kar zahteva visoko trdnost in elastičnost. Titanova zlitina ima polovico manjšo gostoto jekla, kar zmanjšuje obremenitev krvnih žil, medtem ko je njena trdnost primerljiva z jeklom. Modul elastičnosti novih titanovih zlitin je približno 60 GPa, blizu modula elastičnosti človeških arterij, kar omogoča, da sledi mikro-deformacijam krvnih žil brez trajne deformacije. Njegova življenjska doba se poveča za več kot milijardo krat, kar močno zmanjša tveganje zloma. Zaradi te kombinacije togosti in prožnosti se stenti prilegajo zapletenim in zavitim krvnim žilam ter zmanjšajo poškodbe žilnih sten.

Prednost 2: Togost in fleksibilnost za prilagajanje dinamičnemu vaskularnemu okolju

Titanova zlitina ima odlično odpornost proti koroziji in lahko dolgo ostane stabilna v kompleksnem okolju človeškega telesa. Človeška telesna tekočina vsebuje veliko količino kloridnih ionov. Ima stalno mehansko trenje, ki je zelo jedko za kovine. Vendar je letna stopnja korozije titanove zlitine v simulirani telesni tekočini manjša od-tisočinke premera človeškega lasu. Ohranja lahko morfološko stabilnost in prepreči odpoved korozije stenta ali vaskularno vnetje. Medtem pa njegova nizka površinska energija in hidrofilnost zmanjšata adhezijo trombocitov, zmanjšata tveganje za trombozo in zagotavljata -dolgoročno varnost stenta.

Prednost 3: Odpornost proti koroziji in stabilnost za dolgoročno varnost

Z napredkom materialov in medicinske tehnologije so srčne opornice iz titanove zlitine nenehno nadgrajevali, da bi postali natančnejši, varnejši in uporabniku-prijaznejši. Zgodnji goli{2}}stenti iz titanove zlitine so lahko odmašili krvne žile, vendar je stopnja pooperativne restenoze dosegla 20 %–30 %. Razviti so bili stenti, ki izločajo-zdravila. Lahko naloži zdravila, kot je rapamicin, skozi laser-izvrtane mikroluknje, da doseže lokalizirano natančno sproščanje, zmanjša stopnjo restenoze pod 5 % in uvede novo dobo v terapiji s srčnimi opornicami.

Danes ima tehnologija 3D-tiskanja prilagojeno prilagoditev srčnih stentov iz titanove zlitine. Glede na pacientove CT slike lahko zdravniki izdelajo stente, ki se zelo ujemajo z žilno strukturo z uporabo tehnologije taljenja elektronskega žarka, s čimer bolje obravnavajo kompleksne bifurkacijske lezije in izboljšajo terapevtske rezultate.

Biorazgradljivi stenti iz titanove zlitine so naredili pomemben preboj. Z uporabo materialov iz titanove zlitine na osnovi železa-ali magnezija- se lahko ti stentovi postopoma razgradijo v neškodljive fosfate v približno 2 letih po implantaciji, s čimer se izognejo kroničnemu vnetju, ki ga povzroča dolgotrajno-zadrževanje kovine, in zagotovijo, da "po zdravljenju ni ostankov".

Vendar imajo srčni stenti iz titanove zlitine še vedno nekaj pomanjkljivosti: zaradi visokih materialnih stroškov so stenti dragi, kar povečuje finančno breme bolnikov; nekateri stenti proizvajajo artefakte med preiskavami MRI, kar vpliva na diagnozo; in pooperativna restenoza ni bila popolnoma odpravljena. Vendar pa te omejitve niso omajale statusa jedra titanove zlitine. V klinični praksi zdravniki sprejemajo obsežne odločitve glede na bolnikovo stanje, telesno stanje in finančno situacijo.

Skupina Ruihang proizvaja predvsem izdelke iz titana in titanovih zlitin s celotno industrijsko verigo. Če imate potrebe po nakupu, nas kontaktirajte preko e-pošte:Sam.Rui@bjrh-titanium.com