दंत चिकित्सा में टाइटेनियम के पसंदीदा ग्रेड। छोटी सांद्रता में एसिड और क्षार के प्रति जैविक उदासीनता और संक्षारण-विरोधी प्रतिरोध

टाइटेनियम मिश्र धातुउच्च तकनीकी और भौतिक-यांत्रिक गुणों के साथ-साथ विष विज्ञान संबंधी जड़ता भी है। टाइटेनियम शीट ग्रेड वीटी-100 का उपयोग स्टैम्प्ड क्राउन (मोटाई 0.14-0.28 मिमी), हटाने योग्य डेन्चर के स्टैम्प्ड बेस (0.35-0.4 मिमी), टाइटेनियम-सिरेमिक डेन्चर के फ्रेम, विभिन्न डिजाइनों के प्रत्यारोपण के लिए किया जाता है। टाइटेनियम वीटी-6 का उपयोग प्रत्यारोपण के लिए भी किया जाता है।

इसका उपयोग कास्ट क्राउन, पुल, धनुषाकार (क्लैप) फ्रेम, स्प्लिंटिंग कृत्रिम अंग और कास्ट मेटल बेस बनाने के लिए किया जाता है। कास्ट टाइटेनियम VT-5L. टाइटेनियम मिश्र धातु का गलनांक 1640°C होता है।

विदेशी विशिष्ट साहित्य में एक दृष्टिकोण होता है जिसके अनुसार टाइटेनियम और उसके मिश्र धातुसोने के विकल्प के रूप में कार्य करें। हवा के संपर्क में आने पर, टाइटेनियम एक पतली अक्रिय ऑक्साइड परत बनाता है। इसके अन्य फायदों में कम तापीय चालकता और मिश्रित सीमेंट और चीनी मिट्टी के साथ जुड़ने की क्षमता शामिल है। नुकसान कास्टिंग प्राप्त करने में कठिनाई है (शुद्ध टाइटेनियम 1668 डिग्री सेल्सियस पर पिघलता है और पारंपरिक मोल्डिंग यौगिकों और ऑक्सीजन के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है)। नतीजतन, इसे ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में विशेष उपकरणों में डाला और मिलाया जाना चाहिए। टाइटेनियम और निकल के मिश्रधातु विकसित किए जा रहे हैं जिन्हें पारंपरिक विधि का उपयोग करके ढाला जा सकता है (ऐसा मिश्रधातु बहुत कम निकल आयन छोड़ता है और चीनी मिट्टी के बरतन से अच्छी तरह जुड़ जाता है)। सीएडी/सीएएम तकनीक (कंप्यूटर-एडेड मॉडलिंग/कंप्यूटर-एडेड मिलिंग) का उपयोग करके स्थिर कृत्रिम अंग (मुख्य रूप से मुकुट और पुल) बनाने की नई विधियां सभी कास्टिंग समस्याओं को तुरंत समाप्त कर देती हैं। कुछ सफलताएँ घरेलू वैज्ञानिकों को भी प्राप्त हुई हैं।

0.3-0.7 मिमी मोटी पतली शीट वाले टाइटेनियम बेस वाले हटाने योग्य डेन्चर के अन्य सामग्रियों से बने बेस वाले डेन्चर की तुलना में निम्नलिखित मुख्य लाभ हैं:

मौखिक ऊतकों की पूर्ण जड़ता, जो निकल और क्रोमियम से एलर्जी की प्रतिक्रिया की संभावना को पूरी तरह से समाप्त कर देती है, जो अन्य मिश्र धातुओं से बने धातु के आधारों का हिस्सा हैं; - प्लास्टिक आधारों के विशिष्ट विषाक्त, थर्मल इन्सुलेशन और एलर्जी प्रभावों की पूर्ण अनुपस्थिति; - टाइटेनियम की उच्च विशिष्ट शक्ति के कारण पर्याप्त आधार कठोरता के साथ छोटी मोटाई और वजन; - उच्च सटीकताकृत्रिम बिस्तर की राहत के सबसे छोटे विवरण का पुनरुत्पादन, प्लास्टिक और अन्य धातुओं से बने कास्ट बेस के लिए अप्राप्य; - कृत्रिम अंग के प्रति रोगी के अनुकूलन में महत्वपूर्ण राहत; - भोजन के स्वाद की अच्छी बोली और धारणा बनाए रखना।

झरझरा टाइटेनियम और टाइटेनियम निकलाइड, जिसमें आकार की स्मृति होती है, का उपयोग दंत चिकित्सा में प्रत्यारोपण के लिए सामग्री के रूप में किया जाता है। एक समय था जब टाइटेनियम नाइट्राइड के साथ धातु कृत्रिम अंग की कोटिंग दंत चिकित्सा में व्यापक हो गई थी, जो स्टील और सीएचएस को सुनहरा रंग देती थी और विधि के लेखकों के अनुसार, सोल्डरिंग लाइन को अलग करती थी। हालाँकि, निम्नलिखित कारणों से इस तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है:

1) स्थिर कृत्रिम अंगों की टाइटेनियम नाइट्राइड कोटिंग पुरानी तकनीक पर आधारित है, यानी स्टैम्पिंग और सोल्डरिंग;

2) टाइटेनियम नाइट्राइड कोटिंग के साथ कृत्रिम अंग का उपयोग करते समय, पुरानी कृत्रिम तकनीक का उपयोग किया जाता है, इस प्रकार, आर्थोपेडिक दंत चिकित्सकों की योग्यता में वृद्धि नहीं होती है, बल्कि 50 के स्तर पर बनी रहती है;

3) टाइटेनियम नाइट्राइड कोटिंग वाले कृत्रिम अंग असुंदर हैं और आबादी के एक निश्चित हिस्से के खराब स्वाद के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। हमारा काम दांतों की खराबी पर जोर देना नहीं, बल्कि उसे छिपाना है। और इस दृष्टि से ये कृत्रिम अंग अस्वीकार्य हैं। सोने की मिश्रधातुओं में सौंदर्य संबंधी हानियाँ भी होती हैं। लेकिन सोने की मिश्रधातुओं के प्रति आर्थोपेडिक दंत चिकित्सकों की प्रतिबद्धता को उनके रंग से नहीं, बल्कि उनकी विनिर्माण क्षमता और मौखिक द्रव के प्रति उच्च प्रतिरोध द्वारा समझाया गया है;

4) नैदानिक ​​अवलोकनदिखाया गया कि टाइटेनियम नाइट्राइड कोटिंग छिल जाती है, दूसरे शब्दों में, इस कोटिंग का भाग्य अन्य बायमेटल्स के समान ही होता है;

5) यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि हमारे रोगियों का बौद्धिक स्तर काफी बढ़ गया है, और साथ ही कृत्रिम अंग की उपस्थिति की आवश्यकताएं भी बढ़ गई हैं। यह कुछ आर्थोपेडिस्टों द्वारा सोने के मिश्र धातु सरोगेट को खोजने के प्रयासों के सामने विफल हो जाता है;

6) प्रस्ताव की उपस्थिति के कारण - टाइटेनियम नाइट्राइड के साथ स्थिर डेन्चर कोटिंग - एक तरफ, आर्थोपेडिक दंत चिकित्सा की सामग्री और तकनीकी आधार का पिछड़ापन है, और दूसरी तरफ, कुछ की पेशेवर संस्कृति का अपर्याप्त स्तर है दंत चिकित्सक.

इसमें बड़ी मात्रा में विषाक्त पदार्थ मिलाया जा सकता है एलर्जीस्थिर कृत्रिम अंगों की टाइटेनियम नाइट्राइड कोटिंग पर रोगियों के शरीर।

कई बुनियादी और व्यावहारिक अध्ययन यह बताते हैं सर्वोत्तम सामग्रीटाइटेनियम का उपयोग दंत प्रत्यारोपण के निर्माण के लिए किया जाता है।

रूस में, विभिन्न संरचनाओं के उत्पादन के लिए, तकनीकी रूप से शुद्ध टाइटेनियम ग्रेड BT 1-0 और BT 1-00 (GOST 19807−91) का उपयोग किया जाता है, और विदेशों में वे तथाकथित "व्यावसायिक रूप से शुद्ध" टाइटेनियम का उपयोग करते हैं, जिसे विभाजित किया गया है 4 ग्रेड (ग्रेड 1−4 एएसटीएम, आईएसओ)। टाइटेनियम मिश्र धातु Ti-6Al−4V (ASTM, ISO) का भी उपयोग किया जाता है, जो घरेलू मिश्र धातु BT-6 का एक एनालॉग है। ये सभी पदार्थ रासायनिक संरचना और यांत्रिक गुणों में भिन्न हैं।

टाइटेनियम ग्रेड 1,2,3 - दंत चिकित्सा में उपयोग नहीं किया जाता, क्योंकि बहुत नरम।

शुद्ध टाइटेनियम ग्रेड 4 (CP4) के लाभ

• बेहतर जैविक अनुकूलता
• विषैले वैनेडियम की अनुपस्थिति (V)
• बेहतर संक्षारण प्रतिरोध
• एलर्जी प्रतिक्रियाओं की 100% अनुपस्थिति

विदेशी कंपनियों के वैज्ञानिक लेखों, कार्यप्रणाली और प्रस्तुति प्रकाशनों के अध्ययन के अनुसार, एएसटीएम, आईएसओ, गोस्ट मानक उपलब्ध हैं तुलना तालिकाएँविभिन्न ग्रेड के टाइटेनियम के गुण और संरचना।

तालिका 1. आईएसओ 5832/II और एएसटीएम एफ 67−89 के अनुसार टाइटेनियम की रासायनिक संरचना।

** आईएसओ और एएसटीएम डेटा कई बिंदुओं पर सहमत हैं; यदि वे भिन्न हैं, तो एएसटीएम मान कोष्ठक में दिए गए हैं।

तालिका 2. आईएसओ 5832/II और एएसटीएम एफ 67−89 के अनुसार टाइटेनियम के यांत्रिक गुण।

तालिका 3. GOST 19807−91 के अनुसार टाइटेनियम मिश्र धातुओं की रासायनिक संरचना।

* टाइटेनियम ग्रेड वीटी 1−00 में, एल्यूमीनियम का द्रव्यमान अंश 0.3% से अधिक नहीं होने की अनुमति है, टाइटेनियम ग्रेड वीटी 1−0 में 0.7% से अधिक नहीं।

तालिका 4. GOST 19807−91 के अनुसार टाइटेनियम मिश्र धातुओं के यांत्रिक गुण।

** डेटा OST 1 90 173−75 के अनुसार दिया गया है।
*** उपलब्ध साहित्य में कोई डेटा नहीं मिला।

मानी जाने वाली सामग्रियों में सबसे मजबूत Ti-6Al−4V मिश्र धातु (VT-6 का घरेलू एनालॉग) है। इसकी संरचना में एल्यूमीनियम और वैनेडियम को शामिल करने से ताकत में वृद्धि हासिल की जाती है। हालाँकि, यह मिश्र धातु पहली पीढ़ी के बायोमटेरियल से संबंधित है और किसी भी नैदानिक ​​मतभेद की अनुपस्थिति के बावजूद, इसका उपयोग कम और कम किया जाता है। यह प्रावधान बड़े जोड़ों के एंडोप्रोस्थेटिक्स की समस्याओं के पहलू में दिया गया है।

बेहतर जैविक अनुकूलता के दृष्टिकोण से, "शुद्ध" टाइटेनियम के समूह से संबंधित पदार्थ अधिक आशाजनक लगते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जब वे "शुद्ध" टाइटेनियम के बारे में बात करते हैं, तो उनका मतलब शरीर के ऊतकों में परिचय के लिए अनुमोदित टाइटेनियम के चार ग्रेडों में से एक है। अंतरराष्ट्रीय मानक. जैसा कि उपरोक्त आंकड़ों से देखा जा सकता है, वे रासायनिक संरचना में भिन्न होते हैं, जो वास्तव में, जैविक अनुकूलता और यांत्रिक गुणों को निर्धारित करता है।

इन सामग्रियों की मजबूती का प्रश्न भी महत्वपूर्ण है। सर्वोत्तम विशेषताएँइस संबंध में टाइटेनियम कक्षा 4 है।
इसकी रासायनिक संरचना पर विचार करते समय, यह ध्यान दिया जा सकता है कि टाइटेनियम के इस ग्रेड में ऑक्सीजन और आयरन की मात्रा बढ़ी हुई है। मूल प्रश्न यह है: क्या इससे जैविक अनुकूलता ख़राब होती है?

ऑक्सीजन में बढ़ोतरी संभवतः नकारात्मक नहीं होगी. ग्रेड 4 टाइटेनियम (ग्रेड 1 की तुलना में) में लौह सामग्री में 0.3% की वृद्धि कुछ चिंता का कारण बन सकती है, क्योंकि प्रायोगिक आंकड़ों के अनुसार, लौह (साथ ही एल्यूमीनियम) जब शरीर के ऊतकों में प्रत्यारोपित किया जाता है तो चारों ओर संयोजी ऊतक का निर्माण होता है। प्रत्यारोपण-कपड़े की परत, जो धातु की अपर्याप्त जैव-अक्रियता का संकेत है। इसके अलावा, उन्हीं आंकड़ों के अनुसार, आयरन जैविक फसलों के विकास को रोकता है। हालाँकि, जैसा कि उल्लेख किया गया है, उपरोक्त डेटा "शुद्ध" धातुओं के आरोपण से संबंधित है।

इस मामले में, महत्वपूर्ण प्रश्न यह है: क्या लौह आयनों के लिए टाइटेनियम ऑक्साइड की एक परत के माध्यम से आसपास के ऊतकों में भागना संभव है, और यदि हां, तो किस गति से और उसके बाद का चयापचय क्या है? इस विषय पर हमें उपलब्ध साहित्य में जानकारी नहीं मिली है।

विदेशी और घरेलू मानकों की तुलना करते समय, यह ध्यान दिया जा सकता है कि हमारे देश में नैदानिक ​​​​उपयोग के लिए अनुमोदित टाइटेनियम मिश्र धातु वीटी 1−0 और वीटी 1−00 व्यावहारिक रूप से "शुद्ध" टाइटेनियम ग्रेड 1 और 2 के ग्रेड के अनुरूप हैं। कम की गई सामग्रीइन ग्रेडों में ऑक्सीजन और आयरन के कारण उनकी ताकत के गुणों में कमी आती है, जिसे अनुकूल नहीं माना जा सकता। यद्यपि टाइटेनियम ग्रेड वीटी 1−00 में तन्य शक्ति की ऊपरी सीमा है जो ग्रेड 4 के समान संकेतक से मेल खाती है, घरेलू मिश्र धातु की उपज शक्ति लगभग दो गुना कम है। इसके अलावा, इसमें एल्युमीनियम हो सकता है, जो, जैसा कि ऊपर बताया गया है, अवांछनीय है।

विदेशी मानकों की तुलना करते समय, यह ध्यान दिया जा सकता है कि अमेरिकी मानक अधिक कठोर हैं, और आईएसओ मानक कई बिंदुओं में अमेरिकी मानकों को संदर्भित करते हैं। इसके अलावा, अमेरिकी प्रतिनिधिमंडल ने सर्जरी में प्रयुक्त टाइटेनियम के लिए आईएसओ मानक के अनुमोदन पर विरोध व्यक्त किया।

इस प्रकार, यह कहा जा सकता है कि:
आज दंत प्रत्यारोपण के निर्माण के लिए सबसे अच्छी सामग्री एएसटीएम मानक के अनुसार "शुद्ध" टाइटेनियम कक्षा 4 है, क्योंकि यह:

• इसमें जहरीला वैनेडियम नहीं होता है, जैसे कि Ti-6Al−4V मिश्र धातु;
• इसकी संरचना में Fe की उपस्थिति (एक प्रतिशत के दसवें हिस्से में मापी गई) को नकारात्मक नहीं माना जा सकता है, क्योंकि आसपास के ऊतकों में लौह आयनों की संभावित रिहाई के मामले में भी, ऊतकों पर उनका प्रभाव वैनेडियम की तरह विषाक्त नहीं होता है;
• टाइटेनियम वर्ग 4 में "शुद्ध" टाइटेनियम समूह की अन्य सामग्रियों की तुलना में बेहतर ताकत गुण हैं;

कोबाल्ट-क्रोम मिश्र धातु

कोबाल्ट-क्रोम मिश्र धातु ग्रेड केएचएस

कोबाल्ट 66-67%, जो मिश्र धातु को कठोरता देता है, जिससे मिश्र धातु के यांत्रिक गुणों में सुधार होता है।

क्रोमियम 26-30%, मिश्रधातु को कठोरता प्रदान करने और संक्षारण-रोधी प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए पेश किया गया, जिससे मिश्रधातु की सतह पर एक निष्क्रिय फिल्म बनती है।

निकेल 3-5%, मिश्र धातु की लचीलापन, कठोरता और लचीलापन बढ़ाता है, जिससे मिश्र धातु के तकनीकी गुणों में सुधार होता है।

मोलिब्डेनम 4-5.5%, जो मिश्र धातु को बारीक बनाकर उसकी ताकत बढ़ाने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

मैंगनीज 0.5%, जो ताकत और कास्टिंग गुणवत्ता बढ़ाता है, पिघलने बिंदु को कम करता है, और मिश्र धातु से विषाक्त दानेदार यौगिकों को हटाने में मदद करता है।

कार्बन 0.2%, जो गलनांक को कम करता है और मिश्र धातु की तरलता में सुधार करता है।

सिलिकॉन 0.5%, जो कास्टिंग की गुणवत्ता में सुधार करता है और मिश्र धातु की तरलता को बढ़ाता है।

लौह 0.5%, तरलता में वृद्धि, ढलाई की गुणवत्ता में वृद्धि।

नाइट्रोजन 0.1%, जो गलनांक को कम करता है और मिश्र धातु की तरलता में सुधार करता है। इसी समय, नाइट्रोजन में 1% से अधिक की वृद्धि से मिश्र धातु की लचीलापन खराब हो जाती है।

बेरिलियम 0-1.2%

एल्यूमीनियम 0.2%

गुण: केएचएस में उच्च भौतिक और यांत्रिक गुण, अपेक्षाकृत कम घनत्व और उत्कृष्ट तरलता है, जो उच्च शक्ति के ओपनवर्क दंत उत्पादों की ढलाई की अनुमति देता है। पिघलने बिंदु 1458C है, यांत्रिक चिपचिपाहट सोने की तुलना में 2 गुना अधिक है, न्यूनतम तन्य शक्ति 6300 kgf/cm2 है। लोच का एक उच्च मापांक और कम घनत्व (8 ग्राम/सेमी3) हल्के और अधिक टिकाऊ कृत्रिम अंग के उत्पादन की अनुमति देता है। वे घर्षण के प्रति भी अधिक प्रतिरोधी होते हैं और पॉलिश करने से मिली सतह की दर्पण जैसी चमक को लंबे समय तक बनाए रखते हैं। इसकी अच्छी कास्टिंग और जंग-रोधी गुणों के कारण, मिश्र धातु का उपयोग आर्थोपेडिक दंत चिकित्सा में कास्ट क्राउन, ब्रिज, सॉलिड-कास्ट क्लैस्प डेन्चर के विभिन्न डिज़ाइन, धातु-सिरेमिक डेन्चर के फ्रेम, कास्ट बेस के साथ हटाने योग्य डेन्चर, स्प्लिंटिंग के निर्माण के लिए किया जाता है। उपकरण, कास्ट क्लैप्स।

