Ó na 1940idí, tá staidéar déanta ag go leor scoláirí ar chomhghaolú feidhmíochta bithfheidhmíochta tíotáiniam. Bhain staidéir le disciplíní éagsúla cosúil le micreascópacht fhisiceach, cheimiceach, bithleighis agus ardmhicreascópachta leictreoin agus anailísí bithcheimiceacha. Tá sé ríthábhachtach a chinntiú go bhfuil bith-chomhoiriúnacht mhaith, comhoiriúnacht mheicniúil, agus na critéir chomhfhreagracha maidir le hionchlannáin tíotáiniam mar mhodheolaíocht, agus forbairt ionchlannáin máinliachta ríthábhachtach. Cuirfear i láthair anois cur síos gairid ar na staidéir a bhaineann le cur i bhfeidhm fíocháin chrua ar fhíochán siadaí.
1 Airíonna Bitheolaíocha Ábhair a Úsáidtear go Coitianta le haghaidh Cóimhiotail Tíotáiniam Cranial Tairní Tube Tíotáiniam Pure
1.1 Bith-chomhoiriúnacht cóimhiotail tíotáiniam le haghaidh úsáide míochaine
Fisiceimiceach éagsúla. tar éis an idirghníomhaíocht idir cóimhiotail tíotáiniam agus an gcorp an duine. Imoibrithe nó caoinfhulaingt bithleictreach agus eile, mar shampla cíteatocsaineacht, géineatocsaineacht, creimeadh, haemalú, ailléirge, etc. Tá bith-chomhoiriúnacht mhaith ag cóimhiotail tíotáiniam, tá sé níos láidre ná cruach dhosmálta agus cóimhiotail cóbalt-bhunaithe. Déantar microstructure cóimhiotail tíotáiniam a aicmiú i dtéarmaí (m.sh. córais tíotáiniam íon), + hibridí biphasic (m.sh. G., Ti6al4V, etc.) nó -type cóimhiotail tíotáiniam. nó -cineál cóimhiotail tíotáiniam. Agus an microstructure á dhearadh agus dearadh ábhar cóimhiotail tíotáiniam leighis á roghnú, ba cheart go mbeadh comhpháirteanna éagsúla an chóimhiotail saor ó fhrithghníomhartha díobhálacha. Is cóimhiotal tíotáiniam ardteochta tipiciúil + dhá chéim é an chéad ghlúin Ti-6AL-4V (TC4). Mar sin féin, tá v, fo-iarmhairt tocsaineach ar orgánaigh bheo sa chóimhiotail seo, agus fuarthas amach le hiarratais chliniciúla gur chóir go mbeadh v bith-tocsaineacht níos airde ná mar atá ag Ni agus Cr. Is é an dara glúin ná cóimhiotail tíotáiniam + cineál atá forbartha ag Ti-6a1-7nB agus Ti-5a{1-2, FE, de Nb.5FE san Eilvéis agus sa Ghearmáin, agus tá sé comhtháite sa chaighdeán idirnáisiúnta bithábhair.
Úsáid cóimhiotal tíotáiniam leighis de chineál béite TI-13N-13ZR francaigh íseal tríú glúin, TI-12MO-6ZR-2FE (TMZF) ), TI-29NB-13TA-4. Is é 6ZR (TNTZ) an hotspot taighde ábhair cóimhiotail tíotáiniam leighis domhanda agus príomhfhócas an treo cúnaimh. TI-13NB-13Forbraíodh ZR i 1994, an chéad cheann a cuireadh san áireamh go foirmiúil sa chaighdeán idirnáisiúnta TI-12MO-6ZR-2FE (TMZF) sa bhliain 2000 agus baineadh úsáid as i ndéanamh altanna cromáin. Tá modulus réasúnta íseal de leaisteachas ag na cóimhiotail nua tíotáiniam béite seo. Tá sé tábhachtach bith-chomhoiriúnacht mhaith a bheith ann chun dlús cnámh a chosc agus an seans go dtarlóidh teip ionchlannán laghdaithe a laghdú. I measc na bhfachtóirí a dhéanann difear do bhith-chomhoiriúnacht tá an cineál substainte ionchlannaithe, deilbhíocht agus deilbhíocht dromchla an fheiste, an obair, na hairíonna fisiciceimiceacha agus na hairíonna meicniúla. D'fhonn
tréithriú agus airíonna bitheolaíocha na mbithábhair a athrú, ceadaíonn cur i bhfeidhm modhanna próiseála éagsúla rialú ar raon níos leithne foirmeacha micreastruchtúrtha. Is féidir an bith-chomhoiriúnacht agus airíonna osteogenic a fheabhsú tuilleadh. Is féidir modhanna cóireála traidisiúnta a rangú go ginearálta mar mhodhanna meicniúla, fisiceacha, ceimiceacha agus leictriceimiceach. Ina measc seo tá úsáid cóimhiotail tíotáiniam sandblasted agus tíotáiniam, sciodar tíotáiniam plasma, bratuithe hiodrocsapatite, ocsaídiú micrea-stua, eitseáil aigéad, nó eitseáil sandblasted, a fhéadfaidh foirmiú díhiodráitithe cnámh dromchla a chur chun cinn, an próiseas cneasaithe cnámh a ghiorrú, agus an tionól a éascú. fíochán cnámh nua chun comhthionól meicniúil a dhéanamh. Dá bhrí sin méadú ar an neart an ionchlannán agus fíochán cnámh.
