Czy stopy tytanu to najlepszy materiał na stenty serca?

W dobie medycyny małoinwazyjnej stenty kardiologiczne są urządzeniami o krytycznym znaczeniu dla udrażniania tętnic wieńcowych i ratowania życia. Te siatkowe-urządzenia mogą rozszerzać zwężone naczynia krwionośne i przywracać dopływ krwi do mięśnia sercowego. Ich głównym materiałem nośnym jest stop tytanu, znany w biomedycynie jako „metal uniwersalny”. Od materiałów lotniczych po implanty ludzkie,stop tytanu przyczynił się do rozwoju stentów kardiologicznych o wyjątkowych właściwościach, przynosząc-nadzieję na ratowanie życia pacjentom z chorobami układu krążenia.

Integracja stopu tytanu i stentów kardiologicznych wywodzi się ze zmiany zastosowań w różnych dziedzinach. W latach czterdziestych XX wieku w produkcji myśliwców początkowo stosowano stop tytanu. Naukowcy przypadkowo odkryli jego dobrą kompatybilność z kościami zwierząt, kładąc podwaliny pod jego wejście do medycyny. W latach pięćdziesiątych XX wieku stop tytanu został oficjalnie zastosowany w medycynie. Wraz z rozwojem technologii interwencyjnej układu sercowo-naczyniowego, ze względu na swoje niezastąpione zalety, stopniowo stał się podstawowym materiałem stentów kardiologicznych, zastępując stenty ze stali nierdzewnej o dużej sztywności i słabej kompatybilności, a także wadliwe stenty ze stopu kobaltowo-chromowego, co doprowadziło do istotnego przełomu w technologii stentów.

Stop tytanu stał się „złotym materiałem” na stenty kardiologiczne głównie ze względu na trzy nieodłączne zalety, które doskonale odpowiadają potrzebom fizjologicznym ludzkich naczyń krwionośnych.

Zaleta 1: Doskonała biokompatybilność dla „Bio-Integracja"

Po pierwsze, wykazuje wyjątkową biokompatybilność. W środowisku płynów ustrojowych człowieka o temperaturze 37 stopni na powierzchni stopu tytanu tworzy się gęsta warstwa ochronna z dwutlenku tytanu. Może zapobiegać uwalnianiu jonów metali, zapobiegać odrzuceniu układu odpornościowego i sprzyjać odkładaniu się hydroksyapatytu w celu osiągnięcia bio-integracji z tkanką naczyniową. Natomiast stal nierdzewna, stop kobaltu-chromu i inne materiały powoli uwalniają jony niklu, chromu i innych. Ma tendencję do wywoływania reakcji alergicznych lub toksycznych i nie zapewnia idealnej biokompatybilności.

Po drugie, stop tytanu jest mocny, wytrzymały i lekki, doskonale dopasowując się do dynamicznego środowiska naczyń krwionośnych. Stenty muszą wytrzymywać długotrwałe-uderzenia związane z przepływem krwi i skurcz naczyń-tarcie relaksacyjne, co wymaga dużej wytrzymałości i elastyczności. Stop tytanu ma o połowę mniejszą gęstość niż stal, co zmniejsza obciążenie naczyń krwionośnych, a jednocześnie jego wytrzymałość jest porównywalna ze stalą. Moduł sprężystości nowych stopów tytanu wynosi około 60 GPa i jest bliski modułowi ludzkich tętnic, co pozwala mu podążać za mikro-odkształceniami naczyń krwionośnych bez trwałego odkształcenia. Jego trwałość zmęczeniowa zwiększa się ponad 1 miliard razy, znacznie zmniejszając ryzyko złamania. To połączenie sztywności i elastyczności sprawia, że ​​stenty pasują do złożonych i krętych naczyń krwionośnych oraz minimalizują uszkodzenia ścian naczyń.

Zaleta 2: Sztywność i elastyczność umożliwiające dostosowanie się do dynamicznego środowiska naczyniowego

Stop tytanu ma doskonałą odporność na korozję i może pozostać stabilny przez długi czas w złożonym środowisku ludzkiego ciała. Płyny ustrojowe człowieka zawierają dużą ilość jonów chlorkowych. Występuje ciągłe tarcie mechaniczne, które jest silnie korodujące dla metali. Jednak roczna szybkość korozji stopu tytanu w symulowanym płynie ustrojowym jest mniejsza niż-tysięczna średnicy ludzkiego włosa. Może on utrzymać stabilność morfologiczną i zapobiec uszkodzeniu korozji stentu lub zapaleniu naczyń. Tymczasem jego niska energia powierzchniowa i hydrofilowość zmniejszają adhezję płytek krwi, zmniejszają ryzyko zakrzepicy i zapewniają długoterminowe-bezpieczeństwo stentu.

Zaleta 3: Odporność na korozję i stabilność zapewniająca długoterminowe bezpieczeństwo

Wraz z postępem materiałów i technologii medycznej stenty kardiologiczne ze stopu tytanu są stale udoskonalane, aby stały się bardziej precyzyjne, bezpieczne i-przyjazne dla użytkownika. Wczesne stenty ze stopu tytanu z gołego-metalu mogły odblokować naczynia krwionośne, ale odsetek nawrotów zwężenia pooperacyjnego sięgał 20–30%. Opracowano stenty-wypuszczające leki. Może wprowadzać leki, takie jak rapamycyna, przez-nawiercone laserem mikrootwory, aby osiągnąć miejscowe i precyzyjne uwalnianie, zmniejszając częstość występowania restenozy do poniżej 5% i zapoczątkowując nową erę w terapii stentami kardiologicznymi.

Obecnie technologia druku 3D umożliwia spersonalizowane dostosowywanie stentów kardiologicznych ze stopu tytanu. Na podstawie obrazów tomografii komputerowej pacjenta lekarze mogą wytwarzać stenty, które w dużym stopniu odpowiadają strukturze naczyń, wykorzystując technologię topienia wiązką elektronów, lepiej eliminując złożone zmiany rozwidlenia i poprawiając wyniki terapeutyczne.

Biodegradowalne stenty ze stopu tytanu dokonały ważnego przełomu. Dzięki zastosowaniu stopów tytanu na bazie żelaza-lub magnezu- stenty te mogą stopniowo rozkładać się do nieszkodliwych fosforanów w ciągu około 2 lat po wszczepieniu, co pozwala uniknąć przewlekłego stanu zapalnego spowodowanego-długoterminowym zatrzymywaniem metalu i zapewnia „brak pozostałości po zabiegu”.

Jednakże stenty kardiologiczne ze stopu tytanu nadal mają pewne wady: wysokie koszty materiałów powodują, że stenty są drogie, co zwiększa obciążenie finansowe pacjentów; niektóre stenty wytwarzają artefakty podczas badań MRI, wpływając na diagnozę; a pooperacyjna restenoza nie została całkowicie wyeliminowana. Jednakże te ograniczenia nie zachwiały podstawowym statusem stopu tytanu. W praktyce klinicznej lekarze dokonują kompleksowych wyborów na podstawie stanu zdrowia pacjenta, jego kondycji fizycznej i sytuacji finansowej.

Grupa Ruihang produkuje głównie produkty z tytanu i stopów tytanu w całym łańcuchu branżowym. Jeśli masz potrzeby zakupowe, skontaktuj się z nami poprzez e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com