रिलीज फॉर्म: 10 और 30 ग्राम वजन वाले गोल रिक्त स्थान के रूप में उत्पादित, 5 और 15 पीसी में पैक किया गया।

आर्थोपेडिक दंत चिकित्सा के लिए सभी उत्पादित धातु मिश्र धातुओं को 4 मुख्य समूहों में विभाजित किया गया है:

बायगोडेंट्स कास्ट हटाने योग्य डेन्चर के लिए मिश्र धातु हैं।

केएच-डेंट्स - धातु-सिरेमिक डेन्चर के लिए मिश्र धातु।

एनएक्स-डेंट्स - धातु-सिरेमिक डेन्चर के लिए निकल-क्रोम मिश्र धातु।

डेंटन डेन्चर के लिए लौह-निकल-क्रोम मिश्र धातु हैं।

1. बायुगोडेंट्स। वे एक बहुघटक मिश्र धातु हैं।

संरचना: कोबाल्ट, क्रोमियम, मोलिब्डेनम, निकल, कार्बन, सिलिकॉन, मैंगनीज।

गुण: घनत्व - 8.35 ग्राम/सेमी 3, ब्रिनेल कठोरता - 360-400 एचबी, मिश्र धातु का गलनांक - 1250-1400C।

अनुप्रयोग: कास्ट क्लैस्प डेन्चर, क्लैप्स, स्प्लिंटिंग उपकरणों के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।

बायगोडेंट सीसीएस वैक (मुलायम)- इसमें 63% कोबाल्ट, 28% क्रोमियम, 5% मोलिब्डेनम होता है।

बायगोडेंट सीसीएन वैक (सामान्य) - इसमें 65% कोबाल्ट, 28% क्रोमियम, 5% मोलिब्डेनम, और होता है बढ़ी हुई सामग्रीकार्बन और इसमें निकेल नहीं होता है।

बायगोडेंट सीसीएच रिक्त (ठोस)- आधार कोबाल्ट - 63%, क्रोमियम - 30% और मोलिब्डेनम - 5% है। मिश्र धातु में अधिकतम कार्बन सामग्री 0.5% है, इसके अतिरिक्त यह नाइओबियम - 2% के साथ मिश्रित है और इसमें निकल नहीं है। इसमें असाधारण रूप से उच्च लोचदार और ताकत पैरामीटर हैं।

ब्युगोडेंट सीसीसी वैक (तांबा)- आधार कोबाल्ट है - 63%, क्रोमियम - 30%, मोलिब्डेनम - 5%। मिश्र धातुओं की रासायनिक संरचना में तांबा और उच्च कार्बन सामग्री - 0.4% शामिल है। नतीजतन, मिश्र धातु में उच्च लोचदार और ताकत गुण होते हैं। मिश्र धातु में उथलेपन की उपस्थिति पॉलिशिंग के साथ-साथ इससे बने कृत्रिम अंगों की अन्य यांत्रिक प्रसंस्करण की सुविधा प्रदान करती है।

बायगोडेंट सीसीएल रिक्त (तरल)- कोबाल्ट - 65%, क्रोमियम - 28% और मोलिब्डेनम - 5% के अलावा, मिश्र धातु में बोरॉन और सिलिकॉन होते हैं। इस मिश्र धातु में उत्कृष्ट तरलता और संतुलित गुण हैं।

2. केएच-डेंट्स

अनुप्रयोग: चीनी मिट्टी के अस्तर के साथ ढले हुए धातु के फ्रेम बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। ऑक्साइड फिल्म, मिश्र धातुओं की सतह पर गठित, सिरेमिक या ग्लास-सिरेमिक कोटिंग्स के अनुप्रयोग की अनुमति देता है। इस मिश्र धातु के कई प्रकार हैं: सीएस, सीएन, सीबी, सीसी, सीएल, डीएस, डीएम।

केएच-डेंट सीएन वैक (सामान्य)।) में 67% कोबाल्ट, 27% क्रोमियम और 4.5% मोलिब्डेनम होता है, लेकिन इसमें कार्बन और निकल नहीं होता है। इससे इसकी प्लास्टिक विशेषताओं में उल्लेखनीय सुधार होता है और कठोरता कम हो जाती है।

केएच-डेंट सीबी वैक (बॉन्डी)निम्नलिखित संरचना है: 66.5% कोबाल्ट, 27% क्रोमियम, 5% मोलिब्डेनम। मिश्र धातु में कास्टिंग और यांत्रिक गुणों का अच्छा संयोजन है।

3. एनएच-डेंट्स

संरचना: निकल - 60-65%; क्रोमियम - 23-26%; मोलिब्डेनम - 6-11%; सिलिकॉन - 1.5-2%; कार्बन शामिल नहीं है.

निकल-क्रोम बेस पर NH-डेंट मिश्र धातुएँ

आवेदन: गुणवत्ता के लिए धातु-सिरेमिक मुकुटऔर छोटे पुलों में उच्च कठोरता और ताकत होती है। डेन्चर फ़्रेम को आसानी से ग्राउंड और पॉलिश किया जा सकता है।

गुण: मिश्र धातुओं में अच्छे कास्टिंग गुण होते हैं और इसमें रिफाइनिंग एडिटिव्स होते हैं, जो न केवल उच्च-आवृत्ति प्रेरण पिघलने वाली मशीनों में कास्टिंग करते समय उच्च गुणवत्ता वाला उत्पाद प्राप्त करने की अनुमति देता है, बल्कि नए मेल्ट में 30% तक गेट्स का पुन: उपयोग करने की भी अनुमति देता है। इस मिश्र धातु के कई प्रकार हैं: एनएल, एनएस, एनएच।

एनएच-डेंट एनएस वैक (मुलायम)।) - इसमें निकेल - 62%, क्रोमियम - 25% और मोलिब्डेनम - 10% होता है। इसमें उच्च आयामी स्थिरता और न्यूनतम संकोचन है, जो एक चरण में लंबे पुलों को बनाना संभव बनाता है।

एनएच-डेंट एनएल वैक (तरल)) - इसमें 61% निकल, 25% क्रोमियम और 9.5% मोलिब्डेनम होता है। इस मिश्र धातु में अच्छे कास्टिंग गुण हैं, जिससे पतली, ओपनवर्क दीवारों के साथ कास्टिंग प्राप्त करना संभव हो जाता है।

4.डेंटन

गुण: कास्ट स्टेनलेस स्टील्स को बदलने के लिए डेंटन प्रकार के मिश्र धातु विकसित किए जाते हैं। इस तथ्य के कारण उनमें काफी अधिक लचीलापन और संक्षारण प्रतिरोध होता है कि उनमें लगभग 3 गुना अधिक निकल और 5% अधिक क्रोमियम होता है। मिश्रधातुओं में अच्छे कास्टिंग गुण होते हैं - कम संकोचन और अच्छी तरलता। मशीनिंग में बहुत लचीला.

आवेदन: प्लास्टिक अस्तर के साथ कास्ट सिंगल क्राउन, कास्ट क्राउन के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है। इस मिश्र धातु के कई प्रकार हैं: डीएल, डी, डीएस, डीएम।

डेंटन डीइसमें 52% लोहा, 21% निकल, 23% क्रोमियम होता है। इसमें उच्च लचीलापन और संक्षारण प्रतिरोध है, इसमें कम संकोचन और अच्छी तरलता है।

डेंटन डीएमइसमें 44% लोहा, 27% निकल, 23% क्रोमियम और 2% मोलिब्डेनम होता है। मोलिब्डेनम को अतिरिक्त रूप से मिश्र धातु में पेश किया गया था, जिसने कार्यशीलता, तरलता और अन्य तकनीकी गुणों के समान स्तर की तुलना करते समय पिछले मिश्र धातुओं की तुलना में इसकी ताकत बढ़ा दी थी।

कुछ निकल-क्रोम मिश्र धातुओं के लिए, ऑक्साइड फिल्म की उपस्थिति नकारात्मक प्रभाव डाल सकती है, क्योंकि उच्च फायरिंग तापमान पर, निकल और क्रोमियम ऑक्साइड चीनी मिट्टी के बरतन में घुल जाते हैं, जिससे यह रंगीन हो जाता है। चीनी मिट्टी के बरतन में क्रोमियम ऑक्साइड की मात्रा में वृद्धि से इसके थर्मल विस्तार के गुणांक में कमी आती है, जिससे सिरेमिक धातु से अलग हो सकता है।

टाइटेनियम मिश्र धातु

गुण: टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उच्च तकनीकी और भौतिक-यांत्रिक गुणों के साथ-साथ जैविक जड़ता भी होती है। टाइटेनियम मिश्र धातु का गलनांक 1640C है। टाइटेनियम से बने उत्पाद मौखिक ऊतकों के लिए बिल्कुल निष्क्रिय होते हैं, पूर्ण अनुपस्थितिविषाक्त, थर्मल इन्सुलेशन और एलर्जी प्रभाव, टाइटेनियम की उच्च विशिष्ट शक्ति के कारण आधार की पर्याप्त कठोरता के साथ छोटी मोटाई और वजन, कृत्रिम बिस्तर की राहत के सबसे छोटे विवरण को पुन: पेश करने में उच्च सटीकता।

वीटी-100 शीट- हटाने योग्य डेन्चर के स्टैम्प्ड क्राउन (मोटाई 0.14-0.28 मिमी), स्टैम्प्ड बेस (0.35-0.4 मिमी) के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।

VT-5L - इंजेक्शन मोल्डिंग -कास्ट क्राउन, पुल, क्लैस्प स्प्लिंटिंग कृत्रिम अंग के फ्रेम, कास्ट मेटल बेस के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।

परिचय

दंत चिकित्सा आज भी स्थिर नहीं है। लगभग हर महीने हम नई तकनीकों, उपकरणों, सामग्रियों आदि के बारे में सुनते हैं। बेशक, सभी नवाचार पेशेवरों के अनुरूप नहीं होते हैं। लेकिन, एक ऐसी सामग्री है जिसने गंभीरता से और लंबे समय से दंत चिकित्सा में अपना स्थान बना लिया है, जिसने अपने गुणों के कारण खुद को शानदार ढंग से साबित किया है। और इस पदार्थ का नाम है टाइटेनियम.

टाइटेनियम के उपयोग की सीमा लगातार बढ़ रही है। आज इसका उपयोग हटाने योग्य और गैर-हटाने योग्य प्रोस्थेटिक्स, इम्प्लांटोलॉजी, ऑर्थोडॉन्टिक्स आदि दोनों में किया जाता है।

वर्तमान में, टाइटेनियम से दांतों के उत्पादन में पहले ही महारत हासिल हो चुकी है, और अध्ययनों से पता चला है कि मौखिक गुहा में संक्षारण प्रतिरोध के मामले में टाइटेनियम कीमती धातुओं से कम नहीं है। और यह सीमा नहीं है. यह कहना अतिश्योक्ति नहीं होगी कि दंत चिकित्सा में अब ऐसी कोई दिशा नहीं बची है जहां टाइटेनियम के लिए जगह हो।

जहाँ तक अनुप्रयोग का सवाल है, टाइटेनियम मिश्र धातुओं की शुरूआत दंत चिकित्सा तक ही सीमित नहीं थी। बिना किसी अपवाद के चिकित्सा के सभी क्षेत्रों में टाइटेनियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उद्योग का उल्लेख नहीं किया गया है। अगर हम टाइटेनियम के बारे में बात करते हैं, तो तुरंत फायदों की एक पूरी श्रृंखला दिमाग में आती है, जो पूरी तरह से इसके लिए अद्वितीय है। जैविक उदासीनता, चुंबकत्व गुणों की कमी, कम विशिष्ट गुरुत्व, उच्च शक्ति, कई आक्रामक वातावरणों में संक्षारण प्रतिरोध और उपलब्धता ने टाइटेनियम को लगभग सार्वभौमिक और आवश्यक सामग्री बना दिया है। और यह उन फायदों का एक छोटा सा हिस्सा है जो टाइटेनियम मिश्र धातु प्रदान कर सकते हैं।

यह स्नातक परियोजना इस क्रांतिकारी सामग्री के सभी पहलुओं को उजागर करेगी। एक दंत तकनीशियन के पेशे के लेंस के माध्यम से, टाइटेनियम और उसके मिश्र धातुओं के गुणों, उनके उत्पादन के तरीकों, टाइटेनियम मिश्र धातुओं के प्रसंस्करण की बारीकियों, इसके साथ काम करते समय उत्पन्न होने वाली त्रुटियों और बहुत कुछ की सावधानीपूर्वक जांच की जाएगी। विज्ञान और प्रौद्योगिकी में नवीनतम प्रगति पर ध्यान दिया जाएगा। लंबे समय से मौजूद टाइटेनियम मिश्र धातु, जो दुनिया भर में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है, और इस क्षेत्र में नवीनतम विकास दोनों की विस्तार से जांच की जाएगी। और निश्चित रूप से, हम मिलिंग, टाइटेनियम मिश्र धातुओं को पीसने आदि जैसी प्रसंस्करण विधियों को नजरअंदाज नहीं कर सकते हैं।

अनुसंधान की प्रासंगिकता

कृत्रिम अंग के लिए सामग्री का चुनाव कृत्रिम अंग योजना के महत्वपूर्ण चरणों में से एक है, क्योंकि कृत्रिम अंग के भविष्य के गुण सामग्री पर निर्भर करेंगे। वर्तमान में, यह दो कुंजी और को संयोजित करना चाहता है महत्वपूर्ण गुणऔर दंत सामग्री - जैव जड़ता और सौंदर्यशास्त्र। पहली गुणवत्ता वाली सामग्रियों में से एक टाइटेनियम है। सिरेमिक द्रव्यमान के साथ क्लैडिंग के संयोजन में टाइटेनियम का उपयोग हमें दूसरी समस्या को हल करने की अनुमति देता है। इस प्रकार, दोनों समस्याओं का समाधान हो जाता है - जैव जड़ता और सौंदर्यशास्त्र। लेकिन आधुनिक साहित्य में, और यहां तक ​​कि शैक्षणिक संस्थानों में पढ़ाते समय भी, टाइटेनियम के साथ काम करने की बारीकियों को खराब तरीके से कवर किया जाता है। इसलिए, भविष्य में दंत तकनीशियनों द्वारा इस विषय के अध्ययन को सुविधाजनक बनाने के लिए टाइटेनियम पर साहित्य का विस्तार से अध्ययन करना, इसे सारांशित करना, इसे व्यवस्थित करना और इस थीसिस परियोजना में सारांशित करना आवश्यक है।

अध्ययन का विषय

दंत कृत्रिम अंग के निर्माण के लिए टाइटेनियम

अध्ययन का उद्देश्य

टाइटेनियम प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी

इस अध्ययन का उद्देश्य

दंत चिकित्सा में टाइटेनियम कृत्रिम अंग के निर्माण के लिए प्रौद्योगिकियों का अध्ययन करें

अनुसंधान के उद्देश्य

1. इस विषय पर साहित्य का अध्ययन;
2. दंत चिकित्सा में प्रयुक्त टाइटेनियम के गुणों का अध्ययन;
3. इसके प्रसंस्करण के लिए प्रौद्योगिकियों का अध्ययन करना;
4. टाइटेनियम प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियों की तुलना।

परिकल्पना

इस सामग्री का अध्ययन करने से आप सकारात्मक और की पहचान कर सकेंगे नकारात्मक पक्षविभिन्न टाइटेनियम प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियों और उनमें से सर्वोत्तम की पहचान करना, जो प्रोस्थेटिक्स की गुणवत्ता में और सुधार कर सकता है।

तलाश पद्दतियाँ

घरेलू एवं विदेशी साहित्य का अध्ययन, तुलनात्मक विश्लेषण, व्यवस्थितकरण।

अध्याय 1. टाइटेनियम की विशेषताएं और इसके साथ काम करने में कठिनाइयाँ

1.1. टाइटेनियम के फायदे

आवधिक प्रणाली में डी.आई. मेंडेलीव टाइटेनियम की संख्या 22 (Ti) है। बाह्य रूप से, टाइटेनियम स्टील के समान है (चित्र 1)।

चित्र .1। टाइटेनियम प्रत्यारोपणऔर abutments.

टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उच्च तकनीकी और भौतिक-यांत्रिक गुणों के साथ-साथ जैव जड़ता भी होती है।

संरचनात्मक और उच्च शक्ति वाले टाइटेनियम मिश्र धातु ठोस समाधान हैं, जो उन्हें ताकत और लचीलापन विशेषताओं के बीच एक इष्टतम संतुलन प्रदान करने की अनुमति देता है।

छिद्रपूर्ण टाइटेनियम और टाइटेनियम निकलाइड, जिसमें आकार की स्मृति होती है, का उपयोग प्रत्यारोपण के लिए सामग्री के रूप में किया गया है।

विदेशी साहित्य में एक दृष्टिकोण है जिसके अनुसार टाइटेनियम और उसके मिश्र धातु सोने का विकल्प हैं। हवा के संपर्क में आने पर, निष्क्रियता होती है, अर्थात। टाइटेनियम की सतह पर ऑक्साइड की एक पतली अक्रिय परत बनती है। इसके अन्य फायदों में कम तापीय चालकता और मिश्रित सीमेंट और चीनी मिट्टी के साथ संयोजन करने की क्षमता शामिल है। नुकसान कास्टिंग प्राप्त करने में कठिनाई है (शुद्ध टाइटेनियम 1668 डिग्री सेल्सियस पर पिघलता है और पारंपरिक मोल्डिंग यौगिकों और ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है)। नतीजतन, इसे ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में विशेष उपकरणों में डाला और मिलाया जाना चाहिए। टाइटेनियम और निकल के मिश्रधातु विकसित किए जा रहे हैं जिन्हें पारंपरिक विधि का उपयोग करके ढाला जा सकता है (ऐसा मिश्रधातु बहुत कम निकल आयन छोड़ता है और चीनी मिट्टी के बरतन से अच्छी तरह जुड़ जाता है)। सीएडी/सीएएम तकनीक का उपयोग करके स्थिर कृत्रिम अंग (मुख्य रूप से मुकुट और पुल) बनाने की नई विधियां सभी कास्टिंग समस्याओं को तुरंत खत्म कर देती हैं।

दाँत के मुकुट भाग का प्रोस्थेटिक्स आर्थोपेडिक दंत चिकित्सा के क्लिनिक में एक अग्रणी स्थान रखता है और इसका उपयोग चबाने वाले तंत्र के गठन और विकास की सभी अवधियों के दौरान किया जाता है। बचपनऔर तक पृौढ अबस्था. आर्थोपेडिक्स में एक विशेष स्थान पर टाइटेनियम क्राउन का कब्जा है, जो निम्नलिखित विशेषताओं द्वारा प्रतिष्ठित हैं:

• जैविक जड़ता;
• ताज हटाने में आसानी;
• अन्य धातुओं और मिश्र धातुओं की तुलना में कम तापीय चालकता;
• कम विशिष्ट गुरुत्व, जो कृत्रिम अंग को हल्का बनाता है;
• उच्च लोच है;
• प्राथमिक दांतों के प्रोस्थेटिक्स के लिए स्टेनलेस स्टील की तुलना में कम घर्षण प्रतिरोध।

