Grados preferidos de titanio en odontología. Indiferencia biológica y resistencia a la corrosión frente a ácidos y álcalis en pequeñas concentraciones.

Aleaciones de titanio Tienen altas propiedades tecnológicas y físico-mecánicas, así como inercia toxicológica. La lámina de titanio de grado BT-100 se utiliza para coronas estampadas (espesor 0,14-0,28 mm), bases estampadas (0,35-0,4 mm) de prótesis removibles, estructuras de prótesis de cerámica de titanio e implantes de varios diseños. El titanio VT-6 también se utiliza para la implantación.

Para crear coronas, puentes, arcos (broche), prótesis para ferulizar, bases de metal fundido, fundición de titanio VT-5L. El punto de fusión de la aleación de titanio es 1640°C.

En la literatura especializada extranjera, existe un punto de vista según el cual titanio y sus aleaciones son una alternativa al oro. Cuando se expone al aire, el titanio forma una fina capa de óxido inerte. Otras ventajas incluyen la baja conductividad térmica y la capacidad de unirse con cementos compuestos y porcelana. La desventaja es la dificultad de obtener una pieza fundida (el titanio puro se funde a 1668 ° C y reacciona fácilmente con las masas de moldeo tradicionales y el oxígeno). Por lo tanto, debe fundirse y soldarse en dispositivos especiales en un ambiente libre de oxígeno. Se están desarrollando aleaciones de titanio y níquel que pueden fundirse mediante el método tradicional (esta aleación libera muy pocos iones de níquel y se adhiere bien a la porcelana). Los nuevos métodos para crear prótesis fijas (principalmente coronas y puentes) utilizando tecnología CAD / CAM (modelado por computadora / fresado por computadora) eliminan inmediatamente todos los problemas de fundición. Los científicos nacionales también han logrado ciertos éxitos.

Las prótesis removibles con bases de láminas delgadas de titanio de 0,3-0,7 mm de espesor tienen las siguientes ventajas principales sobre las prótesis con bases de otros materiales:

Inercia absoluta para los tejidos de la cavidad bucal, lo que elimina por completo la posibilidad de una reacción alérgica al níquel y al cromo, que forman parte de bases metálicas de otras aleaciones; - ausencia total de efectos tóxicos, termoaislantes y alérgicos característicos de las bases de plástico; - pequeño espesor y peso con suficiente rigidez de la base debido a la alta resistencia específica del titanio; - alta precisión reproducción de los más mínimos detalles del relieve del lecho protésico, inalcanzable para bases de plástico y fundición de otros metales; - alivio significativo de la adicción del paciente a la prótesis; - mantener una buena dicción y percepción del sabor de los alimentos.

En odontología se han utilizado como materiales para implantes titanio poroso y niqueluro de titanio, que tiene memoria de forma. Hubo un tiempo en que en odontología se generalizó el recubrimiento de prótesis metálicas con nitruro de titanio, dando un tono dorado al acero y al CCS y aislando, según los autores del método, la línea de soldadura. Sin embargo, esta técnica no ha sido ampliamente utilizada por las siguientes razones:

1) el recubrimiento de nitruro de titanio de las prótesis fijas se basa en la tecnología antigua, es decir, estampado y soldadura;

2) cuando se utilizan prótesis con recubrimiento de nitruro de titanio, se utiliza la antigua tecnología de prótesis, por lo que la calificación de los dentistas ortopédicos no aumenta, sino que se mantiene en el nivel de los años 50;

3) las prótesis recubiertas de nitruro de titanio son antiestéticas y están diseñadas para el mal gusto de una determinada parte de la población. Nuestra tarea no es enfatizar el defecto de la dentición, sino ocultarlo. Y desde este punto de vista, estas prótesis son inaceptables. Las aleaciones de oro también tienen desventajas estéticas. Pero la apuesta de los dentistas ortopédicos por las aleaciones de oro no se explica por su color, sino por su capacidad de fabricación y su alta resistencia al fluido bucal;

4) observaciones clínicas demostró que el recubrimiento de nitruro de titanio se desprende, es decir, este recubrimiento tiene el mismo destino que otros bimetales;

5) Hay que tener en cuenta que el nivel intelectual de nuestros pacientes ha aumentado significativamente y, al mismo tiempo, han aumentado los requisitos para la apariencia de la prótesis. Esto va en contra de los intentos de algunos podólogos de encontrar un sustituto de aleación de oro;

6) los motivos de la aparición de la propuesta - recubrir las prótesis fijas con nitruro de titanio - son, por un lado, el atraso de la base material y técnica de la odontología ortopédica y, por otro, el nivel insuficiente de cultura profesional de los algunos dentistas.

A esto se le puede sumar una gran cantidad de tóxicos. reacciones alérgicas cuerpo de pacientes sobre el recubrimiento de nitruro de titanio de prótesis fijas.

Numerosos estudios fundamentales y aplicados afirman que mejor material para la fabricación de implantes dentales es el titanio.

En Rusia, para la producción de varios diseños, se utilizan titanio comercialmente puro de los grados BT 1-0 y BT 1-00 (GOST 19807-91), y en el extranjero se utiliza el llamado titanio "comercialmente puro", que se divide en 4 grados (Grado 1-4 ASTM, ISO). También se utiliza la aleación de titanio Ti-6Al-4V (ASTM, ISO), que es análoga a la aleación doméstica BT-6. Todas estas sustancias son diferentes en composición química y propiedades mecánicas.

Grado de titanio Grado 1,2,3: no se utiliza en odontología, porque. muy suave.

Beneficios del titanio puro de grado 4 (СP4)

• La mejor compatibilidad biológica
• Ausencia de vanadio tóxico (V)
• La mejor resistencia a la corrosión
• 100% ausencia de reacciones alérgicas.

Según el estudio de artículos científicos, publicaciones metodológicas y de presentación de empresas extranjeras, normas ASTM, ISO, GOST, existen tablas comparativas Propiedades y composición del titanio de diferentes grados.

Tabla 1. Composición química del titanio según ISO 5832/II y ASTM F 67−89.

** Los datos ISO y ASTM coinciden en muchos puntos; cuando difieren, los valores ASTM se dan entre paréntesis.

Tabla 2 Propiedades mecánicas del titanio según ISO 5832/II y ASTM F 67−89.

Tabla 3. Composición química de las aleaciones de titanio según GOST 19807-91.

* En titanio de grado VT 1−00, la fracción de masa de aluminio no se permite más del 0,3%, en titanio de grado VT 1−0 no más del 0,7%.

Tabla 4. Propiedades mecánicas de las aleaciones de titanio según GOST 19807-91.

** Los datos se proporcionan según OST 1 90 173−75.
*** No se encontraron datos en la literatura disponible.

El más duradero de los materiales considerados es la aleación Ti-6Al-4V (el análogo doméstico del VT-6). El aumento de resistencia se consigue introduciendo aluminio y vanadio en su composición. Sin embargo, esta aleación pertenece a la primera generación de biomateriales y, a pesar de la ausencia de contraindicaciones clínicas, se utiliza cada vez menos. Esta disposición se da en el aspecto de los problemas de sustitución de endoprótesis de articulaciones grandes.

Desde el punto de vista de una mejor compatibilidad biológica, las sustancias que pertenecen al grupo del titanio "puro" parecen ser más prometedoras. Cabe señalar que cuando hablan de titanio "puro", se refieren a uno de los cuatro grados de titanio aprobados para su introducción en los tejidos corporales de acuerdo con estándares internacionales. Como puede verse en los datos anteriores, difieren en su composición química, lo que, de hecho, determina la compatibilidad biológica y las propiedades mecánicas.

También es importante la cuestión de la resistencia de estos materiales. mejores características A este respecto, el titanio posee la clase 4.
Al considerar su composición química, se puede observar que el contenido de oxígeno y hierro aumenta en el titanio de este grado. La pregunta fundamental es: ¿esto perjudica la compatibilidad biológica?

El aumento de oxígeno probablemente no será negativo. Un aumento del 0,3% en el contenido de hierro en el titanio de grado 4 (en comparación con el de grado 1) puede causar cierta preocupación, ya que, según datos experimentales, el hierro (así como el aluminio) cuando se implanta en los tejidos del cuerpo conduce a la formación de un tejido conectivo. tejido alrededor del implante - capa de tejido, que es un signo de bioinerteza insuficiente del metal. Además, según los mismos datos, el hierro inhibe el crecimiento de cultivos orgánicos. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, los datos anteriores se refieren a la implantación de metales "puros".

En este caso, la pregunta importante es: ¿es posible que los iones de hierro escapen a través de la capa de óxido de titanio hacia los tejidos circundantes y, si es posible, a qué velocidad y con qué tipo de metabolismo posterior? No encontramos información sobre este tema en la literatura disponible.

Al comparar los estándares nacionales y extranjeros, se puede observar que las aleaciones de titanio VT 1-0 y VT 1-00 permitidas para uso clínico en nuestro país corresponden prácticamente a los grados de titanio "puro" Grado 1 y 2. Contenido reducido El oxígeno y el hierro en estos grados conducen a una disminución de sus propiedades de resistencia, lo que no puede considerarse favorable. Aunque el grado de titanio VT 1-00 tiene un límite superior de resistencia a la tracción correspondiente al grado 4, el límite elástico de la aleación nacional es casi dos veces menor. Además, se puede incluir aluminio en su composición, lo que, como se mencionó anteriormente, es indeseable.

Al comparar las normas extranjeras, se puede observar que la norma estadounidense es más estricta y las normas ISO se refieren a las estadounidenses en varios párrafos. Además, la delegación estadounidense no estuvo de acuerdo con la aprobación de la norma ISO para el titanio utilizado en cirugía.

Así, se puede argumentar que:
El mejor material para la fabricación de implantes dentales, hoy en día, es el titanio "puro" grado 4 según la norma ASTM, ya que:

• no contiene vanadio tóxico, como la aleación Ti-6Al-4V;
• la presencia de Fe en su composición (medida en décimas de a%) no puede considerarse negativa, ya que incluso en el caso de una posible liberación de iones de hierro en los tejidos circundantes, su efecto sobre los tejidos no es tóxico, como ocurre con el vanadio;
• el titanio de clase 4 tiene mejores propiedades de resistencia en comparación con otros materiales del grupo del titanio "puro";

Aleaciones de cromo cobalto

Aleaciones de cobalto-cromo grado KHS

cobalto 66-67%, que confiere dureza a la aleación, mejorando así las propiedades mecánicas de la aleación.

cromo 26-30%, introducido para dar dureza a la aleación y aumentar la resistencia a la corrosión, formando una película pasivante en la superficie de la aleación.

níquel 3-5%, lo que aumenta la plasticidad, tenacidad y maleabilidad de la aleación, mejorando así las propiedades tecnológicas de la aleación.

molibdeno 4-5,5%, que es de gran importancia para aumentar la resistencia de la aleación haciéndola de grano fino.

manganeso al 0,5%, que aumenta la resistencia, la calidad de la fundición, reduce el punto de fusión y ayuda a eliminar compuestos granulares tóxicos de la aleación.

carbono 0,2%, que reduce el punto de fusión y mejora la fluidez de la aleación.

silicio 0,5%, mejorando la calidad de las piezas fundidas, aumentando la fluidez de la aleación.

Hierro 0,5%, aumentando la fluidez, aumentando la calidad de la fundición.

nitrógeno al 0,1%, que reduce el punto de fusión, mejora la fluidez de la aleación. Al mismo tiempo, un aumento de nitrógeno superior al 1% empeora la ductilidad de la aleación.

berilio 0-1,2%

aluminio 0,2%

PROPIEDADES: CCS tiene altas propiedades físicas y mecánicas, densidad relativamente baja y excelente fluidez, lo que permite fundir productos dentales calados de alta resistencia. El punto de fusión es 1458C, la viscosidad mecánica es 2 veces mayor que la del oro, la resistencia mínima a la tracción es 6300 kgf/cm 2 . El alto módulo de elasticidad y la menor densidad (8 g/cm 3 ) permiten realizar prótesis más ligeras y resistentes. También son más resistentes a la abrasión y conservan el brillo de espejo de la superficie, impartido por el pulido, durante más tiempo. Debido a sus buenas propiedades de fundición y anticorrosión, la aleación se utiliza en odontología ortopédica para la fabricación de coronas escayoladas, puentes, diversos diseños de prótesis escayoladas, estructuras de prótesis dentales de metal y cerámica, dentaduras postizas removibles con bases escayoladas, dispositivos de ferulización, escayolas. cierres.

FORMA DE LIBERACIÓN: producido en forma de espacios en blanco redondos que pesan 10 y 30 g, envasados ​​en 5 y 15 piezas.