1.2 Comhoiriúnacht Bhithmheicniúil Ábhair Cóimhiotal Tíotáiniam Leighis
Tá ionadaithe cnámh agus comhpháirteacha faoi réir éagsúlacht lúbthachta, comhbhrú, síneadh, lomadh agus éifeachtaí bithmheicniúla eile. Dá bhrí sin, tá an-éilitheach ar airíonna meicniúla na n-ionchlannán. Cinneann airíonna meicniúla conas a roghnaítear ábhar miotail d'iarratas ar leith; is iad na hairíonna is tábhachtaí ná cruas, neart teanntachta, modulus leaisteachas, friotaíocht abrasion, airíonna tuirse, agus fadú. Mura bhfuil an ionchlannán cnámh láidir go leor nó mura bhfuil na hairíonna meicniúla idir cnámh agus ionchlannán ag teacht le chéile, tugtar neamh-chomhoiriúnacht bithmheicniúil air seo. Déantar dhá chur chuige maidir le cóimhiotail tíotáiniam a imscrúdú go coitianta in iarracht occlusion strus a laghdú nó a réiteach. Comhoiriúnacht mhaith bithmheicniúil a fháil: cineál nua cóimhiotal tíotáiniam leighis a laghdaíonn modulus leaisteachas cóimhiotail tíotáiniam agus a fheabhsaíonn bithghníomhaíocht cóimhiotail tíotáiniam. -cineál (ina bhfuil Al agus O, n eilimintí gásacha), -cineál (ina bhfuil Mo, NB, tartar, v, etc.). Is iad na -cineál (ina bhfuil Al agus O, n-eilimintí gásacha), -cineál (ina bhfuil Mo, NB, Ta, v, etc.), agus + -micreastruchtúr de thrí chineál cóimhiotail tíotáiniam. Rialaíonn próiseáil éagsúil na gcóimhiotail cóimheas agus dáileadh cuí na gcéimeanna - agus - chun eagraíochtaí éagsúla a fhoirmiú chun a n-airíonna meicniúla a fheabhsú.
Sna hinnéacsanna meicniúla aonair de chóimhiotail tíotáiniam, níl sé inmhianaithe a chinneadh an bhfuil comhoiriúnacht bithmheicniúil neamh-inmhianaithe. Má fheabhsaítear neart cóimhiotal tíotáiniam, méadóidh a modulus miotalach de leaisteachas, cruas / friotaíocht caitheamh, neart tuirse agus laghdóidh plaisteacht. Déanann an contrártha thuas cuid de neart meicniúil an ábhair a chinntiú go ndéantar airíonna meicniúla eile an iarratais a mheaitseáil. Tá eilimint EG, al, V an-éifeachtach le haghaidh neart cóimhiotail tíotáiniam. Mar sin féin, laghdaítear déine plaisteach an ábhair. Ina theannta sin, tá an modulus elasticity feabhsaithe. Dá bhrí sin, ba cheart cóimhiotail tíotáiniam leighis a sheachaint nó a chur leis i méideanna beaga. Mar sin féin, is féidir le heilimintí mar zr, NB, Ta, Mo, HF, Sn tíotáiniam a neartú gan mórán éifeacht ar an toughness plaisteach. Ag an am céanna, cabhraíonn sé le modulus elasticity cóimhiotail tíotáiniam a laghdú. Is féidir é a chur leis. Is féidir é a athrú go dtí struchtúr cuas istigh an deisiúcháin chun tíotáiniam scagach a ullmhú chun an modulus leaisteacha nó an stiffness a laghdú. Úsáidtear TI{{0}a1-4V cóimhiotail a instealladh mar dhromchlaí brainseach chun táirgí leighis a ullmhú. Mar sin féin, tá modal leaisteach de 110 GPA ag Ti{2}}Al4-V dlúth Ti6-Al4-V agus cnámh cortical nádúrtha 0.5 GPA go 20 GPa.