टाइटेनियम क्राउन के उपयोग के महत्व का उल्लेख करते समय, हमें इस पर ध्यान देना चाहिए दंत रोगकठोर दंत ऊतक, जैसे अप्लासिया और इनेमल का हाइपोप्लासिया। ये दोष दाँत के कठोर ऊतकों की विकृतियाँ हैं और भ्रूण या बच्चे के शरीर में खनिज और प्रोटीन चयापचय में गड़बड़ी के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं। इनेमल का अविकसित होना एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया है और जीवन की पूरी अवधि तक बनी रहती है। इसलिए, इन बीमारियों की उपस्थिति पतली दीवार वाले टाइटेनियम मुकुट के उपयोग के लिए एक पूर्ण संकेत है।

हटाने योग्य प्रोस्थेटिक्स के लिए, 0.3-0.7 मिमी मोटी पतली शीट वाले टाइटेनियम बेस वाले डेन्चर में अन्य सामग्रियों से बने बेस वाले डेन्चर की तुलना में निम्नलिखित मुख्य फायदे हैं:

• मौखिक ऊतकों की पूर्ण जड़ता, जो निकल और क्रोमियम से एलर्जी की प्रतिक्रिया की संभावना को पूरी तरह से समाप्त कर देती है, जो अन्य मिश्र धातुओं से बने धातु के आधारों का हिस्सा हैं;
• प्लास्टिक आधारों के विशिष्ट विषाक्त, थर्मल इन्सुलेशन और एलर्जी प्रभावों की पूर्ण अनुपस्थिति;
• टाइटेनियम की उच्च विशिष्ट शक्ति के कारण पर्याप्त आधार कठोरता के साथ छोटी मोटाई और वजन;
• कृत्रिम बिस्तर की राहत के सबसे छोटे विवरण के पुनरुत्पादन की उच्च सटीकता, प्लास्टिक और अन्य धातुओं से बने कास्ट बेस के लिए अप्राप्य;
• कृत्रिम अंग के प्रति रोगी के अनुकूलन में महत्वपूर्ण राहत;
• भोजन के स्वाद की अच्छी बोली और धारणा को बनाए रखना।

1.2. टाइटेनियम की विशेषताएं और इसके साथ काम करने की कठिनाइयाँ

टाइटेनियम (टाइटेनियम) Ti - डी.आई. मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली की चौथी अवधि के समूह IV का तत्व, क्रम संख्या 22, परमाणु द्रव्यमान 47.90। यह अपने शुद्ध रूप में केवल 1925 में प्राप्त हुआ। मुख्य कच्चा माल खनिज रूटाइल TiO2, इल्मेनाइट FeTiO3 आदि हैं। टाइटेनियम एक दुर्दम्य धातु है।

टाइटेनियम को कैल्शियम धातु, कैल्शियम हाइड्राइड के साथ टाइटेनियम डाइऑक्साइड को कम करके, पिघले हुए सोडियम के साथ टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड को कम करके प्राप्त किया जाता है। मैग्नीशियम धातु. टाइटेनियम विमानन, रसायन और जहाज निर्माण उद्योगों और चिकित्सा के लिए एक आशाजनक सामग्री है। ज्यादातर मामलों में, टाइटेनियम का उपयोग एल्यूमीनियम, मोलिब्डेनम, वैनेडियम, मैंगनीज और अन्य धातुओं के साथ मिश्र धातु के रूप में किया जाता है।

तालिका नंबर एक।

विभिन्न मिश्रधातुओं के तुलनात्मक गुण।

गुण				चांदी-पैलेडियम मिश्र धातु	स्टेनलेस स्टील
घनत्व (ग्राम/सेमी³)
कठोरता (एचबी) एमपीए
ताकत एमपीए (एन/मिमी 2), आरएम
लोच का मापांक, GPa
गलनांक (डिग्री सेल्सियस)
तापीय चालकता W/(m K)
केटीआर (α 10 –6 डिग्री सेल्सियस –1)

यह ज्ञात है कि कुछ रासायनिक तत्व दो या दो से अधिक सरल पदार्थों के रूप में मौजूद हो सकते हैं जो संरचना और गुणों में भिन्न होते हैं। आमतौर पर, एक पदार्थ एक स्थिर तापमान पर एक एलोट्रोपिक संशोधन से दूसरे एलोट्रोपिक संशोधन में गुजरता है। टाइटन के पास ऐसे दो संशोधन हैं। टाइटेनियम का α-संशोधन 882.5 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर मौजूद होता है। उच्च तापमान β-संशोधन 882.5 डिग्री सेल्सियस से पिघलने बिंदु तक स्थिर हो सकता है।

मिश्र धातु तत्व टाइटेनियम मिश्र धातु को विभिन्न गुण देते हैं। इसके लिए एल्युमीनियम, मोलिब्डेनम, मैंगनीज, क्रोमियम, तांबा, लोहा, टिन, ज़िरकोनियम, सिलिकॉन, निकल और अन्य का उपयोग किया जाता है।

मिश्र धातु योजक टाइटेनियम के विभिन्न एलोट्रोपिक संशोधनों में अलग-अलग व्यवहार करते हैं। वे उस तापमान को भी बदलते हैं जिस पर α/β संक्रमण होता है। इस प्रकार, टाइटेनियम मिश्र धातु में एल्यूमीनियम, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन की सांद्रता में वृद्धि से यह तापमान मान बढ़ जाता है। α-संशोधन के अस्तित्व की सीमा का विस्तार हो रहा है। और इन तत्वों को α-स्टेबलाइज़र कहा जाता है।

टिन और ज़िरकोनियम α/β परिवर्तनों के तापमान को नहीं बदलते हैं। इसलिए, उन्हें तटस्थ टाइटेनियम हार्डनर माना जाता है।

टाइटेनियम मिश्र धातुओं में अन्य सभी मिश्रधातु योजकों को β-स्टेबलाइज़र माना जाता है। टाइटेनियम संशोधनों में उनकी घुलनशीलता तापमान पर निर्भर करती है। और इससे सख्त और उम्र बढ़ने के माध्यम से इन एडिटिव्स के साथ टाइटेनियम मिश्र धातुओं की ताकत बढ़ाना संभव हो जाता है। का उपयोग करते हुए अलग - अलग प्रकारमिश्रधातु योजक, विभिन्न प्रकार के गुणों वाले टाइटेनियम मिश्र धातु प्राप्त होते हैं।

कास्ट मुकुट, पुल, धनुषाकार (क्लैप) फ्रेम, स्प्लिंटिंग कृत्रिम अंग, कास्ट मेटल बेस बनाने के लिए, कास्ट टाइटेनियम VT-5L का उपयोग किया जाता है। टाइटेनियम मिश्र धातु का गलनांक 1640°C है।

मिश्र धातु VT5 (VT5L) केवल एल्यूमीनियम के साथ मिश्रित है। एल्यूमीनियम टाइटेनियम मिश्र धातुओं में सबसे आम मिश्र धातु तत्वों में से एक है। यह अन्य मिश्रधातु घटकों की तुलना में एल्यूमीनियम के निम्नलिखित लाभों के कारण है:

1. एल्युमीनियम प्रकृति में व्यापक है, उपलब्ध है और अपेक्षाकृत सस्ता है;
2. एल्यूमीनियम का घनत्व टाइटेनियम के घनत्व से काफी कम है, और इसलिए एल्यूमीनियम की शुरूआत से उनकी विशिष्ट ताकत बढ़ जाती है;
3. बढ़ती एल्यूमीनियम सामग्री के साथ, टाइटेनियम मिश्र धातुओं का ताप प्रतिरोध और रेंगना प्रतिरोध बढ़ता है;
4. एल्यूमीनियम लोचदार मापांक बढ़ाता है;
5. जैसे-जैसे मिश्रधातुओं में एल्युमीनियम की मात्रा बढ़ती है, उनमें हाइड्रोजन के भंगुर होने की प्रवृत्ति कम हो जाती है। VT5 मिश्र धातु तकनीकी टाइटेनियम से अधिक मजबूती और गर्मी प्रतिरोध में भिन्न है। साथ ही, एल्यूमीनियम टाइटेनियम की तकनीकी लचीलापन को काफी कम कर देता है। VT5 मिश्र धातु गर्म अवस्था में विकृत हो जाती है: जाली, लुढ़का हुआ, मुद्रांकित। हालाँकि, वे इसे विकृत अवस्था में नहीं, बल्कि आकार की ढलाई के रूप में उपयोग करना पसंद करते हैं (इस मामले में इसे VT5L ब्रांड दिया गया है)।

इम्प्लांटेशन के लिए टाइटेनियम वीटी-6 का उपयोग किया जाता है। VT6 प्रकार (Ti-6A1-4V) (α + β) वर्ग के मिश्र धातु अन्य क्षेत्रों में सबसे आम टाइटेनियम मिश्र धातुओं में से हैं।

यह व्यापक उपयोगइस मिश्र धातु की व्याख्या इसके सफल मिश्रधातु द्वारा की जाती है। Ti-Al-V प्रणाली के मिश्रधातुओं में एल्युमीनियम ताकत और गर्मी प्रतिरोधी गुणों को बढ़ाता है, और वैनेडियम टाइटेनियम में उन कुछ मिश्रधातु तत्वों में से एक है जो न केवल ताकत गुणों को बढ़ाता है, बल्कि लचीलापन भी बढ़ाता है।

उच्च विशिष्ट शक्ति के साथ, इस प्रकार के मिश्र धातुओं में OT4 और OT4-1 मिश्र धातुओं की तुलना में हाइड्रोजन के प्रति कम संवेदनशीलता होती है, नमक संक्षारण की कम संवेदनशीलता और अच्छी विनिर्माण क्षमता होती है।

VT6 प्रकार की मिश्रधातुओं का उपयोग एनील्ड और तापीय रूप से सुदृढ़ अवस्था में किया जाता है। डबल एनीलिंग से फ्रैक्चर की कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध में भी सुधार होता है।

टाइटेनियम शीट ग्रेड VT1-00 का उपयोग स्टैम्प्ड क्राउन (मोटाई 0.14-0.28 मिमी), हटाने योग्य डेन्चर के स्टैम्प्ड बेस (0.35-0.4 मिमी), टाइटेनियम-सिरेमिक डेन्चर के फ्रेम, विभिन्न डिजाइनों के प्रत्यारोपण के लिए किया जाता है।

धातुकर्म उद्योग दो ग्रेड VT1-00 और VT1-0 के तकनीकी टाइटेनियम के अर्ध-तैयार उत्पादों की आपूर्ति करता है, जो अशुद्धियों (ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन, लोहा, सिलिकॉन, आदि) की सामग्री में भिन्न होते हैं। ये कम ताकत वाली सामग्रियां हैं, और टाइटेनियम VT1-00, जिसमें कम अशुद्धियाँ होती हैं, कम ताकत और अधिक लचीलेपन की विशेषता होती है। टाइटेनियम मिश्र धातु VT1-00 और VT1-0 का मुख्य लाभ उनकी उच्च तकनीकी लचीलापन है, जो उनसे पन्नी का उत्पादन करना भी संभव बनाता है।

ठंड सख्त होने से टाइटेनियम की ताकत के गुणों को बढ़ाया जा सकता है, लेकिन साथ ही प्लास्टिक के गुण बहुत कम हो जाते हैं। लचीलापन विशेषताओं में कमी ताकत विशेषताओं में वृद्धि की तुलना में अधिक स्पष्ट है, इसलिए टाइटेनियम के जटिल गुणों को सुधारने के लिए ठंडा सख्त होना सबसे अच्छा तरीका नहीं है। टाइटेनियम के नुकसान में हाइड्रोजन के भंगुर होने की उच्च प्रवृत्ति शामिल है, और इसलिए हाइड्रोजन सामग्री VT1-00 टाइटेनियम में 0.008% और VT1-0 में 0.01% से अधिक नहीं होनी चाहिए।

1.3. टाइटेनियम प्रसंस्करण की विशेषताएं (पीसना और पॉलिश करना)

टाइटेनियम को संसाधित करते समय भौतिक गुणों, ऑक्सीकरण चरणों और जाली परिवर्तनों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। उचित प्रसंस्करणकेवल विशेष क्रॉस-आकार के पायदान (छवि 2) के साथ टाइटेनियम के लिए विशेष कटर के साथ सफलतापूर्वक उत्पादन किया जा सकता है। कामकाजी सतह का एक कम कोण, जो काफी नरम धातु को बेहतर ढंग से निकालना संभव बनाता है, साथ ही साथ उपकरण की अच्छी शीतलन सुनिश्चित करता है। टाइटेनियम प्रसंस्करण उपकरण पर मजबूत दबाव लागू किए बिना किया जाना चाहिए।

अंक 2।

टाइटेनियम कटर को अन्य उपकरणों से अलग संग्रहित किया जाना चाहिए। किसी भी शेष टाइटेनियम छीलन को हटाने के लिए उन्हें नियमित रूप से स्टीम जेट और फाइबरग्लास ब्रश से साफ किया जाना चाहिए, जो काफी मजबूती से जमा होते हैं।

यदि आप गलत उपकरण का उपयोग करते हैं या मजबूत दबाव डालते हैं, तो धातु का स्थानीय रूप से गर्म होना संभव है, साथ ही मजबूत ऑक्साइड का निर्माण और क्रिस्टल जाली में बदलाव भी संभव है। दृश्यमान रूप से, संसाधित वस्तु पर रंग परिवर्तन होता है और सतह थोड़ी खुरदरी हो जाती है। इन स्थानों में सिरेमिक के लिए आवश्यक आसंजन नहीं होगा (दरारें और चिप्स की संभावना); यदि ये लिबास वाले क्षेत्र नहीं हैं, तो आगे की प्रक्रिया और पॉलिशिंग भी आवश्यकताओं को पूरा नहीं करेगी।

टाइटेनियम को संसाधित करते समय, विभिन्न कार्बोरंडम डिस्क और पत्थरों, या हीरे के सिरों का उपयोग, टाइटेनियम की सतह को बहुत प्रदूषित करता है, जो बाद में सिरेमिक में दरारें और चिप्स का कारण बनता है। इसलिए, उपरोक्त उपकरणों का उपयोग केवल प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है, उदाहरण के लिए, क्लैस्प डेन्चर के फ्रेम, और हीरे के सिर के उपयोग से पूरी तरह से बचा जाना चाहिए। टाइटेनियम के उजागर क्षेत्रों को पीसना और आगे पॉलिश करना केवल टाइटेनियम-विशिष्ट अपघर्षक रबर हेड और पॉलिशिंग पेस्ट के साथ ही संभव है। रोटरी उपकरणों के उत्पादन में शामिल कई कंपनियां वर्तमान में टाइटेनियम के लिए कटर और रबर ग्राइंडिंग हेड की एक बड़ी श्रृंखला का उत्पादन करती हैं।

टाइटेनियम के लिए उपयुक्त प्रसंस्करण पैरामीटर:

• कम टिप रोटेशन गति - अधिकतम। 15,000 आरपीएम;
• उपकरण पर कम दबाव;
• प्रचय संसाधन;
• फ़्रेम प्रसंस्करण केवल एक दिशा में;
• नुकीले कोनों और धातु के ओवरलैप से बचें;
• पीसते और पॉलिश करते समय, केवल उपयुक्त अपघर्षक रबर हेड और पॉलिशिंग पेस्ट का उपयोग करें;
• समय-समय पर कटर को स्टीम जेट और फाइबरग्लास ब्रश से साफ करें।

सिरेमिक कोटिंग्स के साथ-साथ मिश्रित सामग्री के साथ क्लैडिंग के लिए बॉन्डिंग परत लगाने से पहले सैंडब्लास्टिंग को निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना होगा:

• केवल शुद्ध, डिस्पोजेबल एल्यूमीनियम ऑक्साइड;
• रेत के कण का अधिकतम आकार 150 µm है, सर्वोत्तम रूप से 110-125 µm है;
• पेंसिल से अधिकतम दबाव 2 बार है;
• रेत के प्रवाह की दिशा सतह से समकोण पर होती है।

उपचार के बाद, उपचारित वस्तु को 5-10 मिनट के लिए निष्क्रिय होने के लिए छोड़ना आवश्यक है, और फिर सतह को भाप से साफ करें।

टाइटेनियम के साथ काम करते समय ऑक्साइड फायरिंग या इसी तरह की प्रक्रियाओं को पूरी तरह से बाहर रखा गया है। एसिड या नक़्क़ाशी का उपयोग भी पूरी तरह से बाहर रखा गया है।

1.4.पहले अध्याय पर निष्कर्ष

ऊपर प्रस्तुत सामग्री के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि टाइटेनियम मिश्र धातुओं में महत्वपूर्ण संख्या में बहुत महत्वपूर्ण गुण हैं जो दंत प्रोस्थेटिक्स में अपरिहार्य हैं। इनमें से मुख्य हैं जैव जड़ता, संक्षारण प्रतिरोध, कम विशिष्ट गुरुत्व के साथ शक्ति और कठोरता। हालाँकि, टाइटेनियम प्राप्त करना एक महंगी प्रक्रिया मानी जाती है, लेकिन चूंकि कृत्रिम अंग के निर्माण में उपयोग की जाने वाली मात्रा छोटी है, इसलिए इससे लागत पर बहुत अधिक प्रभाव नहीं पड़ता है। लेकिन इस तथ्य के कारण कि टाइटेनियम कृत्रिम अंग के उत्पादन की तकनीक अधिक महंगी है, टाइटेनियम कृत्रिम अंग सीएचएस या स्टेनलेस स्टील की तुलना में अधिक महंगे हैं।

इसके अलावा, हाल तक, टाइटेनियम प्रसंस्करण में समस्याएं पैदा हुईं, लेकिन विशेष उपकरणों के आगमन और प्रसार ने समस्याएं पैदा कर दी हैं संभावित अनुप्रयोगदंत चिकित्सा में टाइटेनियम मिश्र धातु। टाइटेनियम के सकारात्मक गुणों को पहले से ही जाना जाता था, लेकिन इसकी लंबी और महंगी प्रक्रिया दंत चिकित्सा अभ्यास में इसके परिचय में सबसे बड़ी बाधा थी।

अन्य धातुओं को संसाधित करते समय अनुपस्थित विशिष्ट आवश्यकताओं और उपकरणों की विशेषताओं के बावजूद, एक पूरी सूची सकारात्मक गुणफिर भी टाइटेनियम ने इसके साथ काम करने की प्रक्रियाओं में सुधार किया। टाइटेनियम के रासायनिक गुण, एक ओर, दंत तकनीशियनों के लिए नए अवसर खोलते हैं, लेकिन दूसरी ओर, उन्हें प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के अधिक सावधानीपूर्वक पालन और सभी विशेषताओं पर विचार करने की आवश्यकता होती है।

अध्याय 2. टाइटेनियम कृत्रिम अंग के निर्माण के लिए प्रौद्योगिकियाँ

2.1.टाइटेनियम की स्टांपिंग

स्टैम्पिंग (मुद्रांकन) शरीर के आकार और आकार में परिवर्तन के साथ किसी सामग्री के प्लास्टिक विरूपण की प्रक्रिया है। दंत चिकित्सा में धातुओं पर मुहर लगाई जाती है।

यह ध्यान देने योग्य है कि मुद्रांकित टाइटेनियम मुकुट काफी हैं दुर्लभ घटनातारीख तक। टाइटेनियम से मोहर लगाकर मुकुट बनाने की तकनीक का व्यापक उपयोग नहीं हुआ है, क्योंकि ठंडी अवस्था में टाइटेनियम पर मोहर लगाना मुश्किल होता है। हालाँकि, भीतर सामान्य अध्ययनस्टैम्पिंग विधि का उपयोग करके टाइटेनियम क्राउन के निर्माण की तकनीक पर विचार किया जाएगा।

टाइटेनियम मुद्रांकित मुकुटों में पारंपरिक मुद्रांकित मुकुटों के समान ही नुकसान हैं, अर्थात्:

• पहनने के प्रतिरोध की कमी;
• दाँत की सपाट चबाने वाली सतह की उपस्थिति;
• दांत की गर्दन पर अपर्याप्त रूप से फिट होना;
• सौंदर्यशास्त्र का अभाव.