Todas las aleaciones metálicas producidas para odontología ortopédica se dividen en 4 grupos principales:

Bygodents: aleaciones para prótesis removibles escayoladas.

KX-Dents: aleaciones para prótesis cerámico-metal.

HX-Dents: aleaciones de níquel-cromo para prótesis metal-cerámicas.

Los dentarios son aleaciones de hierro, níquel y cromo para dentaduras postizas.

1. Bygodents. Son una aleación multicomponente.

COMPOSICIÓN: cobalto, cromo, molibdeno, níquel, carbono, silicio, manganeso.

PROPIEDADES: densidad - 8,35 g/cm 3 , dureza Brinell - 360-400 HB, punto de fusión de la aleación - 1250-1400C.

APLICACIÓN: se utiliza para la fabricación de prótesis con cierre fundido, cierres y dispositivos de ferulización.

Aspiradora Byugodent CCS (blanda)- contiene 63% cobalto, 28% cromo, 5% molibdeno.

Bygodent CCN vac (normal): contiene 65% de cobalto, 28% de cromo, 5% de molibdeno y también mayor contenido carbono y no contiene níquel.

Aspiradora Bygodent CCH (dura)- la base es cobalto - 63%, cromo - 30% y molibdeno - 5%. La aleación tiene un contenido máximo de carbono del 0,5%, además está aleado con niobio (2%) y no contiene níquel. Tiene parámetros elásticos y de resistencia excepcionalmente altos.

Aspiradora Byugodent CCC (cobre)- la base es cobalto - 63%, cromo - 30%, molibdeno - 5% La composición química de las aleaciones incluye cobre y un alto contenido de carbono - 0,4%. Como resultado, la aleación tiene altas propiedades elásticas y de resistencia. La presencia de superficialidades en la aleación facilita el pulido, así como otros tratamientos mecánicos de las prótesis hechas con ella.

Aspiradora Bygodent CCL (líquido)- además de cobalto - 65%, cromo - 28% y molibdeno - 5%, se introducen boro y silicio en la composición de la aleación. Esta aleación tiene una excelente fluidez y propiedades equilibradas.

2. KH-Abolladuras

APLICACIONES: utilizado para la fabricación de estructuras metálicas coladas con revestimiento porcelánico. película de óxido, formado en la superficie de las aleaciones, permite aplicar revestimientos cerámicos o vitrocerámicos. Existen varios tipos de esta aleación: CS, CN, CB, CC, CL, DS, DM.

Aspiradora KH-Dent CN (normal) contiene 67% de cobalto, 27% de cromo y 4,5% de molibdeno, pero no contiene carbono ni níquel. Esto mejora significativamente sus características plásticas y reduce la dureza.

Aspiradora KX-Dent CB (Bondy) tiene la siguiente composición: 66,5% cobalto, 27% cromo, 5% molibdeno. La aleación tiene una buena combinación de propiedades mecánicas y de fundición.

3. NH-Abolladuras

COMPOSICIÓN: níquel - 60-65%; cromo - 23-26%; molibdeno - 6-11%; silicio - 1,5-2%; no contienen carbono.

Aleaciones NH-Dent a base de níquel-cromo

APLICACIÓN: por la calidad coronas metal-cerámicas y los puentes pequeños tienen alta dureza y resistencia. Los armazones de las prótesis se pulen y pulen fácilmente.

PROPIEDADES: las aleaciones tienen buenas propiedades de fundición, contienen aditivos refinadores, lo que permite no solo obtener un producto de calidad durante la fundición en máquinas de fusión por inducción de alta frecuencia, sino también reutilizar hasta el 30% de los bebederos en nuevas masas fundidas. Existen varios tipos de esta aleación: NL, NS, NH.

Aspiradora HX-Dent NS (suave) - en su composición contiene níquel - 62%, cromo - 25% y molibdeno - 10%. Tiene una alta estabilidad dimensional y una contracción mínima, lo que permite colar puentes largos en un solo paso.

Aspiradora HX-Dent NL (líquido) - contiene 61% de níquel, 25% de cromo y 9,5% de molibdeno. Esta aleación tiene buenas propiedades de fundición, lo que permite obtener piezas fundidas con paredes delgadas y caladas.

4.Abolladuras

PROPIEDADES: Las aleaciones tipo Dentan están diseñadas para sustituir los aceros inoxidables fundidos. Tienen una ductilidad y resistencia a la corrosión significativamente mayores debido a que contienen casi 3 veces más níquel y un 5% más de cromo. Las aleaciones tienen buenas propiedades de fundición: baja contracción y buena fluidez. Muy maleable en mecanizado.

APLICACIONES: utilizado para la fabricación de coronas individuales coladas, coronas coladas con revestimiento plástico. Existen varios tipos de esta aleación: DL, D, DS, DM.

Dental D Contiene 52% hierro, 21% níquel, 23% cromo. Tiene alta ductilidad y resistencia a la corrosión, baja contracción y buena fluidez.

DM Dental Contiene 44% hierro, 27% níquel, 23% cromo y 2% molibdeno. Además, se introdujo molibdeno en la composición de la aleación, lo que aumentó su resistencia en comparación con aleaciones anteriores, si se compara el mismo nivel de maquinabilidad, fluidez y otras propiedades tecnológicas.

Para algunas aleaciones de níquel-cromo, la presencia de una película de óxido puede ser negativa, ya que a altas temperaturas de cocción, los óxidos de níquel y cromo se disuelven en la porcelana, coloreándola. Un aumento en la cantidad de óxido de cromo en la porcelana conduce a una disminución en su coeficiente de expansión térmica, lo que puede hacer que la cerámica se desprenda del metal.

Aleaciones de titanio

PROPIEDADES: las aleaciones de titanio presentan altas propiedades tecnológicas y físico-mecánicas, así como inercia biológica. El punto de fusión de la aleación de titanio es 1640C. Los productos hechos de titanio son absolutamente inertes para los tejidos de la cavidad bucal. ausencia total efectos tóxicos, termoaislantes y alérgicos, pequeño espesor y peso con suficiente rigidez de la base debido a la alta resistencia específica del titanio, alta precisión de reproducción de los detalles más pequeños del relieve del lecho protésico.

Hoja VT-100- se utiliza para la fabricación de coronas estampadas (espesor 0,14-0,28 mm), bases estampadas (0,35-0,4 mm) de prótesis removibles.

VT-5L - fundido - Se utiliza para la fabricación de coronas, puentes, marcos de prótesis de ferulización con broche y bases de metal fundido.

Introducción

La odontología hoy no se detiene. Casi todos los meses escuchamos sobre nuevos métodos, equipos, materiales, etc. Por supuesto, no todas las innovaciones resuenan entre los profesionales. Pero hay un material que ha ocupado seriamente y durante mucho tiempo su nicho en la odontología y que, gracias a sus cualidades, ha demostrado su eficacia de forma brillante. Y el nombre de este material es titanio.

La gama de usos del titanio está en constante expansión. Hoy en día se utiliza tanto en prótesis removibles como no removibles, en implantología, en ortodoncia, etc.

Actualmente, ya se domina la fabricación de dientes de titanio y los estudios han demostrado que el titanio no es inferior a los metales preciosos en términos de resistencia a la corrosión en la cavidad bucal. Y este no es el límite. No sería exagerado decir que en odontología no hay rumbo, allí donde hay lugar para el titanio.

En cuanto a las aplicaciones, la introducción de las aleaciones de titanio no se limitó a la odontología. El titanio se utiliza ampliamente en todos los campos de la medicina sin excepción, por no hablar de la industria. Si hablamos de titanio, inmediatamente nos vienen a la mente una serie de ventajas que, combinadas, son exclusivas de él. La indiferencia biológica, la falta de propiedades de magnetización, la baja gravedad específica, la alta resistencia, la resistencia a la corrosión en muchos entornos agresivos y la disponibilidad han hecho del titanio un material casi universal e indispensable. Y esto es sólo una pequeña parte de las ventajas que pueden ofrecer las aleaciones de titanio.

En este proyecto de graduación se revelarán todas las facetas de este material revolucionario. En el prisma de la profesión de técnico dental, se considerarán cuidadosamente las propiedades del titanio y sus aleaciones, los métodos para su producción, los matices del procesamiento de aleaciones de titanio, los errores que ocurren al trabajar con él y mucho más. Se prestará atención a los últimos avances en ciencia y tecnología. Se analizarán en detalle las aleaciones de titanio que existen desde hace mucho tiempo y que son muy utilizadas en todo el mundo, así como los últimos avances en este ámbito. Y, por supuesto, no se pueden ignorar los métodos de procesamiento como el fresado, el rectificado de aleaciones de titanio, etc.

La relevancia de la investigación.

La elección del material para la prótesis es una de las etapas importantes en la planificación de la prótesis, ya que del material dependerán las propiedades futuras de la prótesis. En la actualidad, busca combinar dos claves y propiedades importantes y materiales dentales - bioinerteza y estética. Uno de los materiales de primera calidad es el titanio. El uso de titanio en combinación con revestimiento con masas cerámicas permite solucionar el segundo problema. De este modo se resuelven ambos problemas: la bioinerteza y la estética. Pero en la literatura moderna, e incluso cuando se estudia en instituciones educativas, los matices del trabajo con titanio no están bien tratados. Por lo tanto, habiendo estudiado en detalle la literatura sobre el titanio, es necesario resumirla, sistematizarla y resumirla en este proyecto de tesis para facilitar el estudio de este tema por parte de los protésicos dentales en el futuro.

Tema de estudio

Titanio para la fabricación de prótesis dentales.

Objeto de estudio

Tecnología de procesamiento de titanio

Propósito del estudio

Estudiar la tecnología de fabricación de prótesis de titanio en odontología.

Investigar objetivos

1. Estudiar la literatura sobre el tema;
2. Estudio de las propiedades del titanio utilizado en odontología;
3. Estudio de tecnologías para su procesamiento;
4. Comparación de tecnologías de procesamiento de titanio.

Hipótesis

El estudio de este material determinará los efectos positivos y lados negativos varias tecnologías de procesamiento de titanio e identificar las mejores, que en el futuro pueden servir como una mejora en la calidad de las prótesis.

Métodos de búsqueda

Estudio de literatura nacional y extranjera, análisis comparativo, sistematización.

Capítulo 1. Características del titanio y dificultades al trabajar con él.

1.1. Beneficios del titanio

En el sistema periódico D.I. El titanio de Mendeleev es el número 22 (Ti). Externamente, el titanio es similar al acero (Fig. 1).

Figura 1. Implantes de titanio y pilares.

Las aleaciones de titanio tienen altas propiedades tecnológicas y físico-mecánicas, además de bioinerteza.

Las aleaciones de titanio estructurales y de alta resistencia son soluciones sólidas, lo que les permite proporcionar una relación óptima entre las características de resistencia y ductilidad.

Como materiales para implantes se ha utilizado titanio poroso, así como niqueluro de titanio, que tiene memoria de forma.

En la literatura extranjera existe un punto de vista según el cual el titanio y sus aleaciones son una alternativa al oro. Al entrar en contacto con el aire, se produce una pasivación, es decir. Se forma una fina capa de óxido inerte sobre la superficie del titanio. Sus otras ventajas incluyen la baja conductividad térmica y la capacidad de combinarse con cementos compuestos y porcelana. La desventaja es la dificultad de obtener una pieza fundida (el titanio puro se funde a 1668°C y reacciona con las masas de moldeo tradicionales y el oxígeno). Por lo tanto, debe fundirse y soldarse en dispositivos especiales en un ambiente libre de oxígeno. Se están desarrollando aleaciones de titanio y níquel que pueden fundirse mediante el método tradicional (esta aleación libera muy pocos iones de níquel y se adhiere bien a la porcelana). Los nuevos métodos para crear prótesis fijas (principalmente coronas y puentes) utilizando tecnología CAD / CAM eliminan inmediatamente todos los problemas de fundición.

Las prótesis de la corona del diente ocupan un lugar destacado en la clínica de odontología ortopédica y se utilizan en todos los períodos de formación y desarrollo del aparato masticatorio, a partir de infancia y antes vejez. Un lugar especial en ortopedia lo ocupan las coronas de titanio, que se distinguen por las siguientes características:

• inercia biológica;
• Facilidad de extracción de la corona;
• Baja conductividad térmica en comparación con otros metales y aleaciones;
• Peso específico pequeño, por lo que las prótesis son ligeras;
• Tener alta elasticidad;
• Menos resistencia a la abrasión que el acero inoxidable para dientes temporales.

