{"id":1522,"date":"2022-01-29T15:40:53","date_gmt":"2022-01-29T15:40:53","guid":{"rendered":"http:\/\/energy-ti.com\/?p=1522"},"modified":"2022-01-29T15:55:50","modified_gmt":"2022-01-29T15:55:50","slug":"the-metal-alloys-used-for-medical-implants","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/energy-ti.com\/tr\/the-metal-alloys-used-for-medical-implants\/","title":{"rendered":"T\u0131bbi \u0130mplantlar \u0130\u00e7in Kullan\u0131lan Metal Ala\u015f\u0131mlar\u0131"},"content":{"rendered":"

Cerrahi implant metalleri olarak da bilinen biyomedikal metaller, te\u015fhis, tedavi ve v\u00fccuttaki dokular\u0131n i\u015flevini de\u011fi\u015ftirmek veya geli\u015ftirmek i\u00e7in kullan\u0131lan ala\u015f\u0131mlard\u0131r. Metal, Fenikelilerin eksik di\u015fleri onarmak i\u00e7in teller kulland\u0131\u011f\u0131 M\u00d6 400 ila 300 y\u0131llar\u0131na kadar uzanan, \u015fimdiye kadar kullan\u0131lan en eski t\u0131bbi malzemelerden biriydi. 1930'larda kobalt-krom ala\u015f\u0131m\u0131, paslanmaz \u00e7elik ve titanyum ala\u015f\u0131m\u0131n\u0131n di\u015f hekimli\u011fi ve ortopedide ba\u015far\u0131l\u0131 bir \u015fekilde kullan\u0131lmas\u0131yla metal biyomedikal malzemeler cerrahi ara\u015ft\u0131rma alan\u0131nda s\u0131cak bir konu olmu\u015ftur. 1970'lerde, Ni-Ti \u015fekil haf\u0131zal\u0131 ala\u015f\u0131m\u0131n klinik t\u0131pta ba\u015far\u0131l\u0131 bir \u015fekilde uygulanmas\u0131 ve metal y\u00fczeyler \u00fczerinde biyomedikal kaplama malzemelerinin geli\u015ftirilmesi, biyomedikal metal ala\u015f\u0131mlar\u0131n\u0131n uygulamalar\u0131n\u0131 te\u015fvik etmi\u015ftir. Biyomedikal metal malzemelerin gereksinimleri a\u015fa\u011f\u0131daki gibi olmal\u0131d\u0131r:<\/p>\n

    \n
  • \u0130yi mekanik \u00f6zellikler<\/li>\n<\/ul>\n

    Biyomedikal metal malzemeler genellikle hafif olmal\u0131, m\u00fckemmel mukavemet ve toklu\u011fa, d\u00fc\u015f\u00fck elastik mod\u00fcle, iyi yorulma direncine, s\u00fcr\u00fcnme direncine ve gerekli a\u015f\u0131nma direncine ve kendinden ya\u011flamaya sahip olmal\u0131d\u0131r. Yaralanma, t\u00fcm\u00f6r ve di\u011fer fakt\u00f6rler, kemik ve eklem hasar\u0131 nedeniyle, ark plakas\u0131, vida, yapay kemik ve eklem ile stabil bir kemik iskelesi olu\u015fturmak gerekir. Bu uzun vadeli implantlar b\u00fck\u00fclme, s\u0131kma ve kas kas\u0131lmalar\u0131na maruz kal\u0131r ve y\u00fcksek mukavemet ve tokluk gerektirir.<\/p>\n

      \n
    • M\u00fckemmel korozyon direnci<\/li>\n<\/ul>\n

      T\u0131bbi metal malzemelerin korozyonu temel olarak \u015funlardan kaynaklan\u0131r: genel \u00fcniform korozyon: implante edilen malzemelerin y\u00fczeyi insan fizyolojik ortam\u0131na maruz kal\u0131r ve elektrolitik etki meydana gelir; \u0130mplant malzemelerinin safs\u0131zl\u0131klarla kar\u0131\u015fmas\u0131ndan kaynaklanan nokta korozyonu; Farkl\u0131 bile\u015fenler ile fiziksel ve kimyasal \u00f6zelliklerden kaynaklanan taneler aras\u0131 korozyon; Farkl\u0131 iyonizasyon enerjisine sahip malzemelerin kar\u0131\u015f\u0131k kullan\u0131m\u0131ndan kaynaklanan galvanik korozyon; \u0130mplant ve insan dokusu aras\u0131ndaki a\u015f\u0131nma ve korozyon; Y\u00fck nedeniyle implante edilen malzemenin bir k\u0131sm\u0131nda stres yo\u011funla\u015fmas\u0131n\u0131n neden oldu\u011fu stres korozyonu; \u0130mplant malzeme hasar\u0131 k\u0131r\u0131lma yorulma korozyonu vb.<\/p>\n

