骨骼可以用什么金属代替,人体植入金属有哪些要求?看专家的理解

健康生活 : 生活养生 2020-04-18 09:42:30

如今社会不断发展,以前那些天马行空的幻想,如今也一一得到了实现。科技发展不仅为人们提供了便利,也为人们解决了很多健康问题。很多人都经常在科幻电影中看过那些金属机器人,可以说既结实又强大,简直无所不能。因此很多人都有这样一个想法,那就是人体中的骨骼,可以换成金属的吗?随着如今医学的不断发展,这一想象如今也不断得到验证。

那想要将一种金属植入人体,可不是铁钉钉木头般那样简单,这种金属至少需要满足很多条件,比如不少人应该都听过金属钛,比如人在骨折的时候,可以用金属钛进行固定,甚至是替换一部分骨骼。但是相应的,大家都知道,金属钛是非常昂贵的,因此不少人也在想,为什么那么多金属,就只有钛可以应用到人体骨骼中去呢?

人体植入金属有哪些要求?

1.无毒无害

元素周期表中70%的元素是金属,但是由于毒性和较差的机械性能,几乎没有金属适合植入人体,但钛是其中之一。钛及其合金不仅无毒无害,而且与人体具有良好的相容性。作为植入物,不会发生过敏反应。

2.高强度,重量轻

医用金属材料通常用作人体中的受力装置,例如人造关节,人造椎骨,骨折内固定板,螺钉,骨钉等,它们需要高强度和韧性。钛合金具有低密度,高强度和轻重量,弹性量模接近自然骨骼,植入后不会对人体造成负担。

3.耐生理腐蚀

当医用金属被植入人体时,由于人体的复杂环境,很可能发生各种类型的腐蚀。钛合金被称为生物惰性金属材料,并且在人体血液浸入环境中具有出色的耐腐蚀性。除满足上述条件外,钛在手术后进行核磁共振检查时也不会被磁化、不会干扰图像,影响诊断。因此,钛合金一次又一次地创造了医学奇迹。

那我们将全身骨骼换成钛合金的可行吗?首先,目前的科技水平只能实现人造骨部分代替自身骨骼,如果说全身代替的话,以目前医学科技,是不可能的。因为人体的每一根骨头尺寸都不一样,都需要单独定制,手术难度和制作成本不可估量。其次,骨骼的造血功能是不可能被钛合金模拟的,肾脏分泌的促红细胞生成素EPO可以促进骨髓造血干细胞分化增值,但是钛合金没有这个功能,但这并不代表以后不能,医学是不断进步的。

钛合金在医学领域的应用

1.人类骨科

钛合金的弹性模量比不锈钢更接近人体骨骼,因此钛合金的肘关节和踝关节等,被广泛用于人体骨科手术。每年,由于手臂和膝盖关节发炎,都会有大量的患者接受骨骼替换手术。钛制膝板比不锈钢膝板轻得多,并且腐蚀问题得到了解决。目前,钛假体正在逐步取代钢假体。

2.牙科

从钛合金植入人体的那一刻起,牙齿种植用金属材料就发生了一系列的改变。钛与人的骨上皮组织和结缔组织具有良好的亲和力,其机械性能也可与其他类型的牙科合金媲美,并且密度小。制成的假牙很舒适,不仅如此,钛假牙经过了表面处理,还可以满足牙齿美观的要求。

3.面部护理

当人体的面部组织严重受损时,需要用外科植入物进行局部组织修复。钛合金具有良好的生物相容性和所需的强度,是修复人体面部组织的理想材料。纯钛网已被用作骨重建手术的骨支架。

4.手术器械

钛医疗器械具有良好的耐腐蚀性能,反复清洗消毒,但表面质量也不会不受影响;无磁性,可以消除损坏小型敏感植入设备的威胁;重量轻,用于代替不锈钢,大大减轻了重量,使手术刀在操作过程中更加灵活,减轻了医生的疲劳。因此,它已被用于制造手术刀片,止血钳,剪刀,电骨钻,镊子等医疗器械。

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