Al mencionar la importancia del uso de coronas de titanio, conviene detenerse en este enfermedad dental Tejidos duros del diente, como aplasia e hipoplasia del esmalte. Estos defectos son malformaciones de los tejidos duros del diente y ocurren como resultado de una violación del metabolismo de minerales y proteínas en el cuerpo del feto o del niño. El subdesarrollo del esmalte es un proceso irreversible y persiste durante todo el período de la vida. Por tanto, la presencia de estas enfermedades es una indicación absoluta para el uso de coronas de titanio de paredes delgadas.

En cuanto a las prótesis removibles, las prótesis con bases de láminas finas de titanio de 0,3-0,7 mm de espesor tienen las siguientes ventajas principales frente a las prótesis con bases de otros materiales:

• inercia absoluta para los tejidos de la cavidad bucal, lo que elimina por completo la posibilidad de una reacción alérgica al níquel y al cromo, que forman parte de bases metálicas de otras aleaciones;
• ausencia total de efectos tóxicos, termoaislantes y alérgicos característicos de las bases plásticas;
• pequeño espesor y peso con suficiente rigidez de la base debido a la alta resistencia específica del titanio;
• alta precisión de reproducción de los detalles más pequeños del relieve del lecho protésico, inalcanzable para bases de plástico y fundición de otros metales;
• alivio significativo para que el paciente se acostumbre a la prótesis;
• mantener una buena dicción y percepción del sabor de los alimentos.

1.2. Características del titanio y la complejidad de trabajar con él.

Titanio (Titanio) Ti es un elemento del grupo IV del cuarto período del sistema periódico de D. I. Mendeleev, número de serie 22, masa atómica 47,90. En su forma pura no se obtuvo hasta 1925. Las principales materias primas son los minerales rutilo TiO2, ilmenita FeTiO3, etc. El titanio es un metal refractario.

El titanio se obtiene por reducción de dióxido de titanio con calcio metálico, hidruro de calcio, reducción de tetracloruro de titanio con sodio fundido, magnesio metálico. El titanio es un material prometedor para las industrias de aviación, química y de construcción naval y para la medicina. En la mayoría de los casos, el titanio se utiliza en forma de aleaciones con aluminio, molibdeno, vanadio, manganeso y otros metales.

Tabla 1.

Propiedades comparativas de varias aleaciones.

Propiedades				Aleación de plata y paladio	Acero inoxidable
Densidad (g/cm³)
Dureza (HB) MPa
Resistencia MPa (N / mm 2), Rm
Módulo de elasticidad, GPa
Punto de fusión (°C)
Conductividad térmica W/(m·K)
KTR (α 10 -6 ºC -1)

Se sabe que algunos elementos químicos pueden existir en forma de dos o más sustancias simples que difieren en estructuras y propiedades. Normalmente, una sustancia pasa de una modificación alotrópica a otra a temperatura constante. El titanio tiene dos de esas modificaciones. La modificación α del titanio se produce a temperaturas de hasta 882,5 °C. La modificación β a alta temperatura puede ser estable desde 882,5 °C hasta el punto de fusión.

Los elementos de aleación confieren a la aleación de titanio diversas propiedades. Para ello se utilizan aluminio, molibdeno, manganeso, cromo, cobre, hierro, estaño, circonio, silicio, níquel y otros.

Los aditivos de aleación se comportan de manera diferente en diferentes modificaciones alotrópicas del titanio. También cambian la temperatura a la que se produce la transición α/β. Por tanto, un aumento en la concentración de aluminio, oxígeno y nitrógeno en una aleación de titanio aumenta este valor de temperatura. La región de existencia de la modificación α se está expandiendo. Y estos elementos se llaman estabilizadores α.

El estaño y el circonio no cambian la temperatura de las transformaciones α/β. Por tanto, se consideran endurecedores de titanio neutros.

Todas las demás adiciones a las aleaciones de titanio se consideran estabilizadores β. Su solubilidad en modificaciones de titanio depende de la temperatura. Y esto permite aumentar la resistencia de las aleaciones de titanio con estos aditivos mediante el endurecimiento y el envejecimiento. Usando diferentes tipos Aditivos de aleación, se obtienen aleaciones de titanio con una variedad de propiedades.

El titanio fundido VT-5L se utiliza para crear coronas, puentes, estructuras de arco (broche), prótesis para ferulizar y bases de metal fundido. El punto de fusión de la aleación de titanio es 1640°C.

La aleación VT5 (VT5L) está alada únicamente con aluminio. El aluminio es uno de los elementos de aleación más comunes en las aleaciones de titanio. Esto se debe a las siguientes ventajas del aluminio sobre otros componentes de aleación:

1. el aluminio está ampliamente distribuido en la naturaleza, está disponible y es relativamente barato;
2. la densidad del aluminio es mucho menor que la densidad del titanio y, por lo tanto, la introducción de aluminio aumenta su resistencia específica;
3. con un aumento en el contenido de aluminio, aumentan la resistencia al calor y la resistencia a la fluencia de las aleaciones de titanio;
4. el aluminio aumenta los módulos de elasticidad;
5. con un aumento en el contenido de aluminio en las aleaciones, disminuye su tendencia a la fragilización por hidrógeno. La aleación VT5 se diferencia del titanio comercial por su mayor resistencia y resistencia al calor. Al mismo tiempo, el aluminio reduce significativamente la plasticidad tecnológica del titanio. La aleación VT5 se deforma en caliente: se forja, se lamina y se estampa. Sin embargo, se prefiere utilizarlo no en un estado deformado, sino en forma de pieza moldeada (en este caso, se le asigna la marca VT5L).

Para la implantación se utiliza titanio BT-6. Las aleaciones de clase VT6 (Ti-6A1-4V) (α + β) también se encuentran entre las aleaciones de titanio más comunes en otras áreas.

Semejante amplio uso de esta aleación se explica por su exitosa aleación. El aluminio en las aleaciones del sistema Ti-Al-V aumenta la resistencia y las propiedades de resistencia al calor, y el vanadio es uno de esos pocos elementos de aleación del titanio que aumentan no solo las propiedades de resistencia, sino también la ductilidad.

Además de una alta resistencia específica, las aleaciones de este tipo son menos sensibles al hidrógeno en comparación con las aleaciones OT4 y OT4-1, tienen una baja susceptibilidad a la corrosión por sal y una buena trabajabilidad.

Las aleaciones del tipo VT6 se utilizan en estado recocido y endurecido térmicamente. El doble recocido también mejora la tenacidad a la fractura y la resistencia a la corrosión.

La lámina de titanio grado VT1-00 se utiliza para coronas estampadas (espesor 0,14-0,28 mm), bases estampadas (0,35-0,4 mm) de prótesis removibles, estructuras de prótesis de cerámica de titanio e implantes de varios diseños.

La industria metalúrgica suministra productos semiacabados de titanio técnico de dos grados VT1-00 y VT1-0 que se diferencian en el contenido de impurezas (oxígeno, nitrógeno, carbono, hierro, silicio, etc.). Se trata de materiales de baja resistencia y el titanio VT1-00, que contiene menos impurezas, es menos duradero y más dúctil. La principal ventaja de las aleaciones de titanio VT1-00 y VT1-0 es su alta plasticidad tecnológica, que permite obtener láminas uniformes a partir de ellas.

Las propiedades de resistencia del titanio se pueden aumentar mediante endurecimiento por trabajo (endurecimiento por trabajo), pero en este caso las propiedades plásticas se reducen considerablemente. La disminución de las características de ductilidad es más pronunciada que el aumento de las características de resistencia, por lo que el endurecimiento por trabajo no es la mejor manera de mejorar las propiedades complejas del titanio. Las desventajas del titanio incluyen una alta tendencia a la fragilización por hidrógeno y, por lo tanto, el contenido de hidrógeno no debe exceder el 0,008% en titanio VT1-00 y el 0,01% en VT1-0.

1.3. Características del procesamiento de titanio (esmerilado y pulido).

Al procesar titanio se deben tener en cuenta las propiedades físicas, las fases de oxidación y los cambios de la red cristalina. Manejo adecuado sólo se puede producir con éxito con cortadores especiales para titanio, con una muesca especial en forma de cruz (Fig. 2). Ángulo reducido de la superficie de trabajo, lo que permite eliminar de forma óptima el metal suficientemente blando y, al mismo tiempo, una buena refrigeración de la herramienta. El mecanizado de titanio debe realizarse sin una fuerte presión sobre la herramienta.

Figura 2.

Los cortadores de titanio deben almacenarse separados de otras herramientas. Es necesario limpiarlos periódicamente con chorro de vapor y cepillos de fibra de vidrio para eliminar los restos de virutas de titanio que se hayan depositado con suficiente firmeza.

Cuando se utiliza una herramienta incorrecta o una presión fuerte, es posible un sobrecalentamiento local del metal, acompañado de una fuerte formación de óxido y un cambio en la red cristalina. Visualmente, en el objeto procesado se nota un cambio de color y la superficie se vuelve ligeramente áspera. En estos lugares no habrá la adherencia necesaria a la cerámica (posibilidad de grietas y astillas), si estas no son áreas revestidas, el procesamiento y pulido posteriores tampoco cumplirán con los requisitos.

El uso de diversos discos y piedras de carborundo, o cabezas de diamante, al procesar titanio, contamina enormemente la superficie del titanio, lo que posteriormente también provoca grietas y astillas en la cerámica. Por lo tanto, el uso de las herramientas anteriores sólo es adecuado para procesar, por ejemplo, marcos de prótesis con cierre, y el uso de cabezas de diamante debe excluirse por completo. El desbaste y el posterior pulido de las zonas expuestas de titanio sólo es posible con muelas de goma y pastas de pulir adaptadas al titanio. Muchas empresas dedicadas a la producción de herramientas rotativas producen actualmente una amplia gama de fresas y cabezales de goma para rectificar titanio.

Parámetros de mecanizado adecuados para titanio:

• Velocidad baja de la pieza de mano: máx. 15.000 rpm;
• Baja presión sobre la herramienta;
• Procesamiento periódico;
• Procesamiento de cuadros en una sola dirección;
• Evite esquinas afiladas y superposiciones metálicas;
• Al esmerilar y pulir, utilice únicamente muelas de goma y pastas de pulido adecuadas;
• Limpieza periódica de cortadores con chorro de vapor y cepillo de fibra de vidrio.

El arenado, antes de aplicar la capa adherente para revestimiento cerámico, así como para revestimientos con materiales compuestos, debe cumplir los siguientes requisitos:

• Óxido de aluminio puro y desechable;
• El tamaño máximo de grano de arena es de 150 µm, óptimamente de 110 a 125 µm;
• Presión máxima del lápiz 2 bar;
• Dirección del flujo de arena en ángulo recto con la superficie.

Después del procesamiento, es necesario dejar pasivar el objeto tratado durante 5 a 10 minutos y luego limpiar la superficie con vapor.

Queda completamente excluida la cocción con óxido o procedimientos similares cuando se trabaja con titanio. También queda completamente excluido el uso de ácidos o grabados.

1.4 Conclusiones del primer capítulo

Con base en el material presentado anteriormente, podemos concluir que las aleaciones de titanio tienen una cantidad significativa de propiedades muy importantes que son indispensables en las prótesis dentales. Los principales son la bioinerteza, la resistencia a la corrosión, la resistencia y la dureza con un peso específico bajo. Sin embargo, la obtención de titanio se considera un proceso costoso, pero como la cantidad utilizada en la fabricación de la prótesis es pequeña, esto no afecta mucho el costo. Pero debido a que la tecnología para la producción de prótesis de titanio es más cara, las prótesis de titanio son más caras que las CCS o el acero inoxidable.

Además, hasta hace poco, el procesamiento del titanio causaba problemas, pero la aparición y difusión de herramientas especiales hizo posibles aplicaciones Aleaciones de titanio en odontología. Las propiedades positivas del titanio se conocían desde antes, pero el largo y costoso procesamiento fue el principal obstáculo para su introducción en la práctica dental.

A pesar de los requisitos específicos que no existen al procesar otros metales y las características de las herramientas, existe una lista completa cualidades positivas Sin embargo, el titanio condujo a la mejora de los procesos para trabajar con él. Por un lado, las propiedades químicas del titanio abren nuevas oportunidades para los protésicos dentales, pero por otro lado, exigen un cumplimiento más cuidadoso de la tecnología de procesamiento y la consideración de todas las características.

Capitulo 2

2.1.Estampado de titanio

El estampado (estampado) es un proceso de deformación plástica de un material con un cambio en la forma y dimensiones del cuerpo. Los metales se estampan en odontología.

Cabe señalar que las coronas de titanio estampadas son bastante rara ocurrencia hasta la fecha. La tecnología para fabricar coronas mediante estampado de titanio no ha encontrado distribución, ya que el titanio es difícil de estampar en estado frío. Sin embargo, en el marco estudio general Se considerará la tecnología de fabricación de coronas de titanio mediante estampado.