टाइटेनियम मुकुट के गुण अधिक महंगे सोने के मुकुट के मिश्र धातुओं के समान हैं।

टाइटेनियम मिश्र धातुओं से स्टैम्पिंग की प्रक्रिया पारंपरिक स्टैम्प्ड स्टेनलेस स्टील क्राउन के निर्माण की प्रक्रिया से बहुत भिन्न नहीं है।

मुद्रांकित मुकुट बनाते समय, छापें आमतौर पर मानक एल्गिनेट ट्रे से ली जाती हैं।

टाइटेनियम मुद्रांकित मुकुट की विनिर्माण तकनीक:

मुकुट बनाने का प्रयोगशाला चरण एक मॉडल प्राप्त करने से शुरू होता है। इसके बाद, दांत को मॉडलिंग वैक्स से तैयार किया जाता है। प्लास्टर वाले दांत की सतह पर पिघले हुए मोम की परत चढ़ाकर, हम संरचनात्मक आकार को बहाल करने के लिए आवश्यक मात्रा में वृद्धि प्राप्त करते हैं। मॉडलिंग के बाद, मॉडल से प्लास्टर डाई को काटना आवश्यक है। फिर आपको कम पिघलने वाली धातु से इसकी एक प्रति बनाने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, आपको एक प्लास्टर मोल्ड बनाना होगा। जिप्सम ब्लॉक दो चरणों में बनाया जाता है। प्लास्टर डाई को हटा दिया जाता है, और ब्लॉक के विभाजित हिस्सों को एक साथ रख दिया जाता है और कम पिघलने वाली धातु को पिघला दिया जाता है। पिघलते समय, यह महत्वपूर्ण है कि धातु को ज़्यादा गरम न करें; ज़्यादा गरम करने पर, मिश्र धातु के कुछ घटक वाष्पित हो जाते हैं, और यह अधिक भंगुर हो जाता है। और फिर वे फॉर्म भरते हैं. सांचे को अच्छी तरह से सुखाना चाहिए, क्योंकि वाष्पित होने वाली नमी धातु को छिद्रपूर्ण बना देगी।

कुल मिलाकर, आपको दो धातु डाई बनाने की आवश्यकता है। अंतिम मुद्रांकन के लिए पहला सबसे सटीक है। दूसरा प्री-स्टाम्पिंग के लिए है। धातु डाई बनाने के बाद, आपको एक टाइटेनियम आस्तीन का चयन करना होगा।

आस्तीन को दांत के भूमध्य रेखा तक पहुंचना चाहिए और इसे कुछ हद तक जोर से धक्का देना चाहिए। एक विशेष दंत निहाई के छिद्रों पर एनील्ड आस्तीन को हथौड़े के वार से भविष्य के मुकुट का अनुमानित आकार दिया जाता है। और फिर एनीलिंग फिर से होती है। हथौड़े के प्रहार के दौरान, धातु की संरचना में परिवर्तन होते हैं, यह अधिक लोचदार हो जाता है और आगे की प्रक्रिया के लिए प्रतिरोधी हो जाता है, अर्थात सख्त हो जाता है, एनीलिंग के माध्यम से धातु की क्रिस्टल जाली बहाल हो जाती है और धातु अधिक नमनीय हो जाती है। इसके बाद, वे उस पासे को लेते हैं जिसे दूसरी बार डाला गया था, उस पर एक आस्तीन डालते हैं और हथौड़े के कई मजबूत और सटीक वार के साथ, इसे सीसे के "तकिया" में ठोक देते हैं। लेड पैड विभिन्न आकारों के नरम सीसे का एक पिंड है।

मुकुट के भूमध्य रेखा के स्तर तक आस्तीन के साथ पासे को चलाना आवश्यक है। सीसा धातु की आस्तीन को डाई के विरुद्ध कसकर दबाता है। आस्तीन के साथ डाई को सीसे से हटा दिया जाता है और प्रारंभिक मुद्रांकन की गुणवत्ता का आकलन किया जाता है। आस्तीन पर कोई तह या दरार नहीं होनी चाहिए। अंतिम मुद्रांकन एक प्रेस में किया जाता है, या तो मैनुअल या मशीनीकृत हाइड्रोलिक। इसका केवल एक ही अर्थ है - प्रेस के आधार पर अनवल्केनाइज्ड रबर से भरी एक खाई है। स्टैम्प को क्युवेट में रबर में डाला जाता है और प्रेस रॉड, एक घूमते हुए फ्लाईव्हील या हाइड्रोलिक्स के बल के प्रभाव में, रबर पर दबाव डालता है, बाद वाला दबाव को आस्तीन तक पहुंचाता है, जो बदले में, दबाव में कसकर होता है धातु की मुहर के विरुद्ध दबाया गया।

यह ध्यान देने योग्य है कि ठंडे टाइटेनियम पर मुहर लगाना बेहद मुश्किल है। गर्म विरूपण के दौरान और, विशेष रूप से, 900 डिग्री सेल्सियस और उससे ऊपर के तापमान पर, जब नरम करने की प्रक्रिया विकसित होती है, तो टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं में काफी उच्च लचीलापन होता है। जटिल ज्यामितीय आकृतियों वाले उत्पादों का उत्पादन करने के लिए टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग फोर्जिंग और गर्म मुद्रांकन के लिए किया जाता है, जिसमें दांत भी शामिल हैं।

सतह पर अल्फा परत की उपस्थिति में टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं की लचीलापन तेजी से कम हो जाती है। अल्फिनाइज्ड परत टाइटेनियम में ऑक्सीजन का एक ठोस घोल है। अल्फा परत वाली धातु फोर्जिंग और हॉट स्टैम्पिंग के दौरान बढ़ते तनाव और तन्य तनाव के साथ तनाव-तनाव की स्थिति में बदलाव के प्रति बेहद संवेदनशील होती है। चूंकि व्यावहारिक रूप से सभी फोर्जिंग और स्टैम्पिंग विधियों में तन्य तनाव और विकृतियां शामिल होती हैं, गर्म मशीनिंग के लिए टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं को गर्म करते समय अल्फा परत के गठन से बचा जाना चाहिए। यह तटस्थ या गैर-ऑक्सीकारक वातावरण के साथ हीटिंग भट्टियों में फोर्जिंग और स्टैम्पिंग के लिए हीटिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है। टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं को गर्म करने के लिए सबसे उपयुक्त माध्यम आर्गन है।

2.2.इंजेक्शन विधि

टाइटेनियम की उच्च प्रतिक्रियाशीलता और इसके उच्च पिघलने बिंदु के लिए एक विशेष कास्टिंग स्थापना और निवेश सामग्री की आवश्यकता होती है। वर्तमान में बाज़ार में कई प्रणालियाँ हैं जो टाइटेनियम कास्टिंग की अनुमति देती हैं।

एक उदाहरण ऑटोकास्ट फाउंड्री इंस्टॉलेशन है, जो वोल्टाइक आर्क का उपयोग करके तांबे के क्रूसिबल पर आर्गन के सुरक्षात्मक वातावरण में टाइटेनियम को पिघलाने के सिद्धांत पर आधारित है, जैसे शुद्ध टाइटेनियम का उत्पादन करने के लिए उद्योग में टाइटेनियम स्पंज को पिघलाया जाता है। कास्टिंग कक्ष में वैक्यूम और पिघलने वाले कमरे में उच्च आर्गन दबाव का उपयोग करके धातु को क्युवेट में डाला जाता है - जबकि क्रूसिबल झुक रहा होता है।

इंस्टॉलेशन कैसे कार्य करता है इसका स्वरूप और सिद्धांत चित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्र 3.

प्रक्रिया की शुरुआत में, दोनों कक्षों, पिघलने वाले कक्ष (ऊपर) और फाउंड्री कक्ष (नीचे) को आर्गन से शुद्ध किया जाता है, फिर दोनों कक्षों से हवा और आर्गन का मिश्रण निकाला जाता है, जिसके बाद पिघलने वाले कक्ष को भर दिया जाता है। आर्गन, और कास्टिंग कक्ष में एक वैक्यूम बनता है। वोल्टाइक आर्क चालू हो जाता है और टाइटेनियम पिघलने की प्रक्रिया शुरू हो जाती है। एक निश्चित समय बीत जाने के बाद, पिघला हुआ क्रूसिबल तेजी से पलट जाता है और धातु को वैक्यूम में स्थित सांचे में खींच लिया जाता है; इसका अपना वजन, साथ ही इस समय आर्गन का बढ़ता दबाव भी इंजेक्शन सांचे को भरने में योगदान देता है . यह सिद्धांत शुद्ध टाइटेनियम से अच्छी, सघन कास्टिंग प्राप्त करना संभव बनाता है।

कास्टिंग प्रणाली का अगला घटक निवेश सामग्री है। चूँकि पिघली हुई अवस्था में टाइटेनियम की प्रतिक्रियाशीलता बहुत अधिक होती है, इसलिए इसमें विशेष निवेश यौगिकों की आवश्यकता होती है, जो एल्यूमीनियम और मैग्नेशिया ऑक्साइड के आधार पर बनाए जाते हैं, जो बदले में टाइटेनियम की प्रतिक्रिया परत को न्यूनतम तक कम करना संभव बनाते हैं।

गेटिंग सिस्टम का सही निर्माण, साथ ही खाई में सही स्थान, एक बड़ी भूमिका निभाता है और फाउंड्री उपकरण के निर्माता द्वारा प्रस्तावित नियमों के अनुसार सख्ती से किया जाता है। मुकुट और पुलों के लिए, केवल एक विशेष कास्टिंग शंकु का उपयोग करने की अनुमति है, जो धातु को डाली जाने वाली वस्तु की ओर इष्टतम रूप से निर्देशित करने की अनुमति देता है। शंकु से आपूर्ति बीम तक इनपुट स्प्रू चैनल की ऊंचाई 4-5 मिमी के व्यास के साथ 10 मिमी है। आपूर्ति बीम का व्यास 4 मिमी है।

डाली जा रही वस्तु के पानी के नीचे के गेटिंग चैनलों का व्यास 3 मिमी और ऊंचाई 3 मिमी से अधिक नहीं है। बहुत महत्वपूर्ण: पानी के नीचे के चैनल इनलेट गेट चैनल (चित्र 4) के विपरीत स्थित नहीं होने चाहिए, अन्यथा गैस छिद्रों की संभावना बहुत अधिक है।

चित्र.4.

सभी कनेक्शन बहुत चिकने होने चाहिए, बिना नुकीले कोनों आदि के। धातु डालने के दौरान होने वाली अशांति को कम करने के लिए, जिससे गैस छिद्रों का निर्माण होता है। क्लैस्प डेन्चर के लिए गेटिंग सिस्टम, और विशेष रूप से पूर्ण हटाने योग्य डेन्चर के ठोस आधारों के लिए, गेटिंग सिस्टम से भी अलग है जिसका उपयोग हम क्रोम-कोबाल्ट मिश्र धातुओं से क्लैस्प डेन्चर कास्टिंग के लिए करते हैं।

दंत अनुप्रयोगों के लिए, 882.5 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर टाइटेनियम का एक क्रिस्टलीय अवस्था से दूसरे क्रिस्टलीय अवस्था में संक्रमण बहुत महत्वपूर्ण है। इस तापमान पर टाइटेनियम हेक्सागोनल क्रिस्टल जाली के साथ α-टाइटेनियम से घन जाली के साथ β-टाइटेनियम में बदल जाता है। इसमें न केवल इसके भौतिक मापदंडों में बदलाव शामिल है, बल्कि इसकी मात्रा में 17% की वृद्धि भी शामिल है।

इस कारण से, विशेष सिरेमिक का उपयोग करना भी आवश्यक है, जिसका फायरिंग तापमान 880 डिग्री सेल्सियस से नीचे होना चाहिए।

टाइटेनियम में वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ कमरे के तापमान पर तुरंत एक पतली सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत बनाने की बहुत मजबूत प्रवृत्ति होती है, जो इसे भविष्य में संक्षारण से बचाती है और टाइटेनियम को शरीर द्वारा अच्छी तरह से सहन करने योग्य बनाती है। यह तथाकथित निष्क्रिय परत है।

निष्क्रिय परत में स्वयं को पुनर्जीवित करने की क्षमता होती है। टाइटेनियम के साथ काम करने के विभिन्न चरणों में इस परत की गारंटी होनी चाहिए। सैंडब्लास्टिंग के बाद, फ्रेम को भाप से साफ करने से पहले, फ्रेम को कम से कम 5 मिनट के लिए निष्क्रिय होने के लिए छोड़ना आवश्यक है। ताज़ा पॉलिश किए गए कृत्रिम अंग को कम से कम 10-15 मिनट के लिए निष्क्रिय किया जाना चाहिए, अन्यथा तैयार काम की अच्छी चमक की कोई गारंटी नहीं है।

2.3.सुपरप्लास्टिक मोल्डिंग

15 वर्षों से, टाइटेनियम डेन्चर कास्टिंग को जापान, अमेरिका और जर्मनी में और हाल ही में रूस में बढ़ावा दिया गया है। विकसित विभिन्न प्रकारकेन्द्रापसारक या वैक्यूम कास्टिंग के लिए उपकरण, कास्टिंग का एक्स-रे गुणवत्ता नियंत्रण, विशेष दुर्दम्य सामग्री।

ऊपर सूचीबद्ध विधियाँ तकनीकी रूप से बहुत जटिल और महंगी हैं। इस स्थिति से बाहर निकलने का एक रास्ता सुपरप्लास्टिक मोल्डिंग हो सकता है। सुपरप्लास्टिकिटी का सार यह है कि एक निश्चित तापमान पर, अल्ट्रा-फाइन ग्रेन वाली धातु गर्म राल की तरह व्यवहार करती है, यानी, यह बहुत छोटे भार के प्रभाव में सैकड़ों और हजारों प्रतिशत तक बढ़ सकती है, जिससे यह संभव हो जाता है टाइटेनियम मिश्र धातु की एक शीट से जटिल आकृतियों के पतले-दीवार वाले हिस्सों का उत्पादन करें। इस घटना और प्रक्रिया में यह तथ्य शामिल है कि एक सुपरप्लास्टिक शीट को एक मैट्रिक्स के खिलाफ दबाया जाता है और एक छोटे गैस दबाव (अधिकतम 7-8 एटीएम) के प्रभाव में यह सुपरप्लास्टिक रूप से विकृत हो जाता है, जिससे मैट्रिक्स गुहा का एक बहुत ही सटीक आकार बन जाता है। एक ऑपरेशन में.

आइए हटाने योग्य लैमेलर कृत्रिम अंग के निर्माण के उदाहरण का उपयोग करके गोलाकार-प्लास्टिक मोल्डिंग विधि के उपयोग पर विचार करें। सुपरप्लास्टिक मोल्डिंग द्वारा बनाए गए डेन्चर के महत्वपूर्ण फायदे हैं। इनमें से मुख्य हैं कोबाल्ट-क्रोम या निकल-क्रोम मिश्र धातुओं से बने कृत्रिम अंग की तुलना में हल्कापन (हल्का वजन), साथ ही उच्च संक्षारण प्रतिरोध और ताकत। कृत्रिम अंग के निर्माण की पर्याप्त सरलता इसे आर्थोपेडिक दंत चिकित्सा में बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए अपरिहार्य बनाती है।

टाइटेनियम बेस के साथ पूर्ण हटाने योग्य डेन्चर के निर्माण के प्रारंभिक नैदानिक ​​चरण प्लास्टिक डेन्चर के निर्माण में पारंपरिक से भिन्न नहीं होते हैं। इसमें रोगियों की नैदानिक ​​​​परीक्षा, संरचनात्मक कास्ट प्राप्त करना, एक व्यक्तिगत ट्रे बनाना, एक कार्यात्मक कास्ट प्राप्त करना और सुपरप्लास्टर से एक कार्यशील उच्च शक्ति मॉडल बनाना शामिल है।

सुपरजिप्सम से बना एक मॉडल जिसमें वायुकोशीय रिज होता है जो क्लैस्प मोम के साथ पूर्व-अछूता होता है, को आग प्रतिरोधी द्रव्यमान में डुप्लिकेट किया जाता है। अग्निरोधक मॉडलों को धातु से बने पिंजरे में रखा जाता है गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातु, जिसमें विशेष कटआउट हैं, जिसका आकार और आकार आपको किसी भी रोगी के ऊपरी जबड़े का मॉडल रखने की अनुमति देता है।

सिरेमिक मॉडल के शीर्ष पर 1 मिमी मोटी टाइटेनियम मिश्र धातु की शीट रखी गई है। शीट की खाली शीट को सांचे के दोनों हिस्सों के बीच में जकड़ दिया जाता है। आधे-साँचे एक सीलबंद कक्ष बनाते हैं, जिसे एक शीट द्वारा दो भागों में विभाजित किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक में गैस प्रणाली के साथ एक संचार चैनल होता है और इसे स्वतंत्र रूप से खाली किया जा सकता है या कुछ दबाव में अक्रिय गैस से भरा जा सकता है (चित्र 5)।

चित्र.5.

सीलबंद मोल्ड के हिस्सों को गर्म किया जाता है और दबाव में अंतर पैदा होता है। शीट के नीचे 0.7-7.0 Pa का वैक्यूम बनाया जाता है। टाइटेनियम मिश्र धातु की एक शीट खाली किए गए आधे-साँचे की ओर झुकती है और उसमें स्थित सिरेमिक मॉडल में "उड़ा" जाती है, जिससे उसकी राहत मिलती है। इस दौरान एक निश्चित कार्यक्रम के तहत दबाव बनाए रखा जाता है। इस कार्यक्रम के अंत में साँचे के आधे हिस्से को ठंडा किया जाता है।

इसके बाद, दोनों हिस्सों में दबाव सामान्य कर दिया जाता है और वर्कपीस को मोल्ड से हटा दिया जाता है। आवश्यक प्रोफ़ाइल के आधारों को समोच्च के साथ काटा जाता है, उदाहरण के लिए, एक लेजर बीम के साथ, किनारे को एक अपघर्षक पहिया पर पीस दिया जाता है, स्केल हटा दिया जाता है, आधार के काठी के आकार वाले हिस्से में एक अपघर्षक डिस्क के साथ रिटेंशन स्ट्रिप्स को काट दिया जाता है। विकसित विधि के अनुसार वायुकोशीय प्रक्रिया के मध्य और इलेक्ट्रोपॉलिश किया गया।

प्लास्टिक लिमिटर को रासायनिक मिलिंग का उपयोग करके वायुकोशीय रिज के शीर्ष से 3-4 मिमी नीचे तालु और मौखिक सतहों से टाइटेनियम बेस के विभिन्न स्तरों पर बनाया जाता है। बेस प्लास्टिक को ठीक करते समय एक अवधारण क्षेत्र बनाने के लिए लाइन "ए" के साथ रासायनिक मिलिंग भी की जाती है। वाल्व क्षेत्र के आगे सुधार के लिए लाइन "ए" के साथ प्लास्टिक की उपस्थिति आवश्यक है।

क्लिनिक में, डॉक्टर पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके जबड़े के केंद्रीय संबंध को निर्धारित करता है। दांतों को स्थापित करना और मौखिक गुहा में फिट करना सरल हटाने योग्य डेन्चर के निर्माण में समान ऑपरेशन से भिन्न नहीं है। इसके बाद, प्रयोगशाला में मोम को प्लास्टिक से बदल दिया जाता है और पॉलिश किया जाता है। इस बिंदु पर, टाइटेनियम बेस के साथ हटाने योग्य डेन्चर का उत्पादन पूरा हो गया है (चित्र 6)।

चित्र 6.