Ó thaobh comhoiriúnachta bithmheicniúla de, léirigh líon mór staidéir chliniciúla droch-chomhoiriúnacht ábhartha ionchlannáin mhiotalacha traidisiúnta. Tá neamhréir ann maidir le hairíonna meicniúla an fhíocháin chnámh agus teaglaim lag interfacial leis an bhfíochán crua athsholáthair. Ar deireadh, scaoileadh ionchlannán nó bristeadh uathlógach. Feabhsaíonn cur i bhfeidhm teicneolaíochtaí ionchlannáin nua cosúil le cóimhiotail tíotáiniam le struchtúir pore tríthoiseach láithreacht poill i bhfeidhmíocht an ionchlannáin.
(1) Is féidir dlús, fórsa, agus modulus leaisteachas ionchlannáin mhiotalacha a choigeartú go dtí toisí méid pore agus porosity chun comhoiriúnacht mheicniúil a bhaint amach. Má dhéantar cnámh timpeall an ionchlann a sheachaint, laghdaítear mífhoirmíochtaí cnámh nua agus a chumas ualachiompartha.
(2) Tá an struchtúr tríthoiseach mogalra treáiteach agus na dromchlaí garbh laistigh agus lasmuigh i bhfabhar osteoblasts a bhfuil airíonna greamaitheacha láidir acu, idirdhealú ag cumas iomadúil a gcuid dromchlaí. Is féidir leighis cnámh ingearach a fhoirmiú, feabhas a chur ar shocrú bitheolaíoch an ionchlannáin agus an chnámh. Chomh maith leis an gcomhdhéanamh thuas, is féidir leis an struchtúr tionchar a imirt ar airíonna an ábhair, agus is féidir le monarú agus próiseáil cóimhiotail tíotáiniam freisin airíonna meicniúla agus friotaíocht creimeadh an ábhair a mhodhnú thar raon réasúnta leathan.
2 Airíonna cóimhiotail tíotáiniam craniofacial le haghaidh próiseáil ionchlannáin phearsantaithe
Tá airíonna den scoth ag cóimhiotail tíotáiniam agus mar sin éilíonn siad modhanna éagsúla múnlaithe chun cruthanna sonracha a phróiseáil a chomhlíonann na ceanglais. Is féidir ionchlannáin cóimhiotail tíotáiniam leighis sciála-chruthach a ullmhú trí phróisis bhrionnú cruinneas a ullmhú, próisis phróifíle rollta, próisis réitigh cruinneas leá i bhfolús, mar a bhí. Is féidir le brúiteáin teirmeachleictreacha agus hidreastatacha eile deireadh a chur le heagrú inmheánach scaoilte an réitigh cóimhiotail. Tá airíonna cóimhiotail feabhsaithe aige. Mar gheall ar chastacht an struchtúir cloigeann, bhí sé deacair lochtanna teasfhulangacha fillte a dhearadh agus a mhonarú ag baint úsáide as dearadh ríomhchuidithe (CAD), insamhalta uimhriúil ríomhchuidithe (CAE), teicnící déantúsaíochta breiseán don ullmhú (AM: AdditiveManufacure), srl. Bhí dearadh agus monarú lochtanna teasfhulangacha deacair ag baint úsáide as dearadh ríomhchuidithe (CAD), insamhalta uimhriúil ríomhchuidithe (CAE), teicnící déantúsaíochta breiseán chun lochtanna teasfhulangacha a ullmhú. Cinntíonn sé rialú beacht ar an deisiú deiridh ag baint úsáide as cruth casta agus struchtúr inmheánach an chnámharlaigh cranial.