Las coronas estampadas de titanio tienen las mismas desventajas que las coronas estampadas convencionales, a saber:

• Falta de resistencia al desgaste;
• La presencia de una superficie de masticación plana del diente;
• Ajuste insuficientemente ajustado al cuello del diente;
• Falta de estética.

Las propiedades de las coronas de titanio son similares a las aleaciones de las coronas de oro más caras.

El proceso de estampado de aleaciones de titanio no difiere significativamente del proceso de fabricación de coronas de acero inoxidable estampadas convencionales.

En la fabricación de coronas estampadas, las impresiones se suelen tomar con cucharas estándar de masa de alginato.

Tecnología de fabricación de corona estampada de titanio:

La etapa de laboratorio de fabricación de coronas comienza con la recepción del modelo. A continuación, se modela el diente con cera de modelar. Al aplicar capas de cera derretida sobre la superficie de un diente de yeso, se logra un aumento en el volumen necesario para restaurar la forma anatómica. Después del modelado, es necesario cortar un molde de yeso del modelo. Luego debes hacer una copia a partir de metal de bajo punto de fusión. Para hacer esto, necesitas hacer un molde de yeso. El bloque de yeso se fabrica en dos etapas. Se retira la matriz de yeso, se juntan las partes partidas del bloque y se funde el metal fusible. Al fundir, es importante no sobrecalentar el metal; cuando se sobrecalienta, algunos componentes de la aleación se evaporan y resulta más quebradizo. Y luego llenan el formulario. La forma debe estar bien seca, ya que la humedad, al evaporarse, hará que el metal sea poroso.

En total, es necesario realizar dos sellos de metal. El primero es el más preciso para el estampado final. El segundo es para preestampado. Después de fabricar un troquel de metal, es necesario seleccionar un manguito de titanio.

La funda debe llegar al ecuador del diente y entrar en él con un poco de esfuerzo. Al manguito recocido sobre los punzones de un yunque dental especial se le da una forma aproximada de la futura corona mediante golpes de martillo. Y luego sigue nuevamente el recocido. Durante los golpes de martillo, se producen cambios en la estructura del metal, se vuelve más elástico e inflexible para un procesamiento posterior, es decir, se forma un endurecimiento, al recocerse se restaura la red cristalina del metal y el metal se vuelve más dúctil. Después de eso, toman el dado que fue lanzado en segundo lugar, le ponen una funda y con algunos golpes fuertes y precisos del martillo lo clavan en la “almohada” de plomo. Almohada de plomo: un lingote de plomo blando de varios tamaños.

Es necesario introducir un troquel con un manguito hasta el nivel del ecuador de la corona. El plomo comprime firmemente la funda metálica del troquel. Del plomo se extrae un troquel con manguito y se evalúa la calidad del estampado preliminar. No debe haber arrugas ni grietas en la manga. El estampado final se realiza en una prensa, ya sea manual o hidráulica mecanizada. El significado es uno: en la base de la prensa hay una cubeta llena de caucho no vulcanizado. El troquel se inserta en la cubeta en el caucho y la varilla de presión, bajo la fuerza del volante desenroscado o del sistema hidráulico, presiona el caucho, este último transfiere la presión al manguito, que, a su vez, se presiona firmemente contra el troquel de metal. bajo presión.

Cabe señalar que el titanio frío es extremadamente difícil de estampar. Durante la deformación en caliente y, especialmente, a temperaturas de 900°C y superiores, cuando se desarrollan procesos de ablandamiento, el titanio y las aleaciones de titanio tienen una ductilidad bastante alta. A partir de aleaciones de titanio, se utilizan forjado y estampado en caliente para fabricar productos geométricamente complejos, que incluyen dientes.

La ductilidad del titanio y las aleaciones de titanio disminuye drásticamente en presencia de una capa alfa en la superficie. La capa refinada es una solución sólida de oxígeno en titanio. Un metal que tiene una capa alfa es extremadamente sensible durante la forja y la estampación en caliente a un cambio en el estado tensión-deformación con un aumento de las tensiones y de las deformaciones por tracción. Dado que las tensiones de tracción y las deformaciones actúan en casi todos los métodos de forjado y estampado, se debe evitar la formación de una capa alfa durante el calentamiento para el mecanizado en caliente de titanio y aleaciones de titanio. Esto se consigue calentando para forja y estampación en hornos de calentamiento con atmósfera neutra o no oxidante. El medio más adecuado para calentar titanio y aleaciones de titanio es el argón.

2.2.Método de inyección

La alta reactividad y el alto punto de fusión del titanio requieren una máquina de fundición y un material de revestimiento especiales. Actualmente se conocen en el mercado varios sistemas que permiten la fundición de titanio.

Como ejemplo, podemos citar las plantas de fundición Autocast, que se basan en el principio de fundir titanio en una atmósfera protectora de argón sobre un crisol de cobre mediante un arco voltaico, de la misma manera que en la industria se alea la esponja de titanio para obtener puro. titanio. El metal se vierte en la cubeta mediante vacío en la cámara de fundición y una presión aumentada de argón en la cámara de fusión, durante el vuelco del crisol.

La apariencia y principio de funcionamiento de la instalación se muestra en la Figura 3.

Fig. 3.

Al comienzo del proceso, tanto la cámara de fusión (superior) como la de fundición (inferior) se purgan con argón, luego se evacua una mezcla de aire y argón de ambas cámaras, después de lo cual la cámara de fusión se llena con argón y se crea un vacío. formado en la fundición. Se enciende el arco voltaico y comienza el proceso de fusión del titanio. Transcurrido un cierto tiempo, el crisol de fusión vuelca bruscamente y el metal es aspirado hacia el molde de vacío, su propio peso, así como la creciente presión del argón en este punto, también contribuyen a llenar el molde con él. Este principio permite obtener piezas fundidas buenas y densas a partir de titanio puro.

El siguiente componente del sistema de fundición es el material de revestimiento. Dado que la reactividad del titanio en estado fundido es muy alta, se necesitan materiales de revestimiento especiales, fabricados a base de óxidos de aluminio y magnesia, que a su vez permiten reducir al mínimo la capa de reacción del titanio.

La correcta creación del sistema de compuerta, así como la correcta ubicación en la zanja, juega un papel muy importante y se lleva a cabo estrictamente de acuerdo con las reglas propuestas por el fabricante de las instalaciones de fundición. Para coronas y puentes sólo se permite un cono de fundición especial, que permite una guía óptima del metal hacia el objeto fundido. La altura del canal del bebedero de entrada desde el cono hasta la viga de alimentación es de 10 mm con un diámetro de 4 a 5 mm. El diámetro de la viga de alimentación es de 4 mm.

Los canales de bebedero submarinos hacia el objeto fundido tienen un tamaño de 3 mm de diámetro y no más de 3 mm de altura. Muy importante: los canales submarinos no deben ubicarse frente al canal de la compuerta de entrada (Fig. 4), de lo contrario la posibilidad de que se formen poros de gas es muy alta.

Fig.4.

Todas las juntas deben ser muy lisas, sin esquinas vivas, etc. para minimizar las turbulencias que se producen durante el vertido del metal, lo que conduce a la formación de poros de gas. El sistema de bebedero para prótesis con gancho, y especialmente para las bases escayoladas de prótesis removibles completas, también se diferencia de los sistemas de bebedero que utilizamos para el colado de prótesis con gancho a partir de aleaciones de cromo-cobalto.

Para aplicaciones dentales, la transición del titanio a una temperatura de 882,5 °C de un estado cristalino a otro es de gran importancia. El titanio pasa a esta temperatura del α-titanio con una red cristalina hexagonal al β-titanio con una red cúbica. Lo que conlleva no sólo un cambio en sus parámetros físicos, sino también un aumento del 17% en su volumen.

Por este motivo, también es necesario utilizar cerámicas especiales, cuya temperatura de cocción debe ser inferior a 880 °C.

El titanio tiene una tendencia muy fuerte a temperatura ambiente con oxígeno atmosférico a formar instantáneamente una fina capa protectora de óxido, que lo protege en el futuro de la corrosión y provoca una buena tolerancia del titanio por parte del cuerpo. Esta es la llamada capa pasiva.

La capa pasiva tiene la capacidad de regenerarse por sí misma. Esta capa, en las distintas etapas del trabajo con titanio, debe estar garantizada. Después del arenado, antes de limpiar la estructura con vapor, es necesario dejar la estructura pasivada durante al menos 5 minutos. Una prótesis recién pulida debe pasivarse durante al menos 10-15 minutos; de lo contrario, no se garantiza un buen brillo del trabajo terminado.

2.3 Moldura de súper plástico

Desde hace 15 años se promueve el colado de prótesis dentales de titanio en Japón, Estados Unidos y Alemania, y recientemente en Rusia. Desarrollado diferentes tipos equipos para fundición centrífuga o al vacío, control de calidad de piezas fundidas por rayos X, materiales refractarios especiales.

Los métodos enumerados anteriormente son muy complejos tecnológicamente y costosos. La salida a esta situación puede ser el moldeado superplástico. La esencia de la superplasticidad radica en el hecho de que a una determinada temperatura, un metal que tiene un grano ultrafino se comporta como una resina calentada, es decir, puede alargarse cientos y miles de por ciento bajo la acción de cargas muy pequeñas, lo que permite para fabricar piezas de paredes delgadas y formas complejas a partir de una lámina de aleación de titanio. Este fenómeno, y el proceso, consiste en el hecho de que una lámina superplástica en bruto se presiona contra una matriz y, bajo la influencia de una pequeña presión de gas (máximo 7-8 atm), se deforma superplásticamente, tomando una forma muy precisa de la matriz. cavidad en una sola operación.

Consideremos la aplicación del método de moldeado esférico de plástico en el ejemplo de la fabricación de una prótesis de placa removible. Una prótesis dental fabricada mediante moldeo superplástico tiene importantes ventajas. Los principales son la ligereza (bajo peso) en comparación con las prótesis fabricadas con aleaciones de cobalto-cromo o níquel-cromo, así como una alta resistencia a la corrosión y solidez. La suficiente facilidad de fabricación de la prótesis la hace indispensable para la producción en masa en odontología ortopédica.

Las etapas clínicas iniciales de la fabricación de una prótesis completa removible con base de titanio no se diferencian de las tradicionales en la fabricación de prótesis plásticas. Se trata de un examen clínico de los pacientes, la obtención de modelos anatómicos, la confección de una cuchara individual, la obtención de un modelo funcional y la elaboración de un modelo funcional de superyeso de alta resistencia.

Un modelo hecho de superyeso con una cresta alveolar preaislada con cera para grapas se duplica en una masa refractaria. Los modelos refractarios se colocan en una jaula metálica hecha de aleación resistente al calor, que tiene recortes especiales, cuyo tamaño y forma permiten colocar en él un modelo del maxilar superior de cualquier paciente.

Sobre los modelos cerámicos se coloca una lámina de aleación de titanio de 1 mm de espesor. La lámina en bruto se sujeta entre las dos mitades del molde. Los semimoldes forman una cámara hermética dividida por una lámina en dos partes, cada una de las cuales tiene un canal de comunicación con el sistema de gas y pueden ser evacuadas o llenadas con un gas inerte bajo una determinada presión independientemente entre sí (Fig. 5). .

Fig.5.

Las mitades selladas del molde se calientan y se crea una diferencia de presión. Debajo de la lámina se crea un vacío de 0,7 a 7,0 Pa. Una lámina de aleación de titanio se dobla hacia el semimolde aspirado y se "sopla" en el modelo cerámico que se encuentra en él, adaptándose a su relieve. Durante este período, la presión se mantiene según un programa determinado. Al final de este programa, las mitades del molde se enfrían.

Después de eso, la presión en ambos semimoldes se iguala a la normalidad y la pieza de trabajo se retira del molde. Las bases del perfil requerido se cortan a lo largo del contorno, por ejemplo, con un rayo láser, se gira el borde con un disco abrasivo, se eliminan las incrustaciones, se cortan tiras de retención con un disco abrasivo en la parte en forma de silla de montar de la base para mitad del proceso alveolar y electropulido según el método desarrollado.

El limitador de plástico se forma a diferentes niveles de la base de titanio desde las superficies palatina y oral por debajo de la parte superior de la cresta alveolar entre 3 y 4 mm, mediante fresado químico. También se realiza un fresado químico a lo largo de la línea "A" para crear una zona de retención al fijar la resina base. La presencia de plástico a lo largo de la línea "A" es necesaria para poder corregir aún más la zona valvular.

En la clínica, el médico determina la proporción central de las mandíbulas utilizando métodos tradicionales. La colocación de los dientes y su colocación en la cavidad bucal no difieren de operaciones similares en la fabricación de prótesis removibles simples. Además, en el laboratorio, la cera se reemplaza por plástico y se pule. Con esto se completa la fabricación de una prótesis removible con base de titanio (Fig. 6).

