Jsou slitiny titanu nejlepším materiálem pro srdeční stenty?

V éře minimálně invazivní medicíny jsou srdeční stenty kritickými zařízeními pro uvolnění ucpaných koronárních tepen a záchranu životů. Tato síťovitá- zařízení mohou rozšířit zúžené krevní cévy a obnovit zásobení myokardu krví. Jejich základním nosným materiálem je slitina titanu, známá jako „univerzální kov“ v biomedicíně. Od leteckých materiálů po lidské implantáty,slitina titanu podnítila vývoj srdečních stentů se svými výjimečnými vlastnostmi, které pacientům s kardiovaskulárním systémem vnášejí-naději na záchranu života.

Integrace titanové slitiny a srdečních stentů vzešla z posunu aplikací napříč poli. Ve 40. letech 20. století byla slitina titanu zpočátku používána při výrobě stíhaček. Vědci náhodou objevili jeho dobrou kompatibilitu se zvířecími kostmi, čímž položili základ pro jeho vstup do lékařské oblasti. V 50. letech 20. století byla slitina titanu oficiálně používána v medicíně. S pokrokem v kardiovaskulární intervenční technologii se postupně stal základním materiálem srdečních stentů díky svým nenahraditelným výhodám, nahrazujícím nerezové stenty s vysokou tuhostí a špatnou kompatibilitou, stejně jako vadné stenty ze slitiny kobaltu a chromu, což znamená zásadní průlom v technologii stentů.

Titanová slitina se stala „zlatým materiálem“ pro srdeční stenty především kvůli třem inherentním výhodám, které vysoce odpovídají fyziologickým potřebám lidských krevních cév.

Výhoda 1: Vynikající biokompatibilita pro "Bio-Integrace"

Za prvé, vykazuje vynikající biokompatibilitu. V 37stupňovém prostředí tělních tekutin lidského těla se na povrchu titanové slitiny tvoří hustý ochranný film oxidu titaničitého. Může zabránit uvolňování kovových iontů, vyhnout se imunitnímu odmítnutí a podporovat ukládání hydroxyapatitu za účelem dosažení bio-integrace s vaskulární tkání. Naproti tomu nerezová ocel, kobalt{5}}chromová slitina a další materiály pomalu uvolňují nikl, chrom a další ionty. Má tendenci způsobovat alergické nebo toxické reakce a nedosahuje ideální biokompatibility.

Za druhé, titanová slitina je pevná, houževnatá a lehká, dokonale se přizpůsobuje dynamickému prostředí krevních cév. Stenty musí odolávat dlouhodobému -nárazu na průtok krve a tření při vaskulární kontrakci-, což vyžaduje vysokou pevnost a elasticitu. Titanová slitina má poloviční hustotu než ocel, snižuje zátěž krevních cév, přičemž její pevnost je srovnatelná s ocelí. Modul pružnosti nových slitin titanu je asi 60 GPa, což je blízko modulu pružnosti lidských tepen, což jim umožňuje sledovat mikro-deformace krevních cév bez trvalé deformace. Jeho únavová životnost se zvyšuje více než 1 miliardukrát, což výrazně snižuje riziko zlomenin. Tato kombinace tuhosti a flexibility umožňuje, aby stenty pasovaly do složitých a klikatých krevních cév a minimalizovaly poškození cévních stěn.

Výhoda 2: Tuhost a flexibilita pro přizpůsobení dynamickému vaskulárnímu prostředí

Titanová slitina má vynikající odolnost proti korozi a může zůstat stabilní po dlouhou dobu ve složitém prostředí lidského těla. Lidská tělesná tekutina obsahuje velké množství chloridových iontů. Má trvalé mechanické tření, které je vysoce korozivní pro kovy. Roční míra koroze titanové slitiny v simulované tělesné tekutině je však menší než jedna-tisícina průměru lidského vlasu. Dokáže zachovat morfologickou stabilitu a zabránit selhání koroze stentu nebo zánětu cév. Mezitím jeho nízká povrchová energie a hydrofilita snižují adhezi krevních destiček, snižují riziko trombózy a zajišťují dlouhodobou-bezpečnost stentu.

Výhoda 3: Odolnost proti korozi a stabilita pro dlouhodobou bezpečnost

S pokrokem materiálů a lékařských technologií byly srdeční stenty z titanové slitiny neustále upgradovány, aby byly přesnější, bezpečnější a uživatelsky-příjemnější. Časné holé-stenty z titanové slitiny mohly odblokovat krevní cévy, ale míra pooperační restenózy dosáhla 20–30 %. Byly vyvinuty stenty-uvolňující léky. Může zavádět léky, jako je rapamycin, pomocí laserem-vyvrtaných mikrootvorů, aby se dosáhlo lokalizovaného přesného uvolňování, snížení restenózy pod 5 % a zahájení nové éry v terapii srdečních stentů.

Dnes má technologie 3D tisku personalizované přizpůsobení srdečních stentů z titanové slitiny. Podle CT snímků pacienta mohou lékaři vyrobit stenty, které vysoce odpovídají vaskulární struktuře pomocí technologie tavení elektronovým paprskem, lépe řeší složité bifurkační léze a zlepšují terapeutické výsledky.

Biologicky odbouratelné stenty z titanové slitiny přinesly důležité průlomy. Díky použití materiálů ze slitiny titanu na -železe nebo hořčíku{2}} mohou tyto stenty postupně degradovat na neškodné fosfáty přibližně do 2 let po implantaci, čímž se vyhnou chronickému zánětu způsobenému dlouhodobou -retenci kovu a po léčbě nezůstanou žádné zbytky.

Srdeční stenty z titanové slitiny však stále mají některé nevýhody: vysoké materiálové náklady činí stenty drahými, což zvyšuje finanční zátěž pacientů; některé stenty produkují artefakty během MRI vyšetření, ovlivňující diagnózu; a pooperační restenóza nebyla zcela odstraněna. Tato omezení však neotřásla stavem jádra slitiny titanu. V klinické praxi lékaři provádějí komplexní výběr na základě stavu pacienta, fyzického stavu a finanční situace.

Ruihang Group vyrábí hlavně titanové a titanové slitiny s kompletním průmyslovým řetězcem. Pokud máte potřeby nákupu, kontaktujte nás prostřednictvím e-mailu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com