        \n
      • Biyouyumluluk<\/li>\n<\/ul>\n

        Biyouyumluluk, malzemelerin kalitesini \u00f6l\u00e7mek i\u00e7in \u00f6nemli bir g\u00f6stergedir. \u0130nsan dokusu ve implant malzemesinin kar\u015f\u0131l\u0131kl\u0131 tolerans\u0131n\u0131 ve adaptasyonunu, yani implant malzemesinin insan dokusunda hasara, toksisiteye veya di\u011fer zararlara neden olup olmayaca\u011f\u0131n\u0131 ifade eder. Biyomedikal malzemelerin insan v\u00fccudu \u00fczerinde toksisite, stim\u00fclasyon, karsinojenez, mutasyon ve di\u011fer etkileri olmamal\u0131d\u0131r. \u0130nsan v\u00fccudunda reddedilme reaksiyonu yok; \u00c7evreleyen kemik ve di\u011fer dokularla g\u00fc\u00e7l\u00fc bir \u015fekilde ba\u011flanm\u0131\u015f, tercihen kimyasal olarak ba\u011flanm\u0131\u015f ve biyolojik olarak aktif; Hemoliz, p\u0131ht\u0131la\u015fma reaksiyonu yok, yani antitrombotik ile.<\/p>\n

          \n
        • Manyetizma yok<\/li>\n<\/ul>\n

          Metal malzemeler elektromanyetik alanlardan ve f\u0131rt\u0131nal\u0131 havalardan etkilenmez, bu da insan g\u00fcvenli\u011fine yard\u0131mc\u0131 olur.<\/p>\n

          \"\"<\/p>\n

          Polimer malzemeler, kompozit malzemeler, hibrit ve t\u00fcretilmi\u015f malzemeler ve di\u011fer biyomedikal malzemelerle kar\u015f\u0131la\u015ft\u0131r\u0131ld\u0131\u011f\u0131nda, metal t\u0131bbi malzemeler y\u00fcksek mukavemet, iyi tokluk ve e\u011filme yorulma mukavemeti, m\u00fckemmel i\u015fleme performans\u0131 ve klinik uygulamada en yayg\u0131n kullan\u0131lan implant malzemeleri olan di\u011fer m\u00fckemmel \u00f6zellikler sunar. Metal 3D bask\u0131 teknolojisi, metal t\u0131bbi malzemelerin daha yayg\u0131n olarak kullan\u0131lmas\u0131n\u0131 sa\u011flam\u0131\u015ft\u0131r, tipik uygulama bile\u015fenleri aras\u0131nda k\u0131r\u0131k i\u00e7 sabitleme plakalar\u0131, vidalar, yapay eklemler ve di\u015f k\u00f6k\u00fc implantlar\u0131 bulunur. \u015eu anda, t\u0131bbi metal malzemeler esas olarak paslanmaz \u00e7elik, kobalt ala\u015f\u0131m\u0131, titanyum ala\u015f\u0131m\u0131, \u015fekil haf\u0131zal\u0131 ala\u015f\u0131m, de\u011ferli metal ve saf metal tantal, niyobyum, zirkonyum ve benzerlerini i\u00e7erir.<\/p>\n

          Paslanmaz \u00c7elik<\/strong><\/p>\n

          T\u0131bbi Paslanmaz \u00c7elik, ilk kullan\u0131lan Biyomedikal ala\u015f\u0131mlardan biridir, i\u015flenmesi kolayd\u0131r, d\u00fc\u015f\u00fck fiyatl\u0131d\u0131r, iyi korozyon direnci ve akma dayan\u0131m\u0131 sunar ve so\u011fuk i\u015flemeyle geli\u015ftirilebilir, yorulma k\u0131r\u0131lmas\u0131n\u0131 \u00f6nler. En yayg\u0131n kullan\u0131lan tip, b\u0131\u00e7aklar, makaslar, hemostatik forsepsler, i\u011fneler, yapay eklem, k\u0131r\u0131k i\u00e7 fiksat\u00f6r\u00fc, di\u015f ortezi, yapay kalp valfi ve di\u011fer implante cihazlar gibi cerrahi implant bile\u015fenleri gibi t\u0131bbi aletlerin yap\u0131m\u0131nda kullan\u0131lan \u00d6stenitik Paslanmaz \u00c7elik 304 \/ 304L, 316 \/ 316L ve 317L'dir.<\/p>\n