रूस में सुपरप्लास्टिक मोल्डिंग के लिए, घरेलू तकनीक, घरेलू इंस्टॉलेशन (मूल रूसी पेटेंट इंस्टॉलेशन और तकनीक) और घरेलू वीटी 14 मिश्र धातु के घरेलू शीट ब्लैंक का अक्सर उपयोग किया जाता है।

यह कहना सुरक्षित है कि टाइटेनियम मिश्र धातुओं के सुपरप्लास्टिक मोल्डिंग में आगे के विकास की उत्कृष्ट संभावनाएं हैं, क्योंकि उच्च स्थायित्व, जैव जड़ता और सौंदर्यशास्त्र को जोड़ती है।

2.4.कंप्यूटर मिलिंग (सीएडी/सीएएम)

CAD/CAM एक संक्षिप्त शब्द है जो कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन/ड्राफ्टिंग और कंप्यूटर-एडेड मैन्युफैक्चरिंग के लिए है, जिसका शाब्दिक अनुवाद "कंप्यूटर-असिस्टेड डिज़ाइन और मैन्युफैक्चरिंग" है। इसका अर्थ उत्पादन स्वचालन और कंप्यूटर-सहायता प्राप्त डिजाइन और विकास प्रणाली है।

प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, कृत्रिम दंत चिकित्सा भी कांस्य मनुष्य के समय से विकसित हुई है, जब कृत्रिम दांतों को सोने के तार से पड़ोसी दांतों से बांधा जाता था। आधुनिक आदमी, जो CAD/CAM तकनीक का उपयोग करता है। सीएडी/सीएएम प्रौद्योगिकी के आगमन के समय, प्रौद्योगिकी कास्टिंग प्रौद्योगिकियों में निहित सभी नुकसानों से मुक्त है, उदाहरण के लिए, सिकुड़न, विरूपण, जिसमें कास्ट क्राउन, पुल या उनके फ्रेम को हटाते समय शामिल है। प्रौद्योगिकी के उल्लंघन का कोई खतरा नहीं है, उदाहरण के लिए, गेटों की ढलाई या पुन: उपयोग के दौरान धातु का अधिक गर्म होना, जिससे मिश्र धातु की संरचना में बदलाव होता है। सिरेमिक क्लैडिंग लगाने के बाद फ्रेम में कोई सिकुड़न नहीं होती है, प्लास्टर मॉडल से वैक्स कैप हटाते समय कोई संभावित विरूपण नहीं होता है, कास्टिंग के दौरान छिद्र और गुहाएं, गैर-शेड क्षेत्र आदि होते हैं। सीएडी/सीएएम तकनीक का मुख्य नुकसान इसकी उच्च लागत है, जो इस तकनीक को आर्थोपेडिक दंत चिकित्सा में व्यापक रूप से पेश करने की अनुमति नहीं देता है। हालाँकि, निष्पक्षता में, यह ध्यान देने योग्य है कि लगभग हर साल सस्ते और सस्ते इंस्टॉलेशन सामने आते हैं। मूल CAD/CAM तकनीक आवश्यक सॉफ़्टवेयर वाला एक कंप्यूटर था, जो एक निश्चित कृत्रिम अंग की त्रि-आयामी मॉडलिंग का उत्पादन करता था, जिसके बाद एक ठोस धातु या सिरेमिक ब्लॉक से 0.8 माइक्रोन की सटीकता के साथ कंप्यूटर मिलिंग की जाती थी। चित्र 7 एक आधुनिक CAD/CAM सेटअप दिखाता है।

चित्र 7.

CAD/CAM का उपयोग करके आप उत्पादन कर सकते हैं:

• छोटे और बड़े विस्तार के एकल मुकुट और पुल;
• दूरबीन मुकुट;
• प्रत्यारोपण के लिए कस्टम एब्यूटमेंट;
• फ़्रेम (ओवरप्रेस) पर लागू प्रेस सिरेमिक के मॉडल के लिए पूर्ण संरचनात्मक आकार को फिर से बनाएं;
• पूर्ण प्रोफ़ाइल और विभिन्न कास्टिंग मॉडल में अस्थायी मुकुट बनाएं।

वर्तमान में, यदि हम सीएडी/सीएएम को टाइटेनियम मिश्र धातुओं के प्रसंस्करण के लिए एक स्थापना के रूप में मानते हैं, तो व्यक्तिगत एबूटमेंट का उत्पादन बहुत व्यापक हो गया है (अपेक्षाकृत कम लागत को देखते हुए)। ऐसे एब्यूटमेंट की उपस्थिति चित्र 8 में दिखाई गई है।

चित्र.8.

नीचे CAD/CAM इंस्टालेशन का उपयोग करने वाले दंत तकनीशियन के एल्गोरिदम का एक उदाहरण दिया गया है। यह काफी बहुमुखी है. और अगर हम सीधे टाइटेनियम के बारे में बात कर रहे हैं, तो यह एल्गोरिदम लगभग समान होगा।

आधुनिक सीएडी/सीएएम प्रौद्योगिकियों का उपयोग कर कार्य का विवरण:

चरण 1: कास्ट करें। प्लास्टर मॉडल. मौखिक गुहा की छाप लेना बिल्कुल उसी तरह से किया जाता है पारंपरिक तरीकेडेंटल प्रोस्थेटिक्स. परिणामी कास्ट से, ए प्लास्टर मॉडलरोगी के जबड़े.

चरण 2: स्कैन करें. इस चरण का मुख्य लक्ष्य डिजिटल डेटा प्राप्त करना है जिसके आधार पर आवश्यक उत्पादों (मुकुट, डेन्चर, ब्रिज इत्यादि) के इलेक्ट्रॉनिक त्रि-आयामी मॉडल बनाए जाएंगे। डिजीटल डेटा को एसटीएल प्रारूप में सहेजा जाता है। स्कैनिंग का परिणाम और कार्य का आधार मौखिक गुहा के क्षेत्र का एक त्रि-आयामी कंप्यूटर ज्यामितीय मॉडल (एसटीएल फ़ाइल के रूप में) है जिस पर डेन्चर स्थापित करने की योजना है। नोबेल स्कैनर को चित्र 9 में दिखाया गया है।

चित्र.9.

चरण 3: त्रि-आयामी मॉडलिंग (3डी)। चरण 2 में प्राप्त एसटीएल फ़ाइल को सीएडी सिस्टम में आयात किया जाता है। इसका उद्देश्य क्राउन, डेन्चर, ब्रिज आदि के कंप्यूटर मॉडल बनाना है। सीएनसी मशीन पर प्रोग्रामिंग प्रसंस्करण के लिए सीएएम सिस्टम में उनके बाद के स्थानांतरण के साथ। सिस्टम विशेष रूप से तकनीशियनों के लिए उपयुक्त शब्दावली और उपयोगकर्ता के अनुकूल, सहज इंटरफ़ेस का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया था। यह प्रोग्राम उन उपयोगकर्ताओं के लिए है जो CAD सिस्टम का उपयोग करने में अनुभवहीन हैं।

इस चरण में, दंत तकनीशियन को डेटाबेस से सबसे उपयुक्त दांत के आकार का चयन करना होगा और इसे उपकरणों के साथ वांछित आकार में संशोधित करना होगा। आपूर्ति किए गए डेटाबेस में प्रत्येक दांत के लिए मुकुट का एक मॉडल शामिल है। ज्यामिति को संपादित करने के लिए सहज मूर्तिकला सुविधाओं का उपयोग करें। मॉडलिंग प्रक्रिया के दौरान, आप सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान सिकुड़न की भरपाई करने और अधिकतम संभव क्राउन प्राप्त करने के लिए कंप्यूटर मॉडल को स्केल कर सकते हैं सटीक आयाम. उदाहरण के तौर पर, चित्र 10 प्रोग्राम इंटरफ़ेस दिखाता है जिस पर एक व्यक्तिगत एबटमेंट मॉडल किया गया था।

चित्र 10.

चरण 4: प्रोसेसिंग प्रोग्रामिंग। सिस्टम में उत्पादों की ज्यामिति पर काम करने के बाद, प्राप्त डेटा को CAM सिस्टम में स्थानांतरित कर दिया जाता है। इसका उद्देश्य सीएनसी मशीनों पर उत्पादों के प्रसंस्करण की प्रोग्रामिंग करना है। सीएएम प्रणाली में, प्रसंस्करण प्रक्षेपवक्र उत्पन्न होते हैं, जो पोस्टप्रोसेसर का उपयोग करके मशीन को समझने योग्य "भाषा" में अनुवादित होते हैं - नियंत्रण कार्यक्रम में। यह कार्यक्रम उन अनुभवहीन उपयोगकर्ताओं के लिए है जिनके पास सीएएम सिस्टम और प्रोग्रामिंग सीएनसी मशीनों के साथ काम करने का अनुभव नहीं है।

चरण 5: सीएनसी मशीन पर डेन्चर का प्रसंस्करण। परिणामी नियंत्रण प्रोग्राम एक सीएनसी मशीन को भेजे जाते हैं। नीचे, चित्र 11 अनुप्रयोग के लिए तीन एब्यूटमेंट और डेन्चर के लिए दो बीम की मिलिंग की प्रक्रिया का एक उदाहरण दिखाता है।

चित्र 11.

2.5.3डी प्रिंटिंग (सीएडी/सीएएम)

सीएडी/सीएएम प्रौद्योगिकी के आगे विकास के लिए धन्यवाद, कंप्यूटर मिलिंग को 3डी प्रिंटिंग तकनीक द्वारा प्रतिस्थापित किया गया, जिससे लागत कम हो गई और किसी भी आकार और जटिलता की वस्तुओं का उत्पादन करना संभव हो गया जो पहले किसी भी मौजूदा तकनीक द्वारा उत्पादित नहीं किया जा सकता था। उदाहरण के लिए, 3डी प्रिंटिंग के लिए धन्यवाद, आंतरिक सतह के किसी भी आकार के साथ एक ठोस खोखली वस्तु का उत्पादन करना संभव है। आर्थोपेडिक दंत चिकित्सा के संबंध में, कृत्रिम अंग के खोखले शरीर का उत्पादन करना संभव है, जो संरचना की ताकत को कम किए बिना, इसके वजन को कम करने की अनुमति देगा।

इसके अलावा, दंत चिकित्सा में 3डी प्रिंटर त्वरित उत्पादन मात्रा और तैयार उत्पादों की सटीकता की गारंटी देते हैं। 3डी प्रिंटर, कंप्यूटर-नियंत्रित मिलिंग मशीन (सीएनसी) की तरह, दंत तकनीशियनों को उनके काम में बहुत समय लेने वाली प्रक्रिया से राहत देते हैं - डेन्चर, क्राउन और अन्य उत्पादों की मैन्युअल मॉडलिंग। चित्र 12 जर्मन कंपनी रिप्रैप का X350pro 3D प्रिंटर दिखाता है।

चित्र 12.

3डी प्रिंटिंग में सीएडी तकनीक कंप्यूटर मिलिंग में सीएडी तकनीक से अलग नहीं है, और इसका पिछले अध्याय में विस्तार से वर्णन किया गया है।

प्रक्रिया का सिद्धांत यह है कि सब्सट्रेट पर सूक्ष्म मोटाई वाले धातु पाउडर की एक परत लगाई जाती है। फिर सिंटरिंग, या अधिक सटीक रूप से माइक्रोवेल्डिंग, परत के आवश्यक क्षेत्रों में धातु के सूक्ष्म कणों के वैक्यूम में लेजर के साथ होती है। वेल्डिंग सामग्री को पिघलाए बिना उच्च ताप का उपयोग करके पाउडर को ठोस सामग्री में परिवर्तित करने की प्रक्रिया है। इसके बाद ऊपर धातु पाउडर की एक और परत लगाई जाती है और धातु के सूक्ष्म कणों को न केवल एक-दूसरे से, बल्कि नीचे की परत से भी लेजर से माइक्रो-वेल्ड किया जाता है।

प्रत्येक दांत के अनूठे आकार को हस्तशिल्प का उपयोग करके सटीक रूप से पुन: पेश करना मुश्किल है। हालाँकि, डेंटल 3डी प्रिंटर जटिल और पुरानी निर्माण विधियों को अनावश्यक बना देते हैं। करने के लिए धन्यवाद नवीनतम प्रौद्योगिकियाँऔर सबसे आधुनिक सामग्रीतैयार उत्पाद पहले की तुलना में कई गुना तेजी से उत्पादित होते हैं।

दंत चिकित्सा क्षेत्र में 3डी प्रिंटिंग के लाभ:

• खोखले आंतरिक खंडों वाले उत्पादों का निर्माण करने की क्षमता, जो मिलिंग द्वारा नहीं किया जा सकता है;
• आवश्यक उत्पादों के उत्पादन में महत्वपूर्ण तेजी;
• अतिरिक्त कर्मियों के बिना उत्पादन मात्रा बढ़ाना;
• सफाई के बाद सामग्री का पुन: उपयोग करने की क्षमता, जिससे उत्पादन अपशिष्ट लगभग शून्य हो जाता है।

2.6. दूसरे अध्याय पर निष्कर्ष.

उपरोक्त सभी से, कुछ निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं। टाइटेनियम को प्राचीन काल से जाना जाता है, लेकिन इसे दंत चिकित्सा में इस तथ्य के कारण आवेदन नहीं मिला है कि लंबे समय तक इसके प्रसंस्करण के लिए कोई तकनीक नहीं थी। समय के साथ, स्थिति बदलने लगी और आज अंतिम पुनर्स्थापना के सौंदर्यशास्त्र से समझौता किए बिना टाइटेनियम को कई तरीकों से संसाधित किया जाता है।

दंत चिकित्सा में टाइटेनियम के आगमन के बाद से आज तक, इसके प्रसंस्करण के कई तरीके सामने आए हैं। उन सभी के अपने नुकसान और फायदे दोनों हैं। ऐसी विविधता स्वाभाविक रूप से टाइटेनियम का एक निर्विवाद लाभ है, क्योंकि प्रत्येक प्रयोगशाला, और विशेष रूप से प्रत्येक दंत तकनीशियन, टाइटेनियम के साथ काम करने की बिल्कुल वही विधि चुन सकते हैं जो हाथ में कार्यों के आधार पर अधिक उपयुक्त है।

साहित्य का विश्लेषण करने के बाद, हमने पाया कि दंत चिकित्सा में टाइटेनियम के प्रसंस्करण के सभी मौजूदा या ज्ञात तरीकों में से, सबसे आशाजनक और सबसे अच्छी विधि टाइटेनियम के साथ 3 डी प्रिंटिंग विधि है, क्योंकि इसमें सबसे अधिक फायदे हैं और व्यावहारिक रूप से कोई नुकसान नहीं है।

निष्कर्ष

ऊपर चर्चा की गई सभी सामग्रियों से, केवल एक ही निष्कर्ष निकाला जा सकता है: टाइटेनियम ने नए विचार दिए और कई कार्यों में काफी तेजी लाई। अपने मामूली से भी अधिक इतिहास के बावजूद, टाइटेनियम दंत चिकित्सा में एक अग्रणी सामग्री बन गया है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं में आर्थोपेडिक दंत चिकित्सा में आवश्यक लगभग सभी गुण हैं, अर्थात्: बायोएनेर्जी, ताकत, कठोरता, कठोरता, स्थायित्व, संक्षारण प्रतिरोध, कम विशिष्ट गुरुत्व। दंत चिकित्सा के लिए अपरिहार्य कई गुणों के बावजूद, तैयार उत्पादों की गुणवत्ता खोए बिना टाइटेनियम को कई तरीकों से संसाधित किया जा सकता है। आज, हमारे पास टाइटेनियम मिश्र धातुओं के उच्च गुणवत्ता वाले प्रसंस्करण के लिए पहले से ही सभी आवश्यक उपकरण और उपकरण हैं।

टाइटेनियम उत्पादों के निर्माण की सभी विधियों का विश्लेषण करने के बाद, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि सबसे प्रगतिशील विधि 3डी प्रिंटिंग है। अन्य तरीकों की तुलना में, इसके कई फायदे हैं, जैसे प्रक्रिया की सरलता। टाइटेनियम स्टैम्पिंग के विपरीत, 3डी प्रिंटिंग में लगभग पूर्ण सटीकता होती है। कंप्यूटर मिलिंग तकनीक भी उच्च परिशुद्धता प्रदान करती है, लेकिन 3डी प्रिंटिंग के विपरीत, यह किसी उत्पाद के खोखले आंतरिक भागों को पुन: पेश नहीं कर सकती है। और इसके अलावा, 3डी प्रिंटिंग बहुत किफायती है, क्योंकि व्यावहारिक रूप से कोई उत्पादन अपशिष्ट नहीं होता है, और प्रिंटिंग में उपयोग की जाने वाली शेष सामग्री को सफाई के बाद पुन: उपयोग किया जा सकता है। इंजेक्शन मोल्डिंग विधि और प्लास्टिक विरूपण विधि के लिए जटिल तकनीकी उपकरणों की आवश्यकता होती है। लेकिन उत्पाद निर्माण की सटीकता की तुलना अभी भी 3डी प्रिंटिंग से नहीं की जा सकती है।

निष्कर्ष में, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि 3डी प्रिंटिंग विधि वर्तमान में दंत चिकित्सा में टाइटेनियम मिश्र धातु से बने उत्पादों के साथ काम करने का सबसे आशाजनक, प्रगतिशील और लागत प्रभावी तरीका है।

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टाइटेनियम और टैंटलम - दवा के लिए "समझौता" धातुएं
चिकित्सा में विभिन्न धातु उत्पादों का उपयोग प्राचीन काल से किया जाता रहा है। इनका एक संयोजन उपयोगी गुणधातुओं और उनके मिश्र धातुओं, जैसे ताकत, स्थायित्व, लचीलापन, लचीलापन, लोच, का कोई विकल्प नहीं है, विशेष रूप से, आर्थोपेडिक संरचनाओं, चिकित्सा उपकरणों, फ्रैक्चर के तेजी से उपचार के लिए उपकरणों के निर्माण में। और हाल के दशकों में, "आकार स्मृति" प्रभाव की खोज और अन्य नवाचारों की शुरूआत के कारण, धातुओं का उपयोग संवहनी और न्यूरोसर्जरी में सिवनी सामग्री, नसों और धमनियों को फैलाने के लिए जाल स्टेंट, बड़े एंडोप्रोस्थेसिस के निर्माण के लिए व्यापक रूप से किया जाने लगा है। , और नेत्र विज्ञान और दंत प्रत्यारोपण विज्ञान में।