Fig.6.

Para el moldeado de superplástico en Rusia, a menudo se utilizan tecnología nacional, instalación nacional (instalación y técnica originales patentadas en Rusia) y láminas en bruto nacionales de aleación nacional VT 14.

Se puede afirmar con seguridad que la conformación superplástica de aleaciones de titanio tiene desde entonces excelentes perspectivas de desarrollo. combina alta durabilidad, bioinerteza y estética.

2.4.Fresado por ordenador (CAD/CAM)

CAD/CAM es una abreviatura de diseño/dibujo asistido por computadora y fabricación asistida por computadora, que se traduce literalmente como "asistencia de fabricación y diseño asistido por computadora". En términos de significado, se trata de automatización de la producción y sistemas de diseño y desarrollo asistidos por ordenador.

Con el desarrollo de la tecnología, la odontología ortopédica también ha evolucionado desde la época del hombre de bronce, cuando los dientes artificiales se unían con alambre de oro a los dientes adyacentes, hasta hombre moderno que utiliza tecnología CAD/CAM. En el momento de la aparición de CAD / CAM, la tecnología carece de todas las desventajas inherentes a las tecnologías de fundición, como la contracción y la deformación, incluso al extraer coronas, puentes o sus estructuras. No hay peligro de violaciones tecnológicas, por ejemplo, sobrecalentamiento del metal durante la fundición o reutilización de bebederos, lo que conduce a un cambio en la composición de la aleación. No se produce contracción de la estructura después de aplicar la carilla cerámica, posible deformación al retirar las tapas de cera del modelo de yeso, poros y conchas durante el colado, zonas no derramadas, etc. La principal desventaja de la tecnología CAD/CAM es su elevado coste, lo que no permite que esta tecnología se introduzca ampliamente en la odontología ortopédica. Aunque, para ser justos, cabe señalar que casi cada año aparecen más instalaciones baratas. La tecnología CAD/CAM original era una computadora con el software necesario, que producía un modelado tridimensional de una prótesis fija, seguido de un fresado por computadora con una precisión de 0,8 micrones a partir de un bloque sólido de metal o cerámica. La Figura 7 muestra una configuración CAD/CAM moderna.

Fig.7.

Con CAD/CAM puedes producir:

• coronas y puentes individuales de longitud pequeña y grande;
• coronas telescópicas;
• pilares individuales para implantes;
• recrear la forma anatómica completa para modelos de cerámica prensada aplicada a la estructura (sobreimpresión);
• cree coronas temporales de perfil completo y varios modelos de fundición.

Actualmente, si consideramos CAD / CAM como una máquina para procesar aleaciones de titanio, entonces la fabricación de pilares individuales se ha generalizado mucho (dado su costo relativamente bajo). La apariencia de dichos pilares se muestra en la Figura 8.

Fig.8.

A continuación se muestra un ejemplo del flujo de trabajo de un técnico dental utilizando una configuración CAD/CAM. Es bastante versátil. Y si hablamos directamente de titanio, entonces este algoritmo será más o menos el mismo.

Descripción del trabajo utilizando tecnologías CAD / CAM modernas:

Paso 1: emitir. Modelo de yeso. La obtención de una impresión de la cavidad bucal se realiza de la misma forma que con métodos tradicionales prótesis. Del molde resultante se hace modelo de yeso la mandíbula del paciente.

Paso 2: escanear. El objetivo principal de este paso es obtener datos digitales a partir de los cuales se construirán modelos electrónicos tridimensionales de los productos requeridos (coronas, prótesis, puentes, etc.). Los datos digitalizados se guardan en formato STL. El resultado del escaneo y base del trabajo es un modelo geométrico informático tridimensional (en forma de archivo STL) de la zona de la cavidad bucal donde se prevé instalar la prótesis. El escáner Nobel se muestra en la Figura 9.

Fig.9.

Paso 3: Modelado tridimensional (3D). El archivo STL obtenido en el paso 2 se importa al sistema CAD. Está diseñado para crear modelos informáticos de coronas, prótesis, puentes, etc. con su posterior transferencia al sistema CAM para su programación en una máquina CNC. El sistema fue diseñado específicamente para técnicos, utiliza terminología apropiada y una interfaz intuitiva y fácil de usar. El programa está dirigido al usuario sin experiencia en el uso de sistemas CAD.

En este paso, el protésico dental debe seleccionar el diente más adecuado de la base de datos y perfeccionarlo con herramientas hasta darle la forma deseada. La base de datos suministrada contiene un modelo de coronas para cada diente. La edición de geometría utiliza funciones de escultura intuitivas. Durante el proceso de modelado, es posible escalar el modelo informático para compensar la contracción durante la sinterización y obtener la mayor corona posible. dimensiones exactas. Como ejemplo, la Figura 10 muestra la interfaz del software en la que se modeló un pilar personalizado.

Fig.10.

Paso 4: Programación del procesamiento. Después de determinar la geometría de los productos en el sistema, los datos obtenidos se transfieren al sistema CAM. Está diseñado para programar el procesamiento de productos en máquinas CNC. En el sistema CAM se generan rutas de mecanizado que se traducen mediante un postprocesador a un "lenguaje" comprensible para la máquina: a un programa de control. Este programa está dirigido a usuarios inexpertos que no tienen experiencia con sistemas CAM y programación CNC.

Paso 5: Procesamiento de prótesis en una máquina CNC. Los programas de control resultantes se envían a la máquina CNC. La Figura 11 a continuación muestra un ejemplo de un proceso de fresado de tres pilares para aplicación y dos barras para prótesis.

Fig.11.

2.5.Impresión 3D (CAD/CAM)

Gracias a la mayor evolución de la tecnología CAD / CAM, el fresado por computadora fue reemplazado por la tecnología de impresión 3D, que permitió reducir el costo y permitió fabricar objetos de cualquier forma y complejidad que antes no podían ser producidos por ninguno de los tecnologías existentes. Por ejemplo, gracias a la impresión 3D, es posible producir un objeto hueco macizo con cualquier forma de superficie interior. En relación a la odontología ortopédica, es posible realizar un cuerpo hueco de la prótesis, lo que permitirá, sin reducir la resistencia de la estructura, reducir su peso.

Además, las impresoras 3D en odontología garantizan la aceleración de los volúmenes de producción y la precisión de los productos terminados. Las impresoras 3D, así como las fresadoras informáticas (CNC), liberan a los técnicos dentales de un proceso que requiere mucho tiempo en su trabajo: el modelado manual de prótesis, coronas y otros productos. La Figura 12 muestra la impresora 3D X350pro de la empresa alemana RepRap.

Fig.12.

La tecnología CAD en impresión 3D no es diferente de la tecnología CAD en fresado por computadora y se describe en detalle en el capítulo anterior.

El principio del proceso es que una capa de polvo metálico que tiene un espesor microscópico se deposita sobre un sustrato. Luego se sinteriza, o mejor dicho, microsoldadura mediante láser en el vacío de granos microscópicos de metal en las secciones necesarias de la capa. La soldadura es el proceso de convertir un polvo en un material sólido utilizando altas temperaturas, pero sin fundir el material en sí. Después de eso, se aplica otra capa de polvo de metal en la parte superior y los microgranos del metal se microsoldan con láser no solo entre ellos, sino también con la capa inferior.

La forma única de cada diente es difícil de transmitir con precisión mediante una fabricación hecha a mano. Sin embargo, las impresoras 3D dentales hacen innecesarios los métodos de fabricación complicados y obsoletos. Gracias a las últimas tecnologías y la mayoría materiales modernos Los productos terminados se obtienen varias veces más rápido que antes.

Ventajas de la impresión 3D en el campo dental:

• la posibilidad de fabricar productos con secciones internas huecas, lo que no se puede realizar mediante fresado;
• aceleración significativa de la producción de los productos necesarios;
• aumento de los volúmenes de producción sin personal adicional;
• la posibilidad de reutilizar el material después de la limpieza, lo que reduce los residuos de producción a casi cero.

2.6 Conclusiones del segundo capítulo.

De todo lo anterior se pueden sacar ciertas conclusiones. El titanio se conoce desde la antigüedad, pero no encontró aplicación en odontología debido a que durante mucho tiempo no existían tecnologías para su procesamiento. Con el paso del tiempo, la situación empezó a cambiar y hoy en día el titanio se procesa de varias maneras sin comprometer la estética de las restauraciones finales.

Desde la llegada del titanio a la odontología y hasta la actualidad, han aparecido muchos métodos para su procesamiento. Todos ellos tienen tanto sus desventajas como sus ventajas. Esta variedad, por supuesto, es una ventaja indiscutible del titanio, ya que cada laboratorio, y cada protésico dental en particular, puede elegir exactamente el método de trabajo con titanio que sea más adecuado según las tareas.

Después de analizar la literatura, descubrimos que de todos los métodos de procesamiento de titanio existentes o conocidos en odontología, el mejor y más prometedor método es la impresión 3D de titanio, ya que es este método el que tiene la mayor cantidad de ventajas y prácticamente ninguna desventaja.

Conclusión

De todo el material analizado anteriormente sólo se puede sacar una conclusión: el titanio dio nuevas ideas y aceleró significativamente muchas operaciones. A pesar de su más que modesta historia, el titanio se ha convertido en un material puntero en odontología. Las aleaciones de titanio tienen casi todas las cualidades necesarias en odontología ortopédica, a saber: bioenergía, resistencia, dureza, rigidez, durabilidad, resistencia a la corrosión y baja gravedad específica. A pesar de las muchas cualidades indispensables para la odontología, el titanio puede procesarse de muchas maneras sin perder la calidad del producto terminado. Hoy en día ya disponemos de todas las herramientas y equipos necesarios para el procesamiento de alta calidad de aleaciones de titanio.

Después de analizar todos los métodos de fabricación de productos de titanio, podemos concluir que el método más avanzado es la impresión 3D. Comparado con otros métodos, tiene varias ventajas, como la simplicidad del proceso en sí. A diferencia del estampado de titanio, la impresión 3D tiene una precisión casi perfecta. La tecnología de fresado por ordenador también proporciona una alta precisión, pero a diferencia de la impresión 3D, no puede reproducir las partes internas huecas del producto. Y además, la impresión 3D es muy económica, ya que prácticamente no hay desperdicios de producción y el material restante utilizado en la impresión se puede reutilizar después de la limpieza. El método de inyección y el método de deformación plástica requieren equipos tecnológicos complejos. Y la precisión de la fabricación de productos aún no se puede comparar con la impresión 3D.

En conclusión, podemos concluir que el método de impresión 3D es, con diferencia, el método más prometedor, progresivo y rentable para trabajar con productos de aleación de titanio en odontología.

Lista bibliográfica

1. Revista “Técnico Dental”. Titanio: un material para la odontología moderna / Alexander Modestov © Medical Press LLC (No. 3 (38) 2003) 1997-2015
2. Ervandyán, A.G. Tecnologías CAD / CAM en odontología ortopédica [recurso electrónico] / Harutyun Geghamovich Yervandyan, 4/10/2015. – Modo de acceso: https://www.. – Cabecera. desde la pantalla.
3. Trezubov, V.N. Odontología ortopédica. Ciencia de materiales aplicada / V.N. Trezubov, L.M. Mishnev, E.N. Zhulev. - Moscú: 2008. - 473 p.
4. sgma [Recurso electrónico] "Tecnologías CAD / CAM: buenas noticias para los laboratorios dentales" Modo de acceso: gratuito, 26.04.2008. http://sgma.ucoz.ru/publ/3-1-0-21 – Jefe. desde la pantalla
5. Mironova M.L. Dentaduras postizas removibles: tutorial"- M.: "GEOTAR-Media" 2009.
6. Andryushchenko I.A., Ivanov E.A., Krasnoselsky I.A. "Nuevas aleaciones para prótesis dentales" // Temas de actualidad de la odontología ortopédica. M., 1968.
7. Kopeikin V.N., Efremova L.A., Ilyashenko V.M. "El uso de nuevas aleaciones en la clínica de la odontología ortopédica" // Problemas actuales de la odontología ortopédica, - M., 1968.
8. Bolton, W. Materiales estructurales: metales, aleaciones, polímeros, cerámicas, compuestos. Moscú: Editorial Dodeka-XXI, 2004.
9. Nurt R.V. trad. del ing. ed. Pakhomova G.N. "Fundamentos de la ciencia de los materiales dentales". "KMK-Invest" 2004.
10. Titán [recurso electrónico]. Modo de acceso: gratuito. http://chem100.ru/text.php?t=1926 - Cabeza. desde la pantalla.