          T\u0131bbi paslanmaz \u00e7eli\u011fin biyouyumlulu\u011fu, paslanmaz \u00e7elik insan v\u00fccuduna implante edildikten sonra korozyon veya a\u015f\u0131nma nedeniyle metal iyonlar\u0131n\u0131n \u00e7\u00f6z\u00fcnmesinin neden oldu\u011fu doku reaksiyonunu i\u00e7erir. \u00c7ok say\u0131da klinik veri, t\u0131bbi paslanmaz \u00e7eli\u011fin korozyonunun uzun vadeli implantasyonun zay\u0131f stabilitesine yol a\u00e7t\u0131\u011f\u0131n\u0131 ve yo\u011funlu\u011funun ve elastik mod\u00fcl\u00fcn\u00fcn insan sert dokusundan uzak oldu\u011funu ve bunun da zay\u0131f mekanik uyumlulukla sonu\u00e7land\u0131\u011f\u0131n\u0131 g\u00f6stermektedir. Korozyon, nikel iyonlar\u0131 (Genel \u00f6stenitik t\u0131bbi paslanmaz \u00e7elik yakla\u015f\u0131k 10% nikel i\u00e7erir) gibi metal iyonlar\u0131n\u0131n veya di\u011fer bile\u015fiklerin \u00e7evre dokulara veya t\u00fcm v\u00fccuda \u00e7\u00f6kmesine neden olarak \u00f6dem, enfeksiyon, doku nekrozu, a\u011fr\u0131 ve alerjik reaksiyonlar gibi baz\u0131 olumsuz histolojik reaksiyonlara neden olabilir. Bu \u00f6stenitik paslanmaz \u00e7eliklerin yerini yava\u015f yava\u015f yeni nikelli ve nikelsiz t\u0131bbi paslanmaz \u00e7elikler alm\u0131\u015ft\u0131r.<\/p>\n

          Kobalt Ala\u015f\u0131m<\/strong><\/p>\n

          Kobalt ala\u015f\u0131m\u0131 ayn\u0131 zamanda t\u0131bbi tedavide yayg\u0131n olarak kullan\u0131lan bir metal t\u0131bbi malzemedir. Paslanmaz \u00e7elik ile kar\u015f\u0131la\u015ft\u0131r\u0131ld\u0131\u011f\u0131nda, t\u0131bbi kobalt ala\u015f\u0131m\u0131 insan v\u00fccudu ortam\u0131 i\u00e7in uzun s\u00fcreli implantlar\u0131n \u00fcretimi i\u00e7in daha uygundur ve korozyon direnci paslanmaz \u00e7elikten 40 kat daha y\u00fcksektir. \u0130lk t\u0131bbi kobalt ala\u015f\u0131m\u0131 kobalt-Krom-Molibden (Co-Cr-Mo) ala\u015f\u0131m\u0131d\u0131r ve daha sonra iyi yorulma performans\u0131na sahip d\u00f6vme kobalt-nikel-krom-al\u00fcminyum-tungsten (Co-Ni-Cr-Mo-W-Fe) ala\u015f\u0131m\u0131 ve ISO5582\/4'te yer alan \u00e7ok fazl\u0131 yap\u0131ya sahip MP35N kobalt-nikel-krom al\u00fcminyum ala\u015f\u0131m\u0131 geli\u015ftirilmi\u015f ve uygulanm\u0131\u015ft\u0131r. Kobalt ala\u015f\u0131m\u0131 esas olarak yapay kal\u00e7a, diz, eklem tokas\u0131 \u00e7ivileri, kemik plakas\u0131, \u00e7ivi ve i\u011fne yap\u0131m\u0131nda kullan\u0131l\u0131r.<\/p>\n