हालाँकि, सभी धातुएँ चिकित्सा क्षेत्र में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं हैं, और यहाँ मुख्य विनाशकारी कारण जंग की संवेदनशीलता और जीवित ऊतकों के साथ प्रतिक्रिया हैं - ऐसे कारक जिनके धातु और शरीर दोनों के लिए विनाशकारी परिणाम होते हैं।

बेशक, सोना और प्लैटिनम समूह की धातुएँ (प्लैटिनम, इरिडियम, ऑस्मियम, पैलेडियम, रोडियम, आदि) प्रतिस्पर्धा से बाहर हैं। हालाँकि, बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए कीमती धातुओं का उपयोग करने की संभावना उनकी निषेधात्मक उच्च लागत के कारण व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है, और कुछ विशिष्ट नैदानिक ​​​​स्थितियों में मांग में रहने वाले उपयोगी गुणों का संयोजन हमेशा महान धातुओं में निहित नहीं होता है।

इस क्षेत्र में आज तक एक महत्वपूर्ण स्थान पर आवश्यक विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए कुछ योजकों के साथ मिश्रित स्टेनलेस स्टील्स का कब्जा है। लेकिन ऐसी धातु सामग्री, जो कीमती धातुओं की तुलना में सैकड़ों गुना सस्ती हैं, जंग और अन्य आक्रामक प्रभावों का प्रभावी ढंग से विरोध नहीं करती हैं, जो कई चिकित्सा आवश्यकताओं के लिए उनके उपयोग की संभावना को काफी सीमित कर देती है। इसके अलावा, शरीर के अंदर प्रत्यारोपित किए गए स्टेनलेस स्टील उत्पादों के जुड़ाव में एक बाधा जीवित ऊतकों के साथ उनका संघर्ष है, जिसके कारण भारी जोखिमअस्वीकृति और अन्य जटिलताएँ।

इन दो ध्रुवों के बीच एक प्रकार का समझौता टाइटेनियम और टैंटलम जैसी धातुएँ हैं: मजबूत, निंदनीय, लगभग संक्षारण के अधीन नहीं, उच्च तापमानपिघलना, और सबसे महत्वपूर्ण बात - जैविक दृष्टि से पूरी तरह से तटस्थ, जिसके कारण उन्हें शरीर द्वारा अपने स्वयं के ऊतक के रूप में माना जाता है और व्यावहारिक रूप से अस्वीकृति का कारण नहीं बनता है। जहां तक ​​लागत की बात है, तो यह टाइटेनियम के लिए अधिक नहीं है, हालांकि यह स्टेनलेस स्टील से काफी अधिक है। टैंटलम, एक काफी दुर्लभ धातु होने के कारण, टाइटेनियम की तुलना में दस गुना अधिक महंगा है, लेकिन यह अभी भी टाइटेनियम की तुलना में बहुत सस्ता है कीमती धातु. यद्यपि अधिकांश बुनियादी परिचालन गुण समान हैं, उनमें से कुछ में यह अभी भी टाइटेनियम से कमतर है, हालांकि कुछ में यह इससे बेहतर है, जो वास्तव में, एप्लिकेशन की प्रासंगिकता को निर्धारित करता है।

यही कारण है कि टाइटेनियम और टैंटलम, जिन्हें अक्सर "चिकित्सा धातु" कहा जाता है, साथ ही उनके कई मिश्र धातु, कई चिकित्सा क्षेत्रों में व्यापक हो गए हैं। वे कई विशेषताओं में भिन्न हैं और इस प्रकार एक-दूसरे के पूरक हैं, जिससे वे प्रकट होते हैं आधुनिक दवाईवास्तव में अपार संभावनाएं।

नीचे हम टाइटेनियम और टैंटलम की अनूठी विशेषताओं, चिकित्सा में उनके उपयोग के मुख्य क्षेत्रों और उपकरणों, आर्थोपेडिक और सर्जिकल उपकरणों के निर्माण के लिए इन धातुओं के उत्पादन के विभिन्न रूपों के उपयोग के बारे में अधिक विस्तार से बात करेंगे।

टाइटेनियम और टैंटलम - परिभाषा, वर्तमान गुण

दवा के लिए टाइटेनियम

टाइटेनियम (टीआई), एक हल्की धातु जिसमें चांदी जैसा रंग होता है जो स्टील जैसा दिखता है, इनमें से एक है रासायनिक तत्वआवर्त सारणी को चौथे समूह में रखा गया है चौथा पीरियड, परमाणु क्रमांक 22 (चित्र 1)।

चित्र 1. टाइटेनियम डला।

इसका परमाणु द्रव्यमान 47.88 है और विशिष्ट घनत्व 4.52 ग्राम/सेमी 3 है। गलनांक-1669°सेल्सियस, क्वथनांक-3263°सेल्सियस। उच्च स्थिरता वाले औद्योगिक ग्रेड में यह टेट्रावेलेंट है। अच्छी लचीलापन और लचीलेपन की विशेषता।

हल्का होने और उच्च यांत्रिक शक्ति होने के कारण, Fe से दोगुना और Al से छह गुना होने के कारण, टाइटेनियम में थर्मल विस्तार का गुणांक भी कम होता है, जो इसे व्यापक तापमान रेंज में उपयोग करने की अनुमति देता है।

टाइटेनियम की विशेषता कम तापीय चालकता है, जो लोहे से चार गुना कम और एल्युमीनियम से एक परिमाण कम है। 20°C पर तापीय विस्तार का गुणांक अपेक्षाकृत छोटा है, लेकिन आगे गर्म करने पर बढ़ जाता है।

यह सामग्री बहुत उच्च विद्युत प्रतिरोधकता से भी प्रतिष्ठित है, जो विदेशी तत्वों की उपस्थिति के आधार पर, 42·11 -8 ...80·11 -6 ओम सेमी की सीमा में भिन्न हो सकती है।

टाइटेनियम एक अर्धचुंबकीय धातु है, जिसमें कम विद्युत चालकता होती है। और यद्यपि अनुचुंबकीय धातुओं में चुंबकीय संवेदनशीलता, एक नियम के रूप में, गर्म होने पर कम हो जाती है, इस संबंध में टाइटेनियम को अपवाद के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है, क्योंकि इसके विपरीत, इसकी चुंबकीय संवेदनशीलता बढ़ते तापमान के साथ बढ़ती है।

उपरोक्त गुणों के योग के कारण, टाइटेनियम व्यावहारिक चिकित्सा और चिकित्सा उपकरण निर्माण के विभिन्न क्षेत्रों के लिए कच्चे माल के रूप में बिल्कुल अपरिहार्य है। और फिर भी, इस उद्देश्य के लिए उपयोग के लिए टाइटेनियम का सबसे मूल्यवान गुण इसका संक्षारण के प्रति उच्चतम प्रतिरोध है, और, परिणामस्वरूप, हाइपोएलर्जेनिकिटी।

टाइटेनियम का संक्षारण प्रतिरोध इस तथ्य के कारण है कि 530-560 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर धातु की सतह TiO 2 ऑक्साइड की सबसे मजबूत प्राकृतिक सुरक्षात्मक फिल्म से ढकी होती है, जो आक्रामक रासायनिक और जैविक वातावरण के संबंध में पूरी तरह से तटस्थ है। संक्षारण प्रतिरोध के संदर्भ में, टाइटेनियम प्लैटिनम और प्लैटिनम धातुओं के बराबर है, और यहां तक ​​कि इन महान धातुओं से भी आगे निकल जाता है। विशेष रूप से, यह एसिड-बेस वातावरण के प्रति बेहद प्रतिरोधी है, एक्वा रेजिया जैसे आक्रामक "कॉकटेल" में भी नहीं घुलता है। यह ध्यान देने योग्य है कि समुद्र के पानी में टाइटेनियम के संक्षारक विनाश की तीव्रता, जिसकी रासायनिक संरचना कई मायनों में मानव लिम्फ के समान है, 0.00003 मिमी/वर्ष या एक सहस्राब्दी में 0.03 मिमी से अधिक नहीं होती है!

मानव शरीर में टाइटेनियम संरचनाओं की जैविक जड़ता के कारण, जब प्रत्यारोपित किया जाता है तो उन्हें अस्वीकार नहीं किया जाता है और एलर्जी प्रतिक्रियाओं को उत्तेजित नहीं किया जाता है, जल्दी ही मस्कुलोस्केलेटल ऊतकों से ढक दिया जाता है, जिसकी संरचना बाद के जीवन भर स्थिर रहती है।

टाइटेनियम का एक महत्वपूर्ण लाभ इसकी सामर्थ्य है, जो इसे बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए संभव बनाता है।

टाइटेनियम ग्रेड और टाइटेनियम मिश्र धातु
टाइटेनियम के सबसे लोकप्रिय मेडिकल ग्रेड तकनीकी रूप से शुद्ध VT1-0, VT1-00, VT1-00sv हैं। उनमें लगभग कोई अशुद्धियाँ नहीं होती हैं, जिनकी मात्रा इतनी नगण्य होती है कि यह शून्य त्रुटि के भीतर उतार-चढ़ाव करती है। इस प्रकार, VT1-0 ग्रेड में लगभग 99.35-99.75% शुद्ध धातु होती है, और VT1-00 और VT1-00sv ग्रेड में क्रमशः 99.62-99.92% और 99.41-99.93% होती है।

आज, चिकित्सा में टाइटेनियम मिश्र धातुओं की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग किया जाता है, जो उनकी रासायनिक संरचना और मैकेनोटेक्नोलॉजिकल मापदंडों में भिन्न होती हैं। टा, अल, वी, मो, एमजी, सीआर, सी, एसएन का उपयोग अक्सर मिश्रधातु योजक के रूप में किया जाता है। सबसे प्रभावी स्टेबलाइजर्स में Zr, Au और प्लैटिनम समूह की धातुएँ शामिल हैं। जब 12% Zr तक टाइटेनियम में डाला जाता है, तो इसका संक्षारण प्रतिरोध परिमाण के क्रम से बढ़ जाता है। टाइटेनियम में थोड़ी मात्रा में Pt और प्लैटिनोइड्स Pd, Rh, Ru मिलाकर सबसे बड़ा प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है। Ti में इन तत्वों में से केवल 0.25% का परिचय उबलते हुए केंद्रित H 2 SO 4 और HCl के साथ परिमाण के दसियों आदेशों तक इसकी बातचीत की गतिविधि को कम करना संभव बनाता है।

Ti-6Al-4V मिश्र धातु इम्प्लांटोलॉजी, आर्थोपेडिक्स और सर्जरी में व्यापक हो गया है, जो कोबाल्ट और स्टेनलेस स्टील्स पर आधारित "प्रतिस्पर्धियों" के प्रदर्शन मापदंडों में काफी बेहतर है। विशेष रूप से, टाइटेनियम मिश्र धातुओं का लोचदार मापांक दो गुना कम है। चिकित्सा अनुप्रयोगों (ऑस्टियोसिंथेसिस, संयुक्त एंडोप्रोस्थेसिस आदि के लिए प्रत्यारोपण) के लिए यह एक बड़ा लाभ है, क्योंकि यह शरीर की घनी हड्डी संरचनाओं के साथ प्रत्यारोपण की उच्च यांत्रिक अनुकूलता सुनिश्चित करता है, जिसमें लोचदार मापांक 5¸20 GPa है। टाइटेनियम-नाइओबियम मिश्र धातु, जिसका विकास और कार्यान्वयन विशेष रूप से प्रासंगिक है, इस संबंध में और भी कम संकेतक (40 GPa तक और नीचे) की विशेषता है। हालाँकि, प्रगति स्थिर नहीं है, और आज पारंपरिक Ti-6Al-4V को नए चिकित्सा मिश्र धातु Ti-6Al-7Nb, Ti-13Nb-13Zr और Ti-12Mo-6Zr द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है, जिनमें एल्यूमीनियम और वैनेडियम नहीं हैं - ऐसे तत्व, जो यद्यपि नगण्य हैं, फिर भी जीवित ऊतकों पर विषाक्त प्रभाव डालते हैं।

हाल ही में, चिकित्सा आवश्यकताओं के लिए बायोमैकेनिकल रूप से संगत प्रत्यारोपण, जिसकी सामग्री टाइटेनियम निकलाइड TiNi है, की मांग तेजी से बढ़ रही है। इस मिश्र धातु की बढ़ती लोकप्रियता का कारण इसमें निहित तथाकथित है। आकार स्मृति प्रभाव (एसएमई)। इसका सार इस तथ्य में निहित है कि एक नियंत्रण नमूना, कम तापमान पर विकृत होने पर, लगातार अपने नए अधिग्रहीत आकार को बनाए रखने में सक्षम होता है, और बाद में गर्म होने पर, सुपरलोच का प्रदर्शन करते हुए, अपने मूल विन्यास को बहाल करता है। निकेलाइड-टाइटेनियम संरचनाएं अपरिहार्य हैं, विशेष रूप से, रीढ़ की हड्डी की चोटों और मस्कुलोस्केलेटल प्रणाली के डिस्ट्रोफी के उपचार में।

दवा के लिए टैंटलम

परिभाषा एवं उपयोगी विशेषताएँ
टैंटलम (टा, लैट। टैंटलम) चांदी-नीले "सीसा" रंग की एक भारी, दुर्दम्य धातु है, जो इसे कवर करने वाली टा 2 ओ 5 पेंटोक्साइड फिल्म के कारण है। यह आवर्त सारणी के रासायनिक तत्वों में से एक है, जो छठे आवर्त के पांचवें समूह के द्वितीयक उपसमूह, परमाणु क्रमांक 73 (चित्र 2) में स्थित है।

चित्र 2. टैंटलम क्रिस्टल।

टैंटलम का परमाणु द्रव्यमान 180.94 है और 20 डिग्री सेल्सियस पर 16.65 ग्राम/सेमी 3 का उच्च विशिष्ट घनत्व है (तुलना के लिए: Fe का विशिष्ट घनत्व 7.87 ग्राम/सेमी 3 है, पीवी 11.34 ग्राम/सेमी 3 है)। गलनांक - 3017 डिग्री सेल्सियस (केवल डब्ल्यू और रे अधिक दुर्दम्य हैं)। 1669°C, क्वथनांक-5458°C. टैंटलम को अनुचुंबकीयता के गुण की विशेषता है: कमरे के तापमान पर इसकी विशिष्ट चुंबकीय संवेदनशीलता 0.849·10 -6 है।

यह संरचनात्मक सामग्री, उच्च स्तर की कठोरता और प्लास्टिसिटी को जोड़ती है, अपने शुद्ध रूप में किसी भी माध्यम से यांत्रिक प्रसंस्करण के लिए अच्छी तरह से उधार देती है (मुद्रांकन, रोलिंग, फोर्जिंग, ड्राइंग, ट्विस्टिंग, कटिंग, आदि)। कम तापमान पर इसे मजबूत सख्त हुए बिना, विरूपण प्रभाव (संपीड़न स्तर 98.8%) और पूर्व-फायरिंग की आवश्यकता के बिना संसाधित किया जाता है। टैंटलम -198 डिग्री सेल्सियस पर जमने पर भी अपनी लचीलापन नहीं खोता है।

25 डिग्री सेल्सियस पर टैंटलम की लोच का मापांक 190 H/m2 या 190·102 kgf/mm2 है, जिसके कारण इसे आसानी से तार में संसाधित किया जाता है। हम सबसे पतली टैंटलम शीट (मोटाई लगभग 0.039 मिमी) और अन्य संरचनात्मक अर्ध-तैयार उत्पाद भी बनाते हैं।

टा का एक प्रकार का "जुड़वा" एनबी है, जो कई समान गुणों से युक्त है।

टैंटलम को आक्रामक वातावरण के प्रति असाधारण प्रतिरोध की विशेषता है। यह चिकित्सा सहित कई उद्योगों में उपयोग के लिए इसके सबसे मूल्यवान गुणों में से एक है। यह एचएनओ 3, एच 2 एसओ 4, एचसीएल, एच 3 पीओ 4 जैसे अकार्बनिक आक्रामक एसिड के साथ-साथ किसी भी एकाग्रता के कार्बनिक एसिड के लिए प्रतिरोधी है। इस पैरामीटर में, यह केवल उत्कृष्ट धातुओं से आगे है, और तब भी सभी मामलों में नहीं। इस प्रकार, Ta, Au, Pt और कई अन्य कीमती धातुओं के विपरीत, एक्वा रेजिया HNO 3 +3HCl को भी "अनदेखा" करता है। टैंटलम क्षार के प्रति थोड़ा कम प्रतिरोधी है।

टा का उच्च संक्षारण प्रतिरोध वायुमंडलीय ऑक्सीजन के संबंध में भी प्रकट होता है। ऑक्सीकरण प्रक्रिया केवल 285 डिग्री सेल्सियस पर शुरू होती है: धातु पर टैंटलम पेंटोक्साइड टा 2 ओ 5 की एक सतह सुरक्षात्मक फिल्म बनती है। यह इसकी एक फिल्म की उपस्थिति है, जो सभी टा ऑक्साइडों में से एकमात्र स्थिर है, जो धातु को आक्रामक अभिकर्मकों के प्रति प्रतिरोधी बनाती है। इसलिए, चिकित्सा के लिए टैंटलम की ऐसी विशेष रूप से मूल्यवान विशेषता मानव शरीर के साथ उच्च जैव-अनुकूलता है, जो अस्वीकृति के बिना इसमें प्रत्यारोपित टैंटलम संरचनाओं को अपने स्वयं के ऊतक के रूप में मानता है। इस सबसे मूल्यवान गुणवत्ता के आधार पर चिकित्सीय उपयोगपुनर्निर्माण सर्जरी, आर्थोपेडिक्स, इम्प्लांटोलॉजी जैसे क्षेत्रों में।

टैंटलम दुर्लभ धातुओं में से एक है: पृथ्वी की पपड़ी में इसका भंडार लगभग 0.0002% है। यह इस संरचनात्मक सामग्री की उच्च लागत का कारण बनता है। यही कारण है कि बेस मेटल पर लागू सुरक्षात्मक एंटी-जंग कोटिंग्स की पतली फिल्मों के रूप में टैंटलम का उपयोग, जो, वैसे, शुद्ध एनील्ड टैंटलम की तुलना में तीन से चार गुना अधिक कठोरता है, इतना व्यापक है।

और भी अधिक बार, टैंटलम का उपयोग मिश्रधातु के रूप में कम महंगी धातुओं में एक मिश्रधातु योजक के रूप में किया जाता है ताकि परिणामी यौगिकों को आवश्यक भौतिक, यांत्रिक और रासायनिक गुणों का एक जटिल प्रदान किया जा सके। रासायनिक और चिकित्सा उपकरण बनाने में टैंटलम के साथ स्टील, टाइटेनियम और अन्य धातु मिश्र धातुओं की व्यापक मांग है। इनमें से, विशेष रूप से, वे कॉइल, डिस्टिलर, एरेटर, एक्स-रे उपकरण, नियंत्रण उपकरण इत्यादि के निर्माण का अभ्यास करते हैं। चिकित्सा में, टैंटलम और इसके यौगिकों का उपयोग ऑपरेटिंग कमरे के लिए उपकरण बनाने के लिए भी किया जाता है।

यह उल्लेखनीय है कि कई क्षेत्रों में टैंटलम, कम महंगा होने के साथ-साथ कई पर्याप्त प्रदर्शन विशेषताओं के कारण, प्लैटिनम-इरिडियम समूह की कीमती धातुओं को सफलतापूर्वक प्रतिस्थापित कर सकता है।