Is féidir teicnící priontála 3D mearfhréamhshamhlacha bunaithe ar e-bhíoma nó léasair a dhearadh chun ionchlannáin tíotáiniam mesoporous 3D a fháil go díreach le struchtúir spásúla inmheánacha éagsúla agus porosities éagsúla bunaithe ar aon dearadh casta múnla 3D CAD. Tá garbh an dromchla bitheolaíoch níos réasúnta agus tá an próiseas níos iontaofa. Agus is féidir iad a ullmhú ag dearadh beacht na cealla mogalra agus toisí greille le haghaidh ullmhú, dáileadh spásúil, cruth, etc Níos mó, a choigeartú a n-airíonna meicniúla. Agus níos mó, a n-airíonna meicniúla a choigeartú. Trí airíonna meicniúla fíocháin chrua daonna a mheaitseáil, is féidir déantúsaíocht phearsantaithe a dhéanamh. Teicneolaíocht déantúsaíochta comhlántach, ar a dtugtar teicneolaíocht priontála 3D freisin. I measc na n-iarratas tá teicnící priontála miotail 3D leis an bpríomhsprioc ionchlannáin phearsantaithe a ullmhú chun lochtanna de mhéideanna éagsúla intraperitoneum a athchruthú, mar shampla lochtanna an mandible a atógáil. Is iad na teicnící priontála miotail 3D le haghaidh déantúsaíocht dhíreach ionchlannáin tíotáiniam go príomha: ebm (solas leictreonach, ebm), Se-Lectivelasermelting (SLM), etc. Tá an dá mhodh seo tar éis suim mhór a mhealladh agus baineadh úsáid as ar feadh i bhfad. réimse déantúsaíochta ionchlannáin tíotáiniam. Tá an dá mhodh seo tar éis aird mhór a tharraingt mar go soláthraíonn siad rialú cruinn ar an struchtúr pore inmheánach agus ar chruthanna casta. Tá sé deacair go teicniúil priontáil 3D do mhonarú cóimhiotail tíotáiniam mar gheall ar leáphointe réasúnta ard na miotail. Baineann sé le héagsúlacht próisis fhisiceacha amhail athrú céime soladach-leachtach, idirleathadh dromchla, agus seoltacht theirmeach. I measc na saincheisteanna atá le breithniú tá an bhfuil an cóimhiotal tíotáiniam eagraithe go maith tar éis criostalaithe, cibé an bhfuil an t-eiseamal iomlán aonchineálach, agus méid na n-eisíontais inmheánacha agus na bpoll, mar shampla. Ina theannta sin, cuirfidh téamh agus fuarú tapa faoi deara strus iarmharach níos mó sa phíosa tástála.
Forbraíodh teicneolaíocht leá r-léas sa mheán-1990s trí fhoinse fuinnimh a fhorbairt do léasanna leictreon. Trí púdar miotail a roghnú agus ansin é a leá, rialaíonn córas ríomhaireachta an leá leictreon agus an teilgean. Déantar an próiseas iomlán i dtimpeallacht folúis. Coinníodh an cóimhiotal Ti-6Al{{-4V ag 626?700 céim le linn an phróisis ullmhúcháin. Tá microstructure níos fearr agus meaitseáil maoine meicniúla ag an gcóimhiotal. Tá na buntáistí seo a leanas aige: coimeádann an teocht níos airde an cóimhiotal ullmhaithe sa stát ar ais. cuirtear deireadh le strusanna iarmharacha sa chuid; Cinntítear aonfhoirmeacht an mhicreastruchtúr cóimhiotail; Tá comhdhéanamh cóimhiotail na coda íon, ag laghdú an cion ocsaigine; Laghdú ar tháirgeadh na gcéimeanna martensitic.