          Kobalt ala\u015f\u0131m\u0131 insan v\u00fccudunda pasifize halde kal\u0131r ve pasifize filmi paslanmaz \u00e7elikten daha stabildir, daha iyi korozyon direnci ve a\u015f\u0131nma direncine sahiptir, insan v\u00fccuduna implantasyondan sonra belirgin bir histolojik reaksiyon g\u00f6stermez. Ancak kobalt ala\u015f\u0131mlar\u0131n\u0131n ka\u00e7\u0131n\u0131lmaz dezavantajlar\u0131 vard\u0131r: pahal\u0131d\u0131rlar; a\u015f\u0131nma ve korozyon, Co ve Ni plazmas\u0131n\u0131n \u00e7\u00f6z\u00fcnmesine ve alerjiye veya h\u00fccre ve doku nekrozuna neden olarak eklemlerde a\u011fr\u0131 ve gev\u015femeye neden olur. Son y\u0131llarda, y\u00fczey modifikasyon teknolojisi kobalt ala\u015f\u0131m\u0131n\u0131n y\u00fczey \u00f6zelliklerini iyile\u015ftirmi\u015f ve klinik etkisini etkili bir \u015fekilde geli\u015ftirmi\u015ftir.<\/p>\n

          Titanyum Ala\u015f\u0131m<\/strong><\/p>\n

          \"\"<\/p>\n

          Titanyum ala\u015f\u0131m\u0131, e\u015fsiz avantajlar\u0131 nedeniyle bilinen en biyouyumlu metallerden biridir: hafif, toksik olmayan, manyetik olmayan, m\u00fckemmel a\u015f\u0131nma direnci ve korozyon direnci. Titanyum ve titanyum ala\u015f\u0131mlar\u0131 esas olarak plastik cerrahide, \u00f6zellikle uzuv kemi\u011fi ve kafatas\u0131 rekonstr\u00fcksiyonu ve \u00e7e\u015fitli k\u0131r\u0131k i\u00e7 sabitleme cihazlar\u0131, yapay eklemler, kafatas\u0131 ve dura, yapay kalp kapak\u00e7\u0131klar\u0131, di\u015fler, di\u015f etleri, destek halkalar\u0131 ve kronlar i\u00e7in kullan\u0131l\u0131r. En yayg\u0131n kullan\u0131lan titanyum ala\u015f\u0131m\u0131, k\u00fcresel biyomedikal titanyum ala\u015f\u0131m\u0131 pazar\u0131n\u0131n 80%'sinden fazlas\u0131n\u0131 olu\u015fturan \u0430+\u03b2 titanyum ala\u015f\u0131m\u0131 Ti-6A1-4V'dir ve titanyum ala\u015f\u0131m\u0131n\u0131n mukavemeti ve mekanik \u00f6zellikleri alt\u0131n \u00e7\u00f6zeltisi i\u015flemi ve ya\u015fland\u0131rma i\u015flemi ile \u00f6nemli \u00f6l\u00e7\u00fcde iyile\u015ftirilebilir.<\/p>\n

          Titanyum ve titanyum ala\u015f\u0131m\u0131n\u0131n yo\u011funlu\u011fu yakla\u015f\u0131k 4,5 g\/cm3 olup, paslanmaz \u00e7elik ve kobalt ala\u015f\u0131m\u0131n\u0131n neredeyse yar\u0131s\u0131d\u0131r, insan v\u00fccudunun sert dokusuna daha yak\u0131nd\u0131r ve biyouyumlulu\u011fu, korozyon direnci ve yorulma direnci paslanmaz \u00e7elik ve kobalt ala\u015f\u0131m\u0131ndan daha iyidir, bu da onu \u015fu anda en iyi metalik t\u0131bbi malzeme haline getirmektedir. Titanyum ve titanyum ala\u015f\u0131m\u0131 ile insan v\u00fccudu aras\u0131ndaki yak\u0131nl\u0131k, implantasyondan sonra y\u00fczeyinde yo\u011fun titanyum oksit (TiO2) pasivasyon filmi ile apatit olu\u015fturmak i\u00e7in v\u00fccut s\u0131v\u0131s\u0131nda kalsiyum ve fosfor iyonlar\u0131n\u0131n birikmesini ind\u00fckleme yetene\u011finden kaynaklan\u0131r, belirli biyolojik aktivite ve kemik ba\u011flama yetene\u011fi g\u00f6sterir, \u00f6zellikle kemik implantasyonu i\u00e7in uygundur. V elementinin k\u00f6t\u00fc huylu doku reaksiyonlar\u0131na neden oldu\u011fu ve insan v\u00fccudu \u00fczerinde toksik yan etkileri olabilece\u011fi, Al elementinin ise osteoporoz ve zihinsel bozukluklar gibi hastal\u0131klara neden olabilece\u011fi bildirilmi\u015ftir. Bu nedenle, biyomalzeme bilimcileri \u015fu anda daha iyi biyouyumluluk ve daha d\u00fc\u015f\u00fck elastik mod\u00fcle sahip \u03b2 titanyum ala\u015f\u0131mlar\u0131 geli\u015ftirmektedir.<\/p>\n