टैंटलम और उसके मिश्र धातुओं के ग्रेड
सांख्यिकीय त्रुटि के भीतर अशुद्धता सामग्री के साथ शुद्ध टाइटेनियम के मुख्य ग्रेड हैं:

• एचडीटीवी: टा - 99.9%, (एनबी) - 0.2%। अन्य अशुद्धियाँ, जैसे (Ti), (Al), (Co), (Ni), एक प्रतिशत के हज़ारवें और दस हज़ारवें हिस्से में समाहित होती हैं।
• एचडीटीवी 1: निर्दिष्ट ग्रेड की रासायनिक संरचना में 99.9% टा होता है। नाइओबियम (एनबी), जो हमेशा औद्योगिक टैंटलम में मौजूद होता है, केवल 0.03% से मेल खाता है।
• टीसी: हाँ - 99.8%। अशुद्धियाँ (% से अधिक नहीं): एनबी - 0.1%, Fe - 0.005%, Ti, H - 0.001% प्रत्येक, Si - 0.003%, W+Mo, O - 0.015% प्रत्येक, Co - 0.0001%, Ca - 0.002% , Na, Mg, Mn - 0.0003% प्रत्येक, Ni, Zr, Sn - 0.0005% प्रत्येक, Al - 0.0008%, Cu, Cr - 0.0006% प्रत्येक, C, N - प्रत्येक 0.01%।
• टी: टा - 99.37%, एनबी - 0.5%, डब्ल्यू - 0.05%, एमओ - 0.03%, (एफई) - 0.03%; (टीआई) - 0.01%, (एसआई) - 0.005%।

टा के उच्च कठोरता मूल्य इसके आधार पर संरचनात्मक कठोर मिश्र धातु का उत्पादन करना संभव बनाते हैं, उदाहरण के लिए, डब्ल्यू (टीवी) के साथ टा। TiC मिश्र धातु को टैंटलम एनालॉग TaC के साथ बदलने से संरचनात्मक सामग्री की यांत्रिक विशेषताओं में काफी सुधार होता है और इसके अनुप्रयोग की संभावनाओं का विस्तार होता है।

चिकित्सा प्रयोजनों के लिए टा के उपयोग की प्रासंगिकता
दुनिया में उत्पादित टैंटलम का लगभग 5% चिकित्सा आवश्यकताओं पर खर्च किया जाता है। इसके बावजूद, इस उद्योग में इसके उपयोग के महत्व को कम करके आंका नहीं जा सकता है।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, टा 2 ओ 5 पेंटोक्साइड की पतली, लेकिन बहुत मजबूत और रासायनिक रूप से प्रतिरोधी फिल्म के कारण टैंटलम सबसे अच्छे धातु बायोइनर्ट सामग्रियों में से एक है जो इसकी सतह पर स्वयं बनता है। आसंजन की उच्च दर के कारण, जो जीवित ऊतक के साथ प्रत्यारोपण के संलयन की प्रक्रिया को सुविधाजनक और तेज करता है, टैंटलम प्रत्यारोपण की अस्वीकृति का प्रतिशत कम है और सूजन प्रतिक्रियाओं की अनुपस्थिति है।

टैंटलम अर्ध-तैयार उत्पाद जैसे चादरें, छड़ें, तार और अन्य रूपों का उपयोग उन संरचनाओं को बनाने के लिए किया जाता है जिनकी प्लास्टिक, कार्डियक, न्यूरो- और ऑस्टियोसर्जरी में टांके लगाने, हड्डी के टुकड़ों को जोड़ने, स्टेंटिंग और वाहिकाओं की क्लिपिंग के लिए मांग होती है (चित्र 3) .

चित्र 3. कंधे के जोड़ में टैंटलम बन्धन संरचना।

मैक्सिलोफेशियल सर्जरी और दर्दनाक मस्तिष्क की चोटों के इलाज के लिए पतली टैंटलम प्लेट और जाल संरचनाओं का उपयोग किया जाता है। टैंटलम यार्न फाइबर मांसपेशियों और कण्डरा ऊतकों की जगह लेते हैं। टैंटलम का उपयोग करना सर्जन पेट के ऑपरेशन के दौरान, विशेष रूप से, पेट की गुहा की दीवारों को मजबूत करने के लिए टैंटलम फाइबर का उपयोग करते हैं। नेत्र प्रोस्थेटिक्स के क्षेत्र में टैंटलम मेश अपरिहार्य हैं। बेहतरीन टैंटलम धागों का उपयोग तंत्रिका तंतुओं को पुनर्जीवित करने के लिए भी किया जाता है।

और, निश्चित रूप से, टा और इसके यौगिकों, टीआई के साथ, संयुक्त एंडोप्रोस्थेसिस और दंत प्रोस्थेटिक्स के निर्माण के लिए आर्थोपेडिक्स और इम्प्लांटोलॉजी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

नई सहस्राब्दी की शुरुआत के बाद से, सक्रिय करने के लिए स्थैतिक विद्युत क्षेत्रों का उपयोग करने के सिद्धांत के आधार पर, चिकित्सा का अभिनव क्षेत्र तेजी से लोकप्रिय हो गया है मानव शरीरवांछित जैवप्रक्रियाएँ। टैंटलम पेंटोक्साइड कोटिंग टा 2 ओ 5 के उच्च इलेक्ट्रेट गुणों की उपस्थिति वैज्ञानिक रूप से सिद्ध हो चुकी है। टाइटेनियम ऑक्साइड इलेक्ट्रेट फिल्में पहले से ही संवहनी सर्जरी, एंडोप्रोस्थेटिक्स और चिकित्सा उपकरणों और उपकरणों के निर्माण में व्यापक हो गई हैं।

चिकित्सा की विशिष्ट शाखाओं में टाइटेनियम और टैंटलम का व्यावहारिक अनुप्रयोग

ट्रॉमेटोलॉजी: फ्रैक्चर को ठीक करने के लिए संरचनाएं

वर्तमान में, फ्रैक्चर के उपचार में तेजी लाने के लिए, ऐसी विधियों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। त कनीक का नवीनीकरण, धातु ऑस्टियोसिंथेसिस की तरह। हड्डी के टुकड़ों की स्थिर स्थिति सुनिश्चित करने के लिए, शरीर में प्रत्यारोपित बाहरी और आंतरिक दोनों तरह की विभिन्न फिक्सिंग संरचनाओं का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, पहले इस्तेमाल किए गए स्टील उत्पाद शरीर के आक्रामक वातावरण और गैल्वनीकरण की घटना के प्रभाव में संक्षारण की संवेदनशीलता के कारण कम दक्षता दिखाते हैं। इसका परिणाम फिक्सेटिव्स का तेजी से विनाश और अस्वीकृति प्रतिक्रिया दोनों है, जो शरीर के विद्युत क्षेत्र में मस्कुलोस्केलेटल ऊतकों के शारीरिक वातावरण के साथ Fe आयनों की सक्रिय बातचीत के कारण गंभीर दर्द की पृष्ठभूमि के खिलाफ सूजन प्रक्रियाओं का कारण बनता है।

कन्नी काटना अवांछनीय परिणामटाइटेनियम और टैंटलम फिक्सेटिव प्रत्यारोपण के उत्पादन की अनुमति देता है जो जीवित ऊतकों के साथ जैव-संगत हैं (चित्र 4)।

चित्र 4. ऑस्टियोसिंथेसिस के लिए टाइटेनियम और टैंटलम संरचनाएं।

सरल और जटिल विन्यास के ऐसे डिज़ाइनों का उपयोग मानव शरीर में दीर्घकालिक या यहां तक ​​कि स्थायी कार्यान्वयन के लिए किया जा सकता है। यह वृद्ध रोगियों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि यह एंकर को हटाने के लिए सर्जरी की आवश्यकता को समाप्त कर देता है।

एंडोप्रोस्थेटिक्स

कृत्रिम तंत्र प्रत्यारोपित किया गया शल्य चिकित्साहड्डी के ऊतकों में एंडोप्रोस्थेसिस कहलाते हैं। जोड़ों के एंडोप्रोस्थेटिक्स सबसे व्यापक हैं - कूल्हे, कंधे, कोहनी, घुटने, टखने, आदि। एंडोप्रोस्थैसिस प्रतिस्थापन की प्रक्रिया हमेशा एक जटिल ऑपरेशन होती है, जब जोड़ का वह हिस्सा जो प्राकृतिक बहाली के अधीन नहीं होता है, हटा दिया जाता है और फिर उसे एंडोप्रोस्थेटिक इम्प्लांट से बदल दिया जाता है।

एंडोप्रोस्थेसिस के धातु घटकों पर कई गंभीर आवश्यकताएं लगाई जाती हैं। उनमें कठोरता, ताकत, लोच, आवश्यक सतह संरचना बनाने की क्षमता, शरीर से संक्षारक प्रभावों का प्रतिरोध, अस्वीकृति के जोखिम को खत्म करने और अन्य उपयोगी गुण होने चाहिए।

एंडोप्रोस्थेसिस के निर्माण के लिए विभिन्न बायोइनर्ट धातुओं का उपयोग किया जा सकता है। उनमें से अग्रणी स्थान पर टाइटेनियम, टैंटलम और उनके मिश्र धातुओं का कब्जा है। ये टिकाऊ, मजबूत और प्रक्रिया में आसान सामग्रियां प्रभावी ऑसियोइंटीग्रेशन प्रदान करती हैं (उन्हें हड्डी के ऊतकों द्वारा शरीर के प्राकृतिक ऊतकों के रूप में माना जाता है और इसका कारण नहीं बनता है) नकारात्मक प्रतिक्रियाएँ) और हड्डियों का तेजी से संलयन, दशकों में अनुमानित लंबी अवधि के लिए कृत्रिम अंग की स्थिरता की गारंटी देता है। चित्र में. चित्र 5 हिप आर्थ्रोप्लास्टी में टाइटेनियम के उपयोग को दर्शाता है।

चित्र 5. टाइटेनियम हिप रिप्लेसमेंट।

एंडोप्रोस्थेटिक्स में, सभी-धातु संरचनाओं के उपयोग के विकल्प के रूप में, कृत्रिम अंग के गैर-धातु घटकों की सतह पर टीआई और टा ऑक्साइड पर आधारित सुरक्षात्मक बायोकंपैटिबल कोटिंग्स के प्लाज्मा छिड़काव की विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

शुद्ध टाइटेनियम और इसकी मिश्रधातुएँ। एंडोप्रोस्थेटिक्स के क्षेत्र में वे पाते हैं व्यापक अनुप्रयोगदोनों शुद्ध Ti (उदाहरण के लिए 98.2-99.7% Ti सामग्री के साथ CP-Ti) और इसकी मिश्रधातुएँ। उनमें से सबसे आम Ti-6AI-4V है ऊंची दरेंताकत, संक्षारण प्रतिरोध और जैविक जड़ता द्वारा विशेषता। Ti-6A1-4V मिश्र धातु को विशेष रूप से उच्च यांत्रिक शक्ति की विशेषता है, जिसमें टोरसोनियल-अक्षीय विशेषताएं हड्डी के बेहद करीब हैं।

आज तक, कई आधुनिक टाइटेनियम मिश्र धातुएँ विकसित की गई हैं। इस प्रकार, Ti-5AI-2.5Fe और Ti-6AI-17 नाइओबियम मिश्र धातुओं की रासायनिक संरचना में विषाक्त V नहीं होता है, इसके अलावा, उन्हें कम लोचदार मापांक की विशेषता होती है। और Ti-Ta30 मिश्र धातु को धातु-सिरेमिक के तुलनीय थर्मल विस्तार मापांक की उपस्थिति की विशेषता है, जो प्रत्यारोपण के धातु-सिरेमिक घटकों के साथ दीर्घकालिक बातचीत के दौरान इसकी स्थिरता निर्धारित करता है।

टैंटलम-ज़िरकोनियम मिश्र धातु। Ta+Zr मिश्रधातु एंडोप्रोस्थेटिक्स के लिए संक्षारण और गैल्वेनिक प्रतिरोध, सतह की कठोरता और ट्रैब्युलर (छिद्रपूर्ण) संरचना के आधार पर शरीर के ऊतकों के साथ जैव अनुकूलता जैसे महत्वपूर्ण गुणों को जोड़ती है। धातु की सतह. यह ट्रैब्युलर संपत्ति के लिए धन्यवाद है कि ऑसियोइंटीग्रेशन की प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण त्वरण संभव है - प्रत्यारोपण की धातु की सतह पर जीवित हड्डी के ऊतकों की वृद्धि।

टाइटेनियम तार जाल से बने लोचदार एंडोप्रोस्थेसिस। उनकी उच्च प्लास्टिसिटी और हल्केपन के कारण, आधुनिक पुनर्निर्माण सर्जरी और अन्य चिकित्सा उद्योग सक्रिय रूप से बेहतरीन टाइटेनियम तार जाल - "स्पाइडर वेब" के रूप में नवीन लोचदार एंडोप्रोस्थेसिस का उपयोग करते हैं। लचीला, मजबूत, लोचदार, टिकाऊ और बायोइनर्ट गुणों को बनाए रखने वाला जाल नरम ऊतक एंडोप्रोस्थेसिस के लिए एक आदर्श सामग्री है (चित्र 6)।

चित्र 6. नरम ऊतक प्लास्टिक के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु जाल एंडोप्रोस्थेसिस।

स्त्री रोग, मैक्सिलोफेशियल सर्जरी और ट्रॉमेटोलॉजी जैसे क्षेत्रों में "वेब" का पहले ही सफलतापूर्वक परीक्षण किया जा चुका है। विशेषज्ञों के अनुसार, टाइटेनियम मेश एंडोप्रोस्थेसिस की स्थिरता के मामले में कोई बराबरी नहीं है और साइड इफेक्ट का जोखिम लगभग शून्य है।

आकार स्मृति प्रभाव के साथ टाइटेनियम-निकल चिकित्सा मिश्र धातु

आज, चिकित्सा के विभिन्न क्षेत्रों में, तथाकथित टाइटेनियम निकलाइड से बने मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। आकार स्मृति प्रभाव (एसएमई) के साथ। इस सामग्री का उपयोग मानव मस्कुलोस्केलेटल प्रणाली के लिगामेंटस-कार्टिलाजिनस ऊतक के एंडोप्रोस्थेटिक्स के लिए किया जाता है।

टाइटेनियम निकलाइड (अंतर्राष्ट्रीय शब्द नाइटिनोल) एक इंटरमेटेलिक यौगिक TiNi है, जो Ti और Ni को समान अनुपात में मिश्रित करके प्राप्त किया जाता है। निकलाइड-टाइटेनियम मिश्र धातुओं की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता सुपरइलास्टिसिटी की संपत्ति है, जिस पर ईएफएम आधारित है।

प्रभाव का सार यह है कि नमूना, जब एक निश्चित तापमान सीमा में ठंडा किया जाता है, तो आसानी से विकृत हो जाता है, और जब तापमान सुपरइलास्टिक गुणों की उपस्थिति के साथ प्रारंभिक मूल्य तक बढ़ जाता है तो विरूपण स्वयं ठीक हो जाता है। दूसरे शब्दों में, यदि नाइटिनोल मिश्र धातु की एक प्लेट को कम तापमान पर मोड़ा जाता है, तो उसी तापमान पर तापमान की स्थितियह अनिश्चित काल तक अपना नया आकार बनाए रखेगा। हालाँकि, जैसे ही तापमान मूल स्तर तक बढ़ जाएगा, प्लेट फिर से स्प्रिंग की तरह सीधी हो जाएगी और अपना मूल आकार ले लेगी।

उत्पाद उदाहरण चिकित्सा प्रयोजननाइटिनोल मिश्र धातु से बने को नीचे दिए गए आंकड़ों में दिखाया गया है। 7, 8, 9, 10.

चित्र 7. ट्रॉमेटोलॉजी के लिए टाइटेनियम निकलाइड से बने प्रत्यारोपण का एक सेट (स्टेपल, क्लैंप, क्लैंप आदि के रूप में)।

चित्र 8. सर्जरी के लिए टाइटेनियम निकलाइड प्रत्यारोपण का एक सेट (क्लैंप, डाइलेटर्स, सर्जिकल उपकरणों के रूप में)।

चित्र 9. वर्टेब्रोलॉजी के लिए टाइटेनियम निकलाइड से बने झरझरा सामग्री और प्रत्यारोपण के नमूने (एंडोप्रोस्थेसिस, प्लेट के आकार और बेलनाकार उत्पादों के रूप में)।

चित्र 10. मैक्सिलोफेशियल सर्जरी और दंत चिकित्सा के लिए टाइटेनियम निकलाइड से बनी सामग्री और एंडोप्रोस्थेसिस।

इसके अलावा, निकलाइड-टाइटेनियम मिश्र धातु, अधिकांश टाइटेनियम-आधारित उत्पादों की तरह, उनके उच्च संक्षारण और गैल्वेनिक प्रतिरोध के कारण बायोइनर्ट हैं। इस प्रकार, यह बायोमैकेनिकल रूप से संगत प्रत्यारोपण (बीसीआई) के निर्माण के लिए मानव शरीर के संबंध में एक आदर्श सामग्री है।

वैस्कुलर स्टेंट के निर्माण के लिए Ti और Ta का अनुप्रयोग

स्टेंट (अंग्रेजी स्टेंट से) - चिकित्सा में वे विशेष, लोचदार जाल बेलनाकार फ्रेम, बड़े जहाजों (नसों और धमनियों) के अंदर रखी धातु संरचनाओं, साथ ही अन्य खोखले अंगों (ग्रासनली, आंतों, पित्त-मूत्र नलिकाओं, आदि) को कहते हैं। पैथोलॉजिकल रूप से संकुचित क्षेत्रों पर उन्हें आवश्यक मापदंडों तक विस्तारित करने और धैर्य बहाल करने के लिए।

स्टेंटिंग विधि का सबसे लोकप्रिय अनुप्रयोग संवहनी सर्जरी और विशेष रूप से कोरोनरी एंजियोप्लास्टी (चित्र 11) जैसे क्षेत्रों में है।

चित्र 11. टाइटेनियम और टैंटलम वैस्कुलर स्टेंट के नमूने।

आज तक, पांच हजार से अधिक वैस्कुलर स्टेंट वैज्ञानिक रूप से विकसित किए गए हैं और वास्तविक अभ्यास में पेश किए गए हैं। विभिन्न प्रकार केऔर डिज़ाइन. वे मूल मिश्र धातु की संरचना, लंबाई, छेद विन्यास, सतह कोटिंग के प्रकार और अन्य ऑपरेटिंग मापदंडों में भिन्न होते हैं।

वैस्कुलर स्टेंट की आवश्यकताएं उनकी त्रुटिहीन कार्यक्षमता सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं, और इसलिए विविध और बहुत अधिक हैं।

ये उत्पाद होने चाहिए:

• शरीर के ऊतकों के साथ जैवसंगत;
• लचीला;
• लोचदार;
• टिकाऊ;
• रेडियोपैक, आदि

धातु स्टेंट के निर्माण में आज उपयोग की जाने वाली मुख्य सामग्री रचनाएँ हैं उत्कृष्ट धातुएँ, साथ ही टा, टीआई और इसके मिश्र धातु (वीटी6एस, वीटी8, वीटी 14, वीटी23, नाइटिनोल), जो शरीर के ऊतकों के साथ पूरी तरह से जैव-एकीकृत होते हैं और अन्य सभी आवश्यक भौतिक और यांत्रिक गुणों के एक परिसर को जोड़ते हैं।