D’ullmhaigh al-bermani, Blackmore agus daoine eile sa RA an cóimhiotal Ti-6Al-4V ag baint úsáide as an meaisín Arcams12 EBM. Rinneadh staidéar domhain ar mhicreastruchtúr, uigeacht agus airíonna meicniúla an chóimhiotail. Rinne BASS, scoláire Meiriceánach, staidéar ar mhicreastruchtúr agus airíonna meicniúla na gcóimhiotail a d'ullmhaigh an modh EBM. Tugtar le fios go bhfuil dea-airíonna meicniúla ag an gcóimhiotal. Cóimhiotail ullmhaithe ag an modh seo airíonna teanntachta agus modhanna traidisiúnta ullmhú cóimhiotal inchomparáide. Scoláirí Koike agus Joshi, na Stáit Aontaithe a úsáideann trealamh Arcama2 EBM le haghaidh ionchlannáin fiaclóireachta TI-6AL-4cóimhiotal Veli, caithfidh an cóimhiotal a bheith in ann tástáil agus tástáil tuirse a dhéanamh. Bhí Murr et al. Stáit Aontaithe Mheiriceá. Chun staidéar a dhéanamh ar eagrúchán agus ar airíonna meicniúla cóimhiotail Ti-6Al{-4V trí mhodh EBM agus é a chur i gcomparáid le cóimhiotal saoirsithe Ti-6AL{-4V. Léiríonn an staidéar seo cóimhiotal Ti-6Al{{{{-4V trí mhodh EBM, a bhfuil neart agus plaisteacht an chóimhiotail saoirsithe aige. Tá sé oiriúnach freisin le haghaidh ullmhú ionchlannáin leighis.
Rinne scoláire náisiúnta agus idirnáisiúnta eile tástálacha feidhmíochta comhbhrú agus tástálacha tuirse ar an modh EBM TI-6AL-4V ábhar póiriúil cóimhiotail. ba é an chéad chás cliniciúil EBM a rinne EBM ná ionchlannú rathúil ionchlannán baineann 83 bliain d'aois in 2011. Déantar an chuid is mó d'ionchlannáin tíotáiniam saincheaptha a mheaisíniú, a aimsiú, a bhrionnú agus a chríochnú le próisis ullmhúcháin eile. déantús miotail dhíreach, mar shampla, tá EBM níos fearr ná na teicníochtaí seo toisc go n-athraíonn sé topagrafaíocht dhromchla an ionchlannáin, ach ligeann sé freisin cruthanna agus struchtúir shonracha ionchlannáin a dhéanamh bunaithe ar chomhaid dearaidh ríomhchuidithe. pléitear sa Cronskr agus i staidéir eile úsáid ionchlannáin déanta EBM mar mhalairt ar mhuilleoireacht agus stiúradh traidisiúnta. Pléitear féidearthacht eacnamaíoch.
Is teicníocht é rogha na teicneolaíochta leá léasair a leá go hiomlán trí phúdair miotail faoi ghníomh teirmeach bhíoma léasair i 1995. Tá teicneolaíocht SLM bailíochtaithe le haghaidh cur i bhfeidhm rathúil i ndéantúsaíocht cóimhiotail tíotáiniam bithleighis. Is féidir ábhair fhisiceacha a fhoirmiú agus ábhair scagach le porosity rialaithe agus neart comhbhrúiteach comhfhreagrach a fháil ar iarratas. Airm ollscriosta, an Ghearmáin, et cetera. Baineadh úsáid as modhanna tipiciúla ar nós MTT, Brdu agus WST chun éifeacht mhéid pore SLM ar a bhith-chomhoiriúnacht agus a airíonna comhbhrúiteacha a thástáil agus scafaill Ti-6Al-4V á ndéanamh.
3.Achoimre
Toisc go bhfuil gá le hionchlannáin máinliachta ábhair chóimhiotail tíotáiniam a ionchlannú le bith-chomhoiriúnacht mhaith agus comhoiriúnacht mheicniúil sa fháinne fiseolaíoch fadtéarmach. Is fachtóir tábhachtach é sábháilteacht fhisiceach agus cobhsaíocht fhadtéarmach a chinntiú le sochair theiripeacha. Chomh maith leis an ngá atá le dearadh agus roghnú dian cóimhiotail gan aon drochthionchar, áirithítear cáilíocht mhiotaleolaíocht agus próiseála an ábhair, agus rialú a microstructure inmheánach, microstructure, agus feabhas a chur ar riocht dromchla an ábhair chun an chóireáil a bharrfheabhsú. uirlis thábhachtach teicneolaíochta freisin.