Titanio y tantalio: metales "comprometidos" para la medicina
El uso de diversos productos metálicos en medicina se practica desde la antigüedad. La combinación de tales propiedades útiles Los metales y sus aleaciones, como resistencia, durabilidad, flexibilidad, plasticidad, elasticidad, no tienen alternativas, en particular, en la fabricación de estructuras ortopédicas, instrumentos médicos y dispositivos para la rápida fusión de fracturas. Y en las últimas décadas, gracias al descubrimiento del efecto de "memoria de forma" y la introducción de otras innovaciones, los metales también se han utilizado ampliamente en vascular y neurocirugía para la fabricación de material de sutura, stents de malla para expandir venas y arterias, grandes endoprótesis. , en implantología oftálmica y dental.

Sin embargo, no todos los metales son aptos para su uso en el campo médico, y las principales causas destructivas en este caso son la susceptibilidad a la corrosión y la reacción con los tejidos vivos, factores que tienen consecuencias devastadoras tanto para el metal como para el propio cuerpo.

Por supuesto, el oro y los metales del grupo del platino (platino, iridio, osmio, paladio, rodio, etc.) están fuera de competencia. Sin embargo, la posibilidad de utilizar metales preciosos para uso masivo está prácticamente ausente debido a su costo prohibitivamente alto, y la combinación de propiedades útiles que se demandan en determinadas situaciones clínicas específicas no siempre es inherente a los metales preciosos.

Un lugar importante en este ámbito lo ocupan hasta el día de hoy los aceros inoxidables aleados con determinados aditivos para obtener las características requeridas. Pero estos materiales metálicos, que son cientos de veces más baratos que los metales preciosos, no resisten eficazmente la corrosión y otras influencias agresivas, lo que limita significativamente la posibilidad de su uso para una serie de necesidades médicas. Además, un obstáculo para el injerto de productos de acero inoxidable implantados en el interior del cuerpo es su conflicto con los tejidos vivos, lo que provoca alto riesgo rechazo y otras complicaciones.

Una especie de compromiso entre estos dos polos son metales como el titanio y el tantalio: fuertes, maleables, casi no sujetos a corrosión, que tienen alta temperatura derritiéndose y, lo más importante, completamente neutrales en términos biológicos, por lo que el cuerpo los percibe como su propio tejido y prácticamente no causan rechazo. En cuanto al coste, el del titanio no es elevado, aunque supera notablemente al de los aceros inoxidables. El tantalio, al ser un metal bastante raro, es más de diez veces más caro que el titanio, pero sigue siendo mucho más barato en comparación con metales preciosos. Con la similitud de la mayoría de las principales propiedades operativas, en algunas de ellas sigue siendo inferior al titanio, aunque en otras lo supera, lo que, de hecho, determina la relevancia de la aplicación.

Es por estas razones que el titanio y el tantalio, a menudo denominados "metales médicos", así como varias de sus aleaciones, se utilizan ampliamente en muchas industrias médicas. Al diferenciarse en una serie de características y, por tanto, complementarse mutuamente, revelan medicina moderna perspectivas realmente increíbles.

A continuación hablaremos con más detalle sobre las características únicas del titanio y el tantalio, las principales áreas de su uso en medicina, el uso de diversas formas de producción de estos metales para la fabricación de herramientas y equipos ortopédicos y quirúrgicos.

Titanio y tantalio: definición, propiedades reales

Titanio para medicina

El titanio (Ti), un metal ligero con un tono plateado que parece acero, es uno de los elementos químicos Tabla periódica colocada en el cuarto grupo. cuarto periodo, número atómico 22 (Fig. 1).

Figura 1. Pepita de titanio.

Tiene una masa atómica de 47,88 con una densidad específica de 4,52 g/cm 3 . Punto de fusión - 1669 ° C, punto de ebullición -3263 ° C. En grados industriales con alta estabilidad, es tetravalente. Se caracteriza por una buena plasticidad y maleabilidad.

Al ser liviano y tener una alta resistencia mecánica, el doble que el Fe y seis veces la del Al, el titanio también tiene un bajo coeficiente de expansión térmica, lo que permite su uso en un amplio rango de temperaturas.

El titanio se caracteriza por una baja conductividad térmica, cuatro veces menor que la del hierro y más de un orden de magnitud menor que la del aluminio. El coeficiente de expansión térmica a 20°C es relativamente pequeño, pero aumenta con el calentamiento adicional.

Este material también se distingue por una resistividad eléctrica muy alta que, dependiendo de la presencia de elementos extraños, puede variar en el rango de 42,11 -8 ... 80,11 -6 Ohm·cm.

El titanio es un metal paramagnético con baja conductividad eléctrica. Y aunque en los metales paramagnéticos la susceptibilidad magnética, por regla general, disminuye a medida que se calienta, el titanio a este respecto puede clasificarse como una excepción, ya que su susceptibilidad magnética, por el contrario, aumenta al aumentar la temperatura.

Debido a la suma de las propiedades anteriores, el titanio es absolutamente indispensable como materia prima para diversos campos de la medicina práctica y la instrumentación médica. Y, sin embargo, la cualidad más valiosa del titanio para este propósito es su mayor resistencia a los efectos corrosivos y, como resultado, su hipoalergenicidad.

El titanio debe su resistencia a la corrosión al hecho de que a temperaturas de hasta 530-560 ° C, la superficie del metal está cubierta con la película protectora natural más fuerte de óxido de TiO 2, que es completamente neutra con respecto a los medios químicos y biológicos agresivos. En términos de resistencia a la corrosión, el titanio es comparable e incluso superior al platino y a los metales de platino. En particular, es extremadamente resistente a los ambientes ácido-base y no se disuelve ni siquiera en un "cóctel" tan agresivo como el agua regia. Baste decir que la intensidad de la destrucción por corrosión del titanio en el agua de mar, que tiene una composición química similar en muchos aspectos a la linfa humana, no supera los 0,00003 mm/año, o 0,03 mm durante un milenio.

Debido a la inercia biológica de las estructuras de titanio para el cuerpo humano, durante la implantación no son rechazadas y no provocan reacciones alérgicas, recubriéndose rápidamente con tejidos musculoesqueléticos, cuya estructura permanece constante durante toda la vida posterior.

Una ventaja importante del titanio es su asequibilidad, lo que permite su uso a gran escala.

Grados de titanio y aleaciones de titanio.
Los grados de titanio más demandados por la medicina son técnicamente puros VT1-0, VT1-00, VT1-00sv. Casi no contienen impurezas, cuya cantidad es tan insignificante que fluctúa dentro de los límites del error cero. Por lo tanto, el grado VT1-0 contiene alrededor de 99,35-99,75% de metal puro, y los grados VT1-00 y VT1-00sv, respectivamente, contienen 99,62-99,92% y 99,41-99,93%.

Hoy en día, en la medicina se utiliza una amplia gama de aleaciones de titanio, que se diferencian en su composición química y parámetros mecanotecnológicos. Como aditivos de aleación se utilizan con mayor frecuencia Ta, Al, V, Mo, Mg, Cr, Si, Sn. Los estabilizadores más eficaces incluyen Zr, Au y metales del grupo del platino. Con la introducción de hasta un 12% de Zr en el titanio, su resistencia a la corrosión aumenta en órdenes de magnitud. El mayor efecto se puede lograr agregando una pequeña cantidad de platinoides Pt y Pd, Rh y Ru al titanio. La introducción de solo el 0,25% de estos elementos en el Ti permite reducir la actividad de su interacción con H 2 SO 4 y HCl concentrados en ebullición en decenas de órdenes de magnitud.

La aleación Ti-6Al-4V se ha utilizado ampliamente en implantología, ortopedia y cirugía, superando significativamente a sus "competidores" basados ​​​​en cobalto y aceros inoxidables en términos de parámetros operativos. En particular, el módulo de elasticidad de las aleaciones de titanio es dos veces menor. Para aplicaciones médicas (implantes para osteosíntesis, endoprótesis articulares, etc.), esto supone una gran ventaja, ya que proporciona una mayor compatibilidad mecánica del implante con las estructuras óseas densas del cuerpo, en las que el módulo de elasticidad es de 5 a 20 GPa. Indicadores incluso más bajos a este respecto (hasta 40 GPa y menos) son característicos de las aleaciones de titanio-niobio, cuyo desarrollo e implementación son especialmente relevantes. Sin embargo, el progreso no se detiene y hoy el tradicional Ti-6Al-4V está siendo reemplazado por nuevas aleaciones médicas Ti-6Al-7Nb, Ti-13Nb-13Zr y Ti-12Mo-6Zr, que no contienen aluminio ni vanadio. elementos que, aunque insignificantes, siguen siendo tóxicos para los tejidos vivos.

Recientemente, los implantes biomecánicamente compatibles, cuyo material para la fabricación es níqueluro de titanio TiNi, tienen una demanda cada vez mayor para las necesidades médicas. La razón de la creciente popularidad de esta aleación es su denominada inherente. Efecto de memoria de forma (PYME). Su esencia radica en el hecho de que la muestra de control, al deformarse a bajas temperaturas, es capaz de conservar constantemente la forma recién adquirida y, tras el calentamiento posterior, restaurar la configuración original, demostrando al mismo tiempo superelasticidad. Las estructuras de níquel-titanio son indispensables, en particular, en el tratamiento de lesiones de la columna y distrofias del sistema musculoesquelético.

tantalio para medicina

Definición y características útiles.
El tantalio (Ta, lat. Tantalum) es un metal refractario pesado de un tono plateado azulado de "plomo", que se debe a la película de pentóxido de Ta 2 O 5 que lo recubre. Es uno de los elementos químicos de la Tabla Periódica, ubicado en un subgrupo secundario del quinto grupo del sexto período, número atómico 73 (Fig. 2).

Figura 2. Cristales de tantalio.

El tantalio tiene una masa atómica de 180,94 con una alta densidad específica de 16,65 g/cm 3 a 20 °C (a modo de comparación: la densidad específica del Fe es 7,87 g/cm 3, Pv es 11,34 g/cm 3). El punto de fusión es 3017 °C (sólo W y Re son más refractarios). 1669°C, punto de ebullición - 5458°C. El tantalio se caracteriza por la propiedad del paramagnetismo: su susceptibilidad magnética específica a temperatura ambiente es 0,849·10 -6 .

Este material estructural, que combina alta dureza y ductilidad, en su forma pura se presta bien al mecanizado por cualquier medio (estampado, laminado, forjado, brochado, retorcido, corte, etc.). A bajas temperaturas se procesa sin fuertes endurecimientos mecánicos, estando sometido a efectos de deformación (punto de compresión 98,8%) y sin necesidad de cocción previa. El tantalio no pierde plasticidad incluso si se congela a -198 °C.

El valor del módulo de elasticidad del tantalio es de 190 Gn/m 2 o 190 102 kgf/mm 2 a 25 °C, por lo que se transforma fácilmente en alambre. También se produce la lámina de tantalio más delgada (de aproximadamente 0,039 mm de espesor) y otros productos estructurales semiacabados.

Una especie de "gemelo" de Ta es el Nb, caracterizado por muchas propiedades similares.

El tantalio se distingue por una resistencia excepcional a ambientes agresivos. Esta es una de sus propiedades más valiosas para su uso en muchas industrias, incluida la medicina. Es resistente a ácidos inorgánicos agresivos como HNO 3 , H 2 SO 4 , HCl, H 3 PO 4 , así como a ácidos orgánicos de cualquier concentración. En este parámetro, sólo es superado por los metales nobles, y aun así no en todos los casos. Entonces, Ta, a diferencia del Au, el Pt y muchos otros metales preciosos, "ignora" incluso el agua regia HNO 3 + 3HCl. Se observa una estabilidad algo menor del tantalio con respecto a los álcalis.

La alta resistencia a la corrosión del Ta también se manifiesta en relación con el oxígeno atmosférico. El proceso de oxidación comienza sólo a 285 °C: sobre el metal se forma una película protectora superficial de pentóxido de tantalio Ta 2 O 5. Es la presencia de una película de este, el único estable de todos los óxidos de Ta, lo que hace que el metal sea inmune a los reactivos agresivos. De ahí la característica especialmente valiosa del tantalio para la medicina, como la alta biocompatibilidad con el cuerpo humano, que percibe las estructuras de tantalio implantadas en él como su propio tejido, sin rechazo. Basado en esta cualidad tan valiosa. uso medico Eso en áreas como cirugía reconstructiva, ortopedia, implantología.

El tantalio es uno de los metales raros: sus reservas en la corteza terrestre son aproximadamente del 0,0002%. Esto provoca el alto costo de este material estructural. Por eso está tan extendido el uso de tantalio en forma de películas finas de revestimientos protectores anticorrosión depositados sobre el metal base, que, por cierto, es de tres a cuatro veces mayor que el tantalio recocido puro.