          Zirkonyum Ala\u015f\u0131m<\/strong><\/p>\n

          Zirkonyum bazl\u0131 ala\u015f\u0131m malzeme, d\u00fc\u015f\u00fck elastik mod\u00fcl\u00fc, y\u00fcksek mukavemeti, iyi toklu\u011fu, iyi korozyon direnci, toksik olmamas\u0131, iyi biyouyumlulu\u011fu ve di\u011fer avantajlar\u0131 nedeniyle insan sert doku replasman malzemesi olarak yayg\u0131n \u015fekilde kullan\u0131lmaktad\u0131r.<\/p>\n

          Zr ve Ti birbiri i\u00e7inde \u00e7\u00f6z\u00fcnebilir, bu da benzer fiziksel ve kimyasal \u00f6zelliklere sahip olduklar\u0131n\u0131 g\u00f6sterir. Zr genellikle Ti ala\u015f\u0131mlar\u0131n\u0131n mekanik \u00f6zelliklerini iyile\u015ftirmek i\u00e7in ala\u015f\u0131m elementi olarak Ti ala\u015f\u0131mlar\u0131na eklenir. Son y\u0131llarda, Zr ala\u015f\u0131m\u0131 toksik olmayan ala\u015f\u0131m elementleri ile g\u00fc\u00e7lendirilerek ve \u00f6zellikleri optimize edilerek yeni biyomedikal ala\u015f\u0131m malzemeleri geli\u015ftirilmi\u015ftir.<\/p>\n

          \u015eekil Haf\u0131zal\u0131 Ala\u015f\u0131m<\/strong><\/p>\n

          \u015eekil Haf\u0131zal\u0131 ala\u015f\u0131m (SMA), s\u0131cakl\u0131k ve stres etkisi alt\u0131nda faz d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcm\u00fcne u\u011frayabilen yeni bir fonksiyonel malzeme t\u00fcr\u00fcd\u00fcr. Benzersiz bir \u015eekil Haf\u0131za etkisine ve faz d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcm\u00fc s\u00f6zde elastikiyetine sahiptir. Nikel-titanyum ala\u015f\u0131mlar\u0131, bak\u0131r ala\u015f\u0131mlar\u0131 ve demir ala\u015f\u0131mlar\u0131 olarak ayr\u0131labilen \u015fekil haf\u0131za etkisine sahip bir\u00e7ok ala\u015f\u0131m t\u00fcr\u00fc oldu\u011fu bulunmu\u015ftur. Bunlar aras\u0131nda nikel-titanyum \u015fekil haf\u0131zal\u0131 ala\u015f\u0131mlar, plastik cerrahi ve stomatolojide, kendinden \u015fi\u015fen stentler, \u00f6zellikle kardiyovask\u00fcler stentler gibi yayg\u0131n olarak kullan\u0131lmaktad\u0131r. T\u0131bbi nikel-titanyum \u015fekil haf\u0131zal\u0131 ala\u015f\u0131m\u0131n \u015fekil haf\u0131zas\u0131 geri kazan\u0131m s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131, insan v\u00fccut s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131na uygun olan ve titanyum ala\u015f\u0131m\u0131 ile kar\u015f\u0131la\u015ft\u0131r\u0131labilir biyouyumluluk g\u00f6steren 36 \u00b1 2 \u2103'dir. Ancak nikel-titanyum haf\u0131zal\u0131 ala\u015f\u0131mlar b\u00fcy\u00fck miktarda nikel i\u00e7erdi\u011finden, nikel iyonlar\u0131 \u00e7evre dokulara yay\u0131labilir ve n\u00fcfuz edebilir, y\u00fczey uygun \u015fekilde i\u015flenmezse h\u00fccre ve doku nekrozuna neden olabilir.<\/p>\n<\/div><\/section><\/div>