हड्डियों, रक्त वाहिकाओं और तंत्रिका तंतुओं की सिलाई

विभिन्न यांत्रिक चोटों या कुछ बीमारियों की जटिलताओं के परिणामस्वरूप क्षतिग्रस्त परिधीय तंत्रिका ट्रंक को बहाली के लिए गंभीर सर्जिकल हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है। स्थिति इस तथ्य से बढ़ जाती है कि आमतौर पर समान विकृतिचोट की पृष्ठभूमि में देखा गया संबंधित अंग, जैसे कि हड्डियां, रक्त वाहिकाएं, मांसपेशियां, टेंडन आदि। इस मामले में, विशिष्ट टांके लगाने के साथ एक व्यापक उपचार कार्यक्रम विकसित किया जाता है। सिवनी सामग्री के निर्माण के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में - धागे, फास्टनरों, फास्टनरों, आदि। - टाइटेनियम, टैंटलम और उनके मिश्र धातुओं का उपयोग उन धातुओं के रूप में किया जाता है जिनमें रासायनिक जैव-अनुकूलता और आवश्यक भौतिक और यांत्रिक गुणों की पूरी श्रृंखला होती है।

नीचे दिए गए आंकड़े ऐसे ऑपरेशनों के उदाहरण दिखाते हैं।

चित्र 12. टाइटेनियम क्लैंप के साथ हड्डी की सिलाई।

चित्र 13. बेहतरीन टैंटलम धागों का उपयोग करके तंत्रिका तंतुओं का एक बंडल सिलना।

चित्र 14. टैंटलम स्टेपल का उपयोग करके जहाजों को सील करना।

वर्तमान में, न्यूरो-ऑस्टियो- और वैसोप्लास्टी के लिए अधिक से अधिक उन्नत प्रौद्योगिकियां विकसित की जा रही हैं, लेकिन इसके लिए उपयोग की जाने वाली टाइटेनियम-टैंटलम सामग्री अन्य सभी से आगे बनी हुई है।

प्लास्टिक सर्जरी

प्लास्टिक सर्जरीअंग दोषों को उनके आदर्श शारीरिक अनुपात को फिर से बनाने के लिए शल्य चिकित्सा द्वारा हटाने को संदर्भित करता है। अक्सर, ऐसे पुनर्निर्माण प्लेटों, जालों, स्प्रिंग्स आदि के रूप में ऊतक में प्रत्यारोपित विभिन्न धातु उत्पादों का उपयोग करके किए जाते हैं।

इस संबंध में विशेष रूप से संकेत क्रैनियोप्लास्टी है - कपाल विकृति को ठीक करने के लिए एक ऑपरेशन। प्रत्येक विशिष्ट नैदानिक ​​स्थिति में संकेतों के आधार पर, संचालित क्षेत्र में कठोर टाइटेनियम प्लेट या लोचदार टैंटलम जाल लगाकर क्रैनियोप्लास्टी की जा सकती है। दोनों ही मामलों में, मिश्रधातु योजकों के बिना शुद्ध धातुओं और उनके बायोइनर्ट मिश्रधातुओं के उपयोग की अनुमति है। क्रैनियोप्लास्टी का उपयोग करने के उदाहरण टाइटेनियम प्लेटऔर टैंटलम जाल नीचे दिए गए आंकड़ों में दिखाए गए हैं।

चित्र 15. टाइटेनियम प्लेट का उपयोग करके क्रैनियोप्लास्टी।

चित्र 16. टैंटलम जाल का उपयोग करके क्रैनियोप्लास्टी।

टाइटेनियम-टैंटलम संरचनाओं का उपयोग चेहरे, छाती, नितंबों और कई अन्य अंगों की कॉस्मेटिक बहाली के लिए भी किया जा सकता है।

न्यूरोसर्जरी (माइक्रोक्लिप्स का अनुप्रयोग)

क्लिपिंग (अंग्रेजी क्लिप क्लैंप) मस्तिष्क की वाहिकाओं पर एक न्यूरोसर्जिकल ऑपरेशन है, जिसका उद्देश्य रक्तस्राव को रोकना (विशेष रूप से, जब एन्यूरिज्म फट जाता है) या घायल रोगियों को रक्त परिसंचरण से दूर करना है। छोटे जहाज. क्लिपिंग विधि का सार यह है कि क्षतिग्रस्त क्षेत्रों पर लघु धातु क्लैंप - क्लिप - लगाए जाते हैं।

मुख्य रूप से न्यूरोसर्जिकल क्षेत्र में क्लिपिंग विधि की मांग को पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके छोटे मस्तिष्क वाहिकाओं को बांधने की असंभवता से समझाया गया है।

उभरती नैदानिक ​​स्थितियों की विविधता और विशिष्टता के कारण, न्यूरोसर्जिकल अभ्यास संवहनी क्लिप की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग करता है, जो विशिष्ट उद्देश्य, निर्धारण की विधि, आकार और अन्य कार्यात्मक मापदंडों में भिन्न होता है (चित्र 17)।

चित्र 17. सेरेब्रल एन्यूरिज्म को डिस्कनेक्ट करने के लिए क्लिप।

तस्वीरों में, क्लिप बड़ी दिखाई देती हैं, लेकिन वास्तव में वे बच्चे के नाखून से बड़ी नहीं होती हैं और माइक्रोस्कोप के नीचे स्थापित की जाती हैं (चित्र 18)।

चित्र 18. मस्तिष्क धमनीविस्फार को क्लिप करने के लिए सर्जरी।

क्लिप बनाने के लिए, एक नियम के रूप में, शुद्ध टाइटेनियम या टैंटलम और कुछ मामलों में चांदी से बने फ्लैट तार का उपयोग किया जाता है। ऐसे उत्पाद मस्तिष्क पदार्थ के संबंध में बिल्कुल निष्क्रिय होते हैं, बिना किसी प्रतिकूल प्रतिक्रिया के।

दंत चिकित्सा आर्थोपेडिक्स

टाइटेनियम, टैंटलम और उनके मिश्र धातुओं का दंत चिकित्सा में व्यापक चिकित्सा उपयोग पाया गया है, अर्थात् दंत प्रोस्थेटिक्स के क्षेत्र में।

मौखिक गुहा एक विशेष रूप से आक्रामक वातावरण है जो धातु सामग्री को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। यहां तक ​​कि परंपरागत रूप से दंत प्रोस्थेटिक्स में उपयोग की जाने वाली कीमती धातुएं, जैसे सोना और प्लैटिनम, मुंहपूरी तरह से संक्षारण और उसके बाद अस्वीकृति का विरोध नहीं कर सकता, उच्च लागत और बड़े द्रव्यमान का उल्लेख नहीं कर सकता, असुविधा पैदा कर रहा हैरोगियों में. दूसरी ओर, ऐक्रेलिक प्लास्टिक से बने हल्के आर्थोपेडिक ढांचे भी अपनी नाजुकता के कारण गंभीर आलोचना का सामना नहीं करते हैं। दंत चिकित्सा में एक सच्ची क्रांति व्यक्तिगत मुकुट के साथ-साथ टाइटेनियम और टैंटलम पर आधारित पुलों और हटाने योग्य डेन्चर का उत्पादन था। ये धातुएँ, अपने अन्तर्निहित होने के कारण मूल्यवान गुण, कैसे जैविक जड़ता और सापेक्ष सस्तेपन के साथ उच्च शक्ति सफलतापूर्वक सोने और प्लैटिनम के साथ प्रतिस्पर्धा करती है, और कई मापदंडों में उनसे आगे भी निकल जाती है।

विशेष रूप से, मुद्रांकित और ठोस टाइटेनियम मुकुट बहुत लोकप्रिय हैं (चित्र 19)। और टाइटेनियम नाइट्राइड TiN से बने प्लाज्मा-लेपित मुकुट दिखने और कार्यात्मक गुणों में सोने से व्यावहारिक रूप से अप्रभेद्य हैं (चित्र 19)

चित्र 19. ठोस टाइटेनियम मुकुट और टाइटेनियम नाइट्राइड लेपित मुकुट।

जहां तक ​​कृत्रिम अंग की बात है, तो वे आस-पास के कई लोगों को पुनर्स्थापित करने के लिए स्थायी (पुल-जैसे) हो सकते हैं खड़े दांतया हटाने योग्य, पूरे दांत (पूरी तरह से एडेंटुलस जबड़े) के नुकसान के मामले में उपयोग किया जाता है। सबसे आम डेन्चर क्लैस्प डेन्चर हैं (जर्मन डेर बोगेन "आर्क" से)।

क्लैस्प प्रोस्थेसिस को एक धातु फ्रेम की उपस्थिति से पहचाना जाता है जिस पर आधार भाग जुड़ा होता है (चित्र 20)।

चित्र 20. निचले जबड़े का क्लैस्प कृत्रिम अंग।

आज, प्रोस्थेसिस और क्लैप्स का क्लैस्प हिस्सा, एक नियम के रूप में, एचडीटीवी ग्रेड की उच्च शुद्धता के शुद्ध मेडिकल टाइटेनियम से बनाया जाता है।

दंत चिकित्सा में एक सच्ची क्रांति इम्प्लांट डेंटल प्रोस्थेटिक्स की बढ़ती लोकप्रिय तकनीक रही है। प्रत्यारोपण पर प्रोस्थेटिक्स आर्थोपेडिक संरचनाओं को जोड़ने का सबसे विश्वसनीय तरीका है, जो इस मामले में दशकों या यहां तक ​​कि जीवन भर तक चलता है।

डेंटल (दंत) प्रत्यारोपण एक दो-भाग वाली संरचना है जो मुकुट, साथ ही पुलों और हटाने योग्य डेन्चर के लिए एक समर्थन के रूप में कार्य करता है, जिसका आधार भाग (प्रत्यारोपण स्वयं) एक शंक्वाकार थ्रेडेड पिन होता है जिसे सीधे जबड़े में पेंच किया जाता है हड्डी। इम्प्लांट के ऊपरी प्लेटफॉर्म पर एक एबटमेंट स्थापित किया जाता है, जो क्राउन या प्रोस्थेसिस को ठीक करने का काम करता है (चित्र 21)।

चित्र 21. नोबेल बायोकेयर डेंटल इम्प्लांट शुद्ध मेडिकल ग्रेड 4 टाइटेनियम (G4Ti) से बना है।

अक्सर, इम्प्लांट के पेंच भाग के निर्माण के लिए, सतही टैंटलम-नाइओबियम कोटिंग के साथ शुद्ध मेडिकल टाइटेनियम का उपयोग किया जाता है, जो ऑसियोइंटीग्रेशन की प्रक्रिया को सक्रिय करने में मदद करता है - जीवित हड्डी और मसूड़े के ऊतकों के साथ धातु का संलयन।

हालाँकि, कुछ निर्माता दो-टुकड़ा नहीं, बल्कि एक-टुकड़ा प्रत्यारोपण का उत्पादन करना पसंद करते हैं, जिसमें पेंच भाग और एबटमेंट की संरचना अलग-अलग होने के बजाय एक अखंड होती है। उसी समय, उदाहरण के लिए, जर्मन कंपनी ज़िमर झरझरा टैंटलम से ठोस प्रत्यारोपण का उत्पादन करती है, जिसमें टाइटेनियम की तुलना में अधिक लचीलापन होता है और जटिलताओं के लगभग शून्य जोखिम के साथ हड्डी के ऊतकों में एम्बेडेड होता है (छवि 22)।

चित्र 22. ज़िमर सॉलिड पोरस टैंटलम दंत प्रत्यारोपण।

टाइटेनियम के विपरीत, टैंटलम एक भारी धातु है, इसलिए इसकी झरझरा संरचना उत्पाद को काफी हल्का कर देती है, जिससे ऑसियोइंटीग्रेटिंग कोटिंग की अतिरिक्त बाहरी कोटिंग की आवश्यकता नहीं होती है।

व्यक्तिगत दांतों (मुकुट) के लिए और प्रत्यारोपण पर हटाने योग्य डेन्चर स्थापित करके प्रत्यारोपण प्रोस्थेटिक्स के उदाहरण चित्र में दिखाए गए हैं। 23.

चित्र 23. दंत प्रोस्थेटिक्स में टाइटेनियम-टैंटलम प्रत्यारोपण के उपयोग के उदाहरण।

आजकल, मौजूदा तरीकों के अलावा, प्रत्यारोपण पर प्रोस्थेटिक्स के नए तरीके विकसित किए जा रहे हैं, जो विभिन्न नैदानिक ​​स्थितियों में उच्च दक्षता दिखा रहे हैं।

चिकित्सा उपकरणों का निर्माण

आज दुनिया में क्लिनिक के जरिए डॉक्टर की प्रैक्टिसविभिन्न सर्जिकल और एंडोस्कोपिक उपकरणों और चिकित्सा उपकरणों की सैकड़ों किस्मों का उपयोग किया जाता है, जो टाइटेनियम और टैंटलम (GOST 19126-79 "मेडिकल धातु उपकरण। सामान्य तकनीकी स्थिति" का उपयोग करके निर्मित होते हैं। वे ताकत, लचीलापन और संक्षारण प्रतिरोध के मामले में अन्य एनालॉग्स के साथ अनुकूल तुलना करते हैं। , जिससे जैविक जड़ता उत्पन्न होती है।

टाइटेनियम चिकित्सा उपकरण अपने स्टील समकक्षों की तुलना में लगभग दोगुने हल्के होते हैं, जबकि अधिक सुविधाजनक और टिकाऊ होते हैं।

चित्र 24. टाइटेनियम-टैंटलम आधार पर बने सर्जिकल उपकरण।

मुख्य चिकित्सा उद्योग जिनमें टाइटेनियम-टैंटलम उपकरण सबसे अधिक मांग में हैं, वे हैं नेत्र विज्ञान, दंत चिकित्सा, ओटोलरींगोलॉजिकल और सर्जिकल। उपकरणों की विस्तृत श्रृंखला में सैकड़ों प्रकार के स्पैटुला, क्लिप, रिट्रैक्टर, दर्पण, क्लैंप, कैंची, संदंश, स्केलपेल, स्टरलाइज़र, ट्यूब, छेनी, चिमटी और सभी प्रकार की प्लेटें शामिल हैं।

हल्के टाइटेनियम उपकरणों की जैव रासायनिक और भौतिक-यांत्रिक विशेषताएं सैन्य क्षेत्र की सर्जरी और विभिन्न अभियानों के लिए विशेष महत्व रखती हैं। यहां वे बिल्कुल अपूरणीय हैं, क्योंकि चरम स्थितियों में वस्तुतः प्रत्येक 5-10 ग्राम अतिरिक्त वजन एक महत्वपूर्ण बोझ है, और संक्षारण प्रतिरोध और अधिकतम विश्वसनीयता अनिवार्य आवश्यकताएं हैं।

मोनोलिथिक उत्पादों या पतली सुरक्षात्मक कोटिंग्स के रूप में टाइटेनियम, टैंटलम और उनके मिश्र धातुओं का सक्रिय रूप से चिकित्सा उपकरण बनाने में उपयोग किया जाता है। इनका उपयोग डिस्टिलर्स, आक्रामक मीडिया को पंप करने के लिए पंप, स्टरलाइज़र, एनेस्थीसिया-श्वसन उपकरणों के घटकों, "कृत्रिम हृदय", "कृत्रिम फेफड़े", "कृत्रिम किडनी" जैसे महत्वपूर्ण अंगों के काम को दोहराने के लिए जटिल उपकरणों के निर्माण में किया जाता है। वगैरह।

अल्ट्रासाउंड मशीनों के टाइटेनियम हेड की सेवा जीवन सबसे लंबी होती है, जबकि अन्य सामग्रियों से बने एनालॉग, यहां तक ​​कि अल्ट्रासोनिक कंपन के अनियमित संपर्क के साथ, जल्दी से अनुपयोगी हो जाते हैं।

उपरोक्त के अलावा, यह ध्यान दिया जा सकता है कि टैंटलम की तरह, टाइटेनियम, कई अन्य धातुओं के विपरीत, रेडियोधर्मी आइसोटोप से विकिरण को अवशोषित ("विकर्षित") करने की क्षमता रखता है, और इसलिए विभिन्न सुरक्षात्मक उपकरणों और रेडियोलॉजिकल के उत्पादन में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। उपकरण।

निष्कर्ष

चिकित्सा उत्पादों का विकास और उत्पादन वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के सबसे तेजी से विकसित होने वाले क्षेत्रों में से एक है। तीसरी सहस्राब्दी की शुरुआत के साथ, चिकित्सा विज्ञान और प्रौद्योगिकी आधुनिक विश्व सभ्यता की मुख्य प्रेरक शक्तियों में से एक बन गई।

मानव जीवन में धातुओं का महत्व लगातार बढ़ता जा रहा है। वैज्ञानिक सामग्री विज्ञान और व्यावहारिक धातु विज्ञान के गहन विकास की पृष्ठभूमि में क्रांतिकारी परिवर्तन हो रहे हैं। और हाल के दशकों में, टाइटेनियम और टैंटलम जैसी औद्योगिक धातुओं को "इतिहास की ढाल पर" खड़ा किया गया है, जिसे सभी अच्छे कारणों से नई सहस्राब्दी की संरचनात्मक सामग्री कहा जा सकता है।

आधुनिक चिकित्सा में टाइटेनियम के महत्व को कम करके नहीं आंका जा सकता। इसके उपयोग के अपेक्षाकृत छोटे इतिहास के बावजूद व्यावहारिक उद्देश्यों, यह विभिन्न चिकित्सा उद्योगों में अग्रणी सामग्रियों में से एक बन गया है। टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं में इसके लिए सभी आवश्यक विशेषताओं का योग है: संक्षारण प्रतिरोध (और, परिणामस्वरूप, बायोइनर्टनेस), साथ ही हल्कापन, ताकत, कठोरता, कठोरता, स्थायित्व, गैल्वेनिक तटस्थता, आदि।

व्यावहारिक महत्व के मामले में टैंटलम टाइटेनियम से कमतर नहीं है। अधिकांश लाभकारी गुणों की सामान्य समानता के बावजूद, कुछ गुणों में वे हीन हैं, और अन्य में वे एक-दूसरे से श्रेष्ठ हैं। यही कारण है कि चिकित्सा के लिए इन धातुओं में से किसी एक की प्राथमिकता को निष्पक्ष रूप से आंकना मुश्किल है, और शायद ही उचित है: वे एक-दूसरे के साथ संघर्ष करने के बजाय व्यवस्थित रूप से एक-दूसरे के पूरक हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि टाइटेनियम-टैंटलम मिश्र धातुओं पर आधारित चिकित्सा संरचनाएं, जो टीआई और टीए के सभी लाभों को जोड़ती हैं, अब सक्रिय रूप से विकसित की जा रही हैं और वास्तविक उपयोग में लाई जा रही हैं। और यह कोई संयोग नहीं है कि हाल के वर्षों में, टाइटेनियम, टैंटलम और उनके यौगिकों से बने पूर्ण विकसित कृत्रिम अंगों को सीधे मानव शरीर में प्रत्यारोपित करने के सफल प्रयास किए गए हैं। वह समय निकट आ रहा है जब, मान लीजिए, "टाइटेनियम हृदय" या "टैंटलम तंत्रिकाओं" की अवधारणाएं आत्मविश्वास से भाषण के आंकड़ों की श्रेणी से विशुद्ध रूप से व्यावहारिक स्तर पर आ जाएंगी।