Aún más a menudo, el tantalio se utiliza en forma de aleaciones como una adición de aleación a metales menos costosos para dar a los compuestos resultantes un complejo de las propiedades físicas, mecánicas y químicas necesarias. El acero, el titanio y otras aleaciones metálicas con la adición de tantalio tienen una gran demanda en la instrumentación química y médica. De ellos se practica en particular la fabricación de serpentines, destiladores, aireadores, equipos de rayos X, dispositivos de control, etc. En medicina, el tantalio y sus compuestos también se utilizan para fabricar equipos para quirófanos.

Es de destacar que en varias áreas el tantalio, al ser menos costoso, pero al tener muchas características operativas adecuadas, puede reemplazar con éxito a los metales preciosos del grupo del platino-iridio.

Grados y aleaciones de tantalio.
Los principales grados de titanio sin alear con contenido de impurezas dentro del error estadístico son:

• HDTV: Ta - 99,9%, (Nb) - 0,2%. Otras impurezas como (Ti), (Al), (Co), (Ni) están contenidas en milésimas y diezmilésimas de porcentaje.
• HDTV 1: La composición química del grado indicado es 99,9% Ta. El niobio (Nb), siempre presente en el tantalio industrial, corresponde sólo al 0,03%.
• PM: Ta - 99,8%. Impurezas (no más del%): Nb - 0,1%, Fe - 0,005%, Ti, H - 0,001% cada uno, Si - 0,003%, W + Mo, O - 0,015% cada uno, Co - 0,0001%, Ca - 0,002% , Na, Mg, Mn - 0,0003% cada uno, Ni, Zr, Sn - 0,0005% cada uno, Al - 0,0008%, Cu, Cr - 0,0006% cada uno, C, N - 0,01% cada uno.
• T: Ta - 99,37%, Nb - 0,5%, W - 0,05%, Mo - 0,03%, (Fe) - 0,03%; (Ti) - 0,01%, (Si) - 0,005%.

La alta dureza del Ta permite fabricar aleaciones estructurales duras a partir de él, por ejemplo Ta con W (TV). Reemplazar la aleación de TiC con un análogo de tantalio de TaC optimiza significativamente las características mecánicas del material estructural y amplía las posibilidades de su aplicación.

Relevancia de la aplicación de Ta para fines médicos
Aproximadamente el 5% del tantalio producido en el mundo se gasta en necesidades médicas. A pesar de esto, no se puede subestimar la importancia de su uso en esta industria.

Como ya se señaló, el tantalio es uno de los mejores materiales bioinertes metálicos debido a la película de pentóxido de Ta 2 O 5 más delgada, pero muy fuerte y químicamente resistente, que se autoforma en su superficie. Debido a la alta adherencia, que facilita y acelera el proceso de fusión del implante con tejido vivo, existe un bajo porcentaje de rechazo de los implantes de tantalio y ausencia de reacciones inflamatorias.

A partir de productos semiacabados de tantalio como láminas, varillas, alambres y otras formas de producción, se fabrican construcciones muy demandadas en cirugía plástica, cardio, neuro y osteocirugía para suturas, fusión de fragmentos óseos, colocación de stents y clipaje. de los vasos (Fig. 3).

Figura 3. Estructura de unión de tantalio en la articulación del hombro.

El uso de placas delgadas de tantalio y estructuras de malla se practica en cirugía maxilofacial y para el tratamiento de lesiones cerebrales traumáticas. Las fibras de hilo de tantalio reemplazan el tejido muscular y tendinoso. Uso de tantalio Los cirujanos utilizan fibra de tantalio para operaciones abdominales, en particular, para fortalecer las paredes de la cavidad abdominal. Las mallas de tantalio son indispensables en el campo de las prótesis oftálmicas. Los hilos de tantalio más finos se utilizan incluso para la regeneración de los troncos nerviosos.

Y, por supuesto, el Ta y sus compuestos, junto con el Ti, son muy utilizados en ortopedia e implantología para la fabricación de endoprótesis articulares y prótesis dentales.

Desde principios del nuevo milenio, se ha vuelto cada vez más popular el innovador campo de la medicina, basado en el principio de utilizar campos eléctricos estáticos para activar cuerpo humano bioprocesos deseados. Se ha demostrado científicamente la presencia de altas propiedades electreto del recubrimiento de pentóxido de tantalio Ta 2 O 5. Las películas de electreto de óxido de titanio de la serpiente se han generalizado en la cirugía vascular, las endoprótesis y la creación de instrumentos y dispositivos médicos.

Aplicación práctica del titanio y el tantalio en ramas específicas de la medicina.

Traumatología: estructuras para fusión de fracturas.

Actualmente, esta técnica se utiliza cada vez más para la rápida fusión de fracturas. tecnología innovadora como la osteosíntesis de metales. Para garantizar una posición estable de los fragmentos óseos, se utilizan diversas estructuras de fijación, tanto externas como internas, implantadas en el cuerpo. Sin embargo, los productos de acero utilizados anteriormente muestran una baja eficiencia debido a su susceptibilidad a la corrosión bajo la influencia del entorno agresivo de la carrocería y el fenómeno de la galvanización. Como resultado, se produce tanto una rápida destrucción de los propios fijadores como una reacción de rechazo, lo que provoca procesos inflamatorios en un contexto de dolor intenso debido a la interacción activa de los iones Fe con el entorno fisiológico de los tejidos musculoesqueléticos en el campo eléctrico del cuerpo. .

Para evitar consecuencias indeseables permite la producción de fijadores-implantes de titanio y tantalio con la propiedad de biocompatibilidad con los tejidos vivos (Fig. 4).

Figura 4. Construcciones de titanio y tantalio para osteosíntesis.

Se pueden utilizar diseños similares de configuraciones simples y complejas para una introducción a largo plazo o incluso permanente en el cuerpo humano. Esto es especialmente importante para los pacientes mayores, ya que elimina la necesidad de cirugía para retirar el retenedor.

endoprótesis

Mecanismos artificiales implantados quirúrgicamente en el tejido óseo se llaman endoprótesis. La artroplastia articular más utilizada: cadera, hombro, codo, rodilla, tobillo, etc. El proceso de artroplastia es siempre una operación compleja, cuando se extrae una parte de la articulación que no está sujeta a restauración natural y luego se reemplaza con un implante de endoprótesis.

A los componentes metálicos de las endoprótesis se les imponen una serie de requisitos importantes. Deben tener simultáneamente las propiedades de rigidez, resistencia, elasticidad, la capacidad de crear la estructura superficial necesaria, resistencia a la corrosión del cuerpo, eliminando el riesgo de rechazo y otras cualidades útiles.

Para la fabricación de endoprótesis se pueden utilizar diversos metales bioinertes. El lugar principal entre ellos lo ocupan el titanio, el tantalio y sus aleaciones. Estos materiales duraderos, resistentes y fáciles de procesar proporcionan una osteointegración efectiva (el tejido óseo los percibe como tejidos naturales del cuerpo y no causan reacciones negativas) y una rápida fusión ósea, garantizando la estabilidad de la prótesis durante largos periodos de décadas. En la fig. 5 muestra el uso de titanio en artroplastia de cadera.

Figura 5. Reemplazo de cadera de titanio.

En artroplastia, como alternativa al uso de construcciones totalmente metálicas, se utiliza ampliamente el método de pulverización por plasma de recubrimientos protectores biocompatibles a base de óxidos de Ti y Ta sobre la superficie de los componentes no metálicos de la prótesis.

Titanio puro y sus aleaciones. En el campo de las endoprótesis, aplicación amplia tanto Ti puro (p. ej. CP-Ti con un contenido de Ti del 98,2-99,7%) como sus aleaciones. El más común de ellos es el Ti-6AI-4V con altos índices Fuerza, caracterizada por resistencia a la corrosión e inercia biológica. La aleación Ti-6A1-4V se distingue por una resistencia mecánica particularmente alta y tiene características de torsión axial extremadamente cercanas a las del hueso.

Hasta la fecha se han desarrollado varias aleaciones modernas de titanio. Por tanto, la composición química de las aleaciones de niobio Ti-5AI-2,5Fe y Ti-6AI-17 no contiene V tóxico, además, se distinguen por un valor bajo del módulo de elasticidad. Y la aleación Ti-Ta30 se caracteriza por la presencia de un módulo de expansión térmica comparable al de la metal-cerámica, lo que determina su estabilidad durante la interacción a largo plazo con los componentes metal-cerámicos del implante.

Aleaciones de tantalio-circonio. Las aleaciones Ta + Zr combinan propiedades tan importantes para las endoprótesis como la biocompatibilidad con los tejidos corporales basada en la corrosión y la resistencia galvánica, la rigidez de la superficie y la estructura trabecular (porosa). superficie metálica. Gracias a la propiedad de la trabecularidad, es posible una aceleración significativa del proceso de osteointegración: el crecimiento de tejido óseo vivo en la superficie metálica del implante.

Endoprótesis elásticas fabricadas con malla de alambre de titanio. Debido a la alta plasticidad y ligereza en la cirugía reconstructiva moderna y otras industrias médicas, se utilizan activamente endoprótesis elásticas innovadoras en forma de la malla de alambre de titanio más delgada. Resistente, fuerte, elástica, duradera y bioinerte, la malla es un material ideal para endoprótesis de tejidos blandos (Fig. 6).

Figura 6. Endoprótesis de malla de aleación de titanio para plastia de tejidos blandos.

"Web" ya ha sido probado con éxito en áreas como ginecología, cirugía maxilofacial y traumatología. Según los expertos, las endoprótesis de malla de titanio son incomparables en términos de estabilidad y un riesgo casi nulo de efectos secundarios.

Aleaciones médicas con memoria de forma de níquel y titanio

Hoy en día, en diversos campos de la medicina, las aleaciones de niqueluro de titanio, que tienen el llamado. con efecto de memoria de forma (SME). Este material se utiliza para el reemplazo por endoprótesis del tejido ligamentoso-cartilaginoso del sistema musculoesquelético humano.

El niqueluro de titanio (término internacional nitinol) es un TiNi intermetálico que se obtiene aleando Ti y Ni en proporciones iguales. La característica más importante de las aleaciones de niqueluro-titanio es la propiedad de superelasticidad, en la que se basa el EZF.

La esencia del efecto es que la muestra se deforma fácilmente al enfriarse en un cierto rango de temperatura, y la deformación se autoelimina cuando la temperatura aumenta al valor inicial con la aparición de propiedades superelásticas. En otras palabras, si una placa de aleación de nitinol se dobla a baja temperatura, entonces del mismo modo régimen de temperatura conservará su nueva forma durante el tiempo que desee. Sin embargo, sólo es necesario elevar la temperatura a la inicial, la placa se enderezará nuevamente como un resorte y tomará su forma original.

Ejemplos de productos propósito médico de la aleación de nitinol se muestran en las figuras siguientes. 7, 8, 9, 10.

Figura 7. Conjunto de implantes de niqueluro de titanio para traumatología (en forma de grapas, grapas, fijadores, etc.).

Figura 8. Un conjunto de implantes de niqueluro de titanio para cirugía (en forma de pinzas, dilatadores, instrumentos quirúrgicos).

Figura 9. Muestras de materiales porosos e implantes de niqueluro de titanio para vertebrología (en forma de endoprótesis, productos laminares y cilíndricos).

Figura 10. Materiales y endoprótesis de niqueluro de titanio para cirugía y odontología maxilofacial.

Además, las aleaciones de níquel-titanio, como la mayoría de los productos a base de titanio, son bioinertes debido a su alta resistencia galvánica y a la corrosión. Por tanto, es un material ideal en relación con el cuerpo humano para la fabricación de implantes biomecánicamente compatibles (BMCI).

El uso de Ti y Ta para la fabricación de stents vasculares.

Stents (del inglés stent): en medicina se les llama especiales y tienen la forma de marcos cilíndricos de malla elástica, estructuras metálicas colocadas dentro de grandes vasos (venas y arterias), así como otros órganos huecos (esófago, intestinos, conductos biliares, etc.) en áreas patológicamente estrechadas para expandirlas a los parámetros requeridos y restaurar la permeabilidad.

El uso del método de colocación de stent tiene mayor demanda en campos como la cirugía vascular y, en particular, la angioplastia coronaria (Fig. 11).

Figura 11. Muestras de stents vasculares de titanio y tantalio.

Hasta la fecha, se han desarrollado científicamente y puesto en práctica más de medio millar de stents vasculares. varios tipos y diseños. Se diferencian entre sí en la composición de la aleación original, la longitud, la configuración de los orificios, el tipo de revestimiento de la superficie y otros parámetros operativos.

Los requisitos para los stents vasculares están diseñados para garantizar su impecable funcionalidad y, por lo tanto, son diversos y muy altos.

Estos productos deben ser:

• biocompatible con los tejidos corporales;
• flexible;
• elástico;
• durable;
• radiopaco, etc.

Los principales materiales utilizados hoy en día en la fabricación de stents metálicos son composiciones. metales nobles, así como Ta, Ti y sus aleaciones (VT6S, VT8, VT 14, VT23, nitinol), totalmente biointegrables con los tejidos corporales y que combinan un complejo de todas las demás propiedades físicas y mecánicas necesarias.

Costura de huesos, vasos y fibras nerviosas.

Los troncos nerviosos periféricos, dañados como resultado de diversas lesiones mecánicas o complicaciones de ciertas enfermedades, requieren una intervención quirúrgica seria para su restauración. La situación se ve agravada por el hecho de que patologías similares visto en el contexto del trauma órganos asociados como huesos, vasos sanguíneos, músculos, tendones, etc. En este caso se desarrolla un programa de tratamiento integral con la aplicación de suturas específicas. Como materia prima para la fabricación de material de sutura: hilos, grapas, pinzas, etc. – el titanio, el tantalio y sus aleaciones se utilizan como metales que tienen biocompatibilidad química y todo el complejo de propiedades físicas y mecánicas necesarias.

Las figuras siguientes muestran ejemplos de este tipo de operaciones.

Figura 12. Coser el hueso con grapas de titanio.

Figura 13. Cosido de un haz de fibras nerviosas utilizando los filamentos de tantalio más finos.

Figura 14. Cosido de vasijas mediante grapas de tantalio.

Actualmente, se están desarrollando tecnologías cada vez más avanzadas de neuroosteo y vasoplastia, sin embargo, los materiales de titanio y tantalio utilizados para esto continúan manteniendo la palma por encima de todos los demás.

Cirugía plástica

cirugía plástica Llamada extirpación quirúrgica de defectos en órganos con el fin de recrear sus proporciones anatómicas ideales. A menudo, estas reconstrucciones se realizan utilizando diversos productos metálicos implantados en los tejidos en forma de placas, mallas, resortes, etc.

Particularmente indicativa a este respecto es la craneoplastia, una operación para corregir la deformidad del cráneo. Dependiendo de las indicaciones de cada situación clínica concreta, la craneoplastia se puede realizar aplicando placas rígidas de titanio o mallas elásticas de tantalio en la zona operada. En ambos casos, se permite utilizar tanto metales puros sin aditivos de aleación como sus aleaciones bioinertes. Ejemplos de craneoplastia utilizando placa de titanio y la malla de tantalio se presentan en las figuras siguientes.

Figura 15. Craneoplastia mediante placa de titanio.

Figura 16. Craneoplastia con malla de tantalio.

Las estructuras de titanio y tantalio también se pueden utilizar para la restauración cosmética de la cara, el pecho, las nalgas y muchos otros órganos.

Neurocirugía (imposición de microclips)

El clipping (clip clip en inglés) es una operación neuroquirúrgica en los vasos del cerebro, cuyo objetivo es detener el sangrado (en particular, cuando se rompe un aneurisma) o desconectar la circulación sanguínea de las personas lesionadas. vasos pequeños. La esencia del método de recorte radica en el hecho de que se superponen clips metálicos en miniatura (clips) en las áreas dañadas.

La demanda del método de clipaje, principalmente en el campo neuroquirúrgico, se explica por la imposibilidad de ligar pequeños vasos cerebrales mediante métodos tradicionales.

Debido a la variedad y especificidad de las situaciones clínicas que surgen, en la práctica neuroquirúrgica se utiliza una amplia gama de clips vasculares, que se diferencian en su propósito específico, método de fijación, dimensiones y otros parámetros funcionales (Fig. 17).

Figura 17. Clips para apagar aneurismas cerebrales.

En las fotografías, los clips parecen grandes, pero en realidad no son más grandes que la uña de un niño y están instalados bajo un microscopio (Fig. 18).

Figura 18. Cirugía para clipar un aneurisma de un vaso cerebral.

Para la fabricación de clips, por regla general, se utiliza alambre plano de titanio puro o tantalio, en algunos casos de plata. Estos productos son absolutamente inertes con respecto a la médula y no provocan reacciones adversas.

ortopedia dental

El titanio, el tantalio y sus aleaciones han encontrado un amplio uso médico en odontología, concretamente en el campo de las prótesis dentales.

La cavidad bucal es un entorno especialmente agresivo que afecta negativamente a los materiales metálicos. Incluso los metales preciosos utilizados tradicionalmente en las prótesis dentales, como el oro y el platino, en cavidad oral no puede resistir completamente la corrosión y el rechazo posterior, sin mencionar el alto costo y la gran masa, causando malestar en pacientes. Por otro lado, las estructuras ortopédicas ligeras de plástico acrílico tampoco resisten críticas serias debido a su fragilidad. Una auténtica revolución en la odontología ha sido la fabricación de coronas individuales, así como de puentes y prótesis removibles a base de titanio y tantalio. Estos metales, debido a su inherente cualidades valiosas cómo la inercia biológica y la alta resistencia a un precio relativamente bajo compiten con éxito con el oro y el platino, e incluso los superan en varios parámetros.

En particular, las coronas de titanio macizas y estampadas son muy populares (Fig. 19). Y las coronas pulverizadas con plasma hechas de nitruro de titanio TiN son prácticamente indistinguibles del oro en apariencia y propiedades funcionales (Fig. 19).

Figura 19. Corona de titanio macizo y corona recubierta de nitruro de titanio.

En cuanto a las prótesis, se pueden fijar (puente) para restaurar varias cercanas. dientes parados o removible, utilizado en caso de pérdida de toda la dentición (dentición completa de la mandíbula). Las prótesis más comunes son las de cierre (del alemán der Bogen "arco").

La prótesis de cierre se distingue favorablemente por la presencia de un marco de metal al que se fija la parte base (Fig. 20).

Figura 20. Prótesis de gancho del maxilar inferior.

Hoy en día, la parte del cierre de la prótesis y los cierres suelen estar hechos de titanio médico puro de alta pureza de la marca HDTV.

Una verdadera revolución en odontología ha sido la demanda cada vez mayor de prótesis sobre implantes. Las prótesis sobre implantes son la forma más fiable de fijar estructuras ortopédicas, que en este caso sirven durante décadas o incluso de por vida.

Un implante dental (diente) es una estructura de dos piezas que sirve como soporte para coronas, así como puentes y dentaduras postizas removibles, cuya parte base (el implante en sí) es un pasador roscado cónico atornillado directamente en el hueso de la mandíbula. En la plataforma superior del implante se instala un pilar, que sirve para fijar la corona o prótesis (Fig. 21).

Figura 21 Implante dental Nobel Biocare fabricado con titanio puro de grado médico grado 4 (G4Ti).

Muy a menudo, para la fabricación de la parte roscada del implante, se utiliza titanio médico puro con un recubrimiento superficial de tantalio y niobio, lo que contribuye a la activación del proceso de osteointegración: la fusión del metal con el tejido óseo y de las encías vivo.

Sin embargo, algunos fabricantes prefieren fabricar implantes no de dos piezas, sino de una pieza, en los que la parte del tornillo y el pilar no tienen una estructura separada, sino monolítica. Al mismo tiempo, por ejemplo, la empresa alemana Zimmer produce implantes de una pieza de tantalio poroso que, en comparación con el titanio, tiene mayor flexibilidad y se incrusta en el tejido óseo con un riesgo casi nulo de complicaciones (Fig. 22).

Figura 22 Implantes dentales de tantalio porosos de una pieza Zimmer.

El tantalio, a diferencia del titanio, es un metal más pesado, por lo que la estructura porosa aclara significativamente el producto, sin provocar, además, la necesidad de una deposición externa adicional de un recubrimiento osteointegrador.

En la figura se muestran ejemplos de prótesis implantológicas de dientes individuales (coronas) y de instalación de prótesis removibles sobre implantes. 23.

Figura 23. Ejemplos de uso de implantes de titanio-tántalo en prótesis dentales.

Hoy en día, además de los existentes, se están desarrollando cada vez más métodos nuevos de prótesis sobre implantes, que muestran una alta eficacia en diversas situaciones clínicas.

Fabricación de instrumentos médicos.

Hoy en el mundo Práctica clinica Se utilizan cientos de variedades de diversos instrumentos quirúrgicos y endoscópicos y equipos médicos, fabricados con titanio y tantalio (GOST 19126-79 "Instrumentos metálicos médicos. Especificaciones generales". Se comparan favorablemente con otros análogos en términos de resistencia, ductilidad y resistencia a la corrosión. lo que provoca la inercia biológica.

Los instrumentos médicos de titanio son casi el doble de ligeros que los de acero, y al mismo tiempo son más cómodos y duraderos.

Figura 24. Instrumentos quirúrgicos elaborados sobre base de titanio-tántalo.

Las principales industrias médicas en las que los instrumentos de titanio y tantalio tienen mayor demanda son la oftalmológica, dental, otorrinolaringológica y quirúrgica. La amplia gama de herramientas incluye cientos de tipos de espátulas, clips, dilatadores, espejos, pinzas, tijeras, fórceps, bisturíes, esterilizadores, tubos, cinceles, pinzas y todo tipo de placas.

Las características bioquímicas y físico-mecánicas de los instrumentos ligeros de titanio son de particular valor para la cirugía de campaña militar y diversas expediciones. Aquí son absolutamente indispensables, porque en condiciones extremas, literalmente cada 5-10 gramos de exceso de carga es una carga significativa, y la resistencia a la corrosión y la máxima confiabilidad son requisitos obligatorios.

El titanio, el tantalio y sus aleaciones en forma de productos monolíticos o finas capas protectoras se utilizan activamente en la instrumentación médica. Se utilizan en la fabricación de destiladores, bombas para bombear medios agresivos, esterilizadores, componentes de anestesia y equipos respiratorios, los dispositivos más complejos para duplicar el trabajo de órganos vitales como "corazón artificial", "pulmón artificial", "riñón artificial". ", etc.

Los cabezales de titanio de los dispositivos ultrasónicos tienen la vida útil más larga, a pesar de que los análogos de otros materiales, incluso con una exposición irregular a vibraciones ultrasónicas, rápidamente quedan inutilizables.

Además de lo anterior, cabe señalar que el titanio, como el tantalio, a diferencia de muchos otros metales, tiene la capacidad de desorber (“repeler”) la radiación de isótopos radiactivos y, por lo tanto, se utiliza activamente en la producción de diversos dispositivos de protección y equipo radiológico.

Conclusión

El desarrollo y la producción de dispositivos médicos es una de las áreas de progreso científico y tecnológico que más se desarrolla. Con el comienzo del tercer milenio, la ciencia y la tecnología médicas se convirtieron en una de las principales fuerzas impulsoras de la civilización mundial moderna.

La importancia de los metales en la vida humana aumenta constantemente. Se están produciendo cambios revolucionarios en el contexto del desarrollo intensivo de la ciencia científica de los materiales y la metalurgia práctica. Y ahora, en las últimas décadas, se han levantado "en el escudo de la historia" metales industriales como el titanio y el tantalio, que, con razón, pueden llamarse materiales estructurales del nuevo milenio.

No se puede subestimar la importancia del titanio en la medicina moderna. A pesar de una historia relativamente corta de uso en Propósitos prácticos, se ha convertido en uno de los materiales líderes en muchas industrias médicas. El titanio y sus aleaciones tienen la suma de todas las características necesarias para ello: resistencia a la corrosión (y, en consecuencia, bioinerte), así como ligereza, resistencia, dureza, rigidez, durabilidad, neutralidad galvánica, etc.

No es inferior al titanio en términos de importancia práctica y al tantalio. Con la similitud general de la mayoría de las propiedades útiles, en algunas cualidades son inferiores y en otras son superiores entre sí. Por eso es difícil, y difícilmente razonable, juzgar objetivamente la prioridad de cualquiera de estos metales para la medicina: más bien se complementan orgánicamente que entran en conflicto entre sí. Baste decir que las estructuras médicas basadas en aleaciones de titanio y tantalio, que combinan todas las ventajas del Ti y el Ta, se están desarrollando activamente y se utilizan en la práctica. Y no es casualidad que en los últimos años se hayan realizado intentos cada vez más exitosos de crear órganos artificiales completos, implantados directamente en el cuerpo humano, a partir de titanio, tantalio y sus compuestos. Se acerca el momento en que, digamos, los conceptos de "corazón de titanio" o "nervios de tantalio" pasarán con seguridad de la categoría de figuras retóricas a un plano puramente práctico.