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鈦鎳記憶合金在醫療上的應用

發布日期:2012/11/2

鈦鎳合金經不同處理所具備的這兩種特性各具特色,把這種特色應用到醫療上,將制作成醫用縫合線,可依具臨床縫合要求,進行無損傷肌肉、皮內縫合,需要定形的可用溫度記憶金屬縫合線,不需要定形的可用超彈性金屬縫合線,傷口愈合后將金屬線抽出,達到人體內不留異物,使傷口不會出現硬棱,針孔等不良情況,屬一種手術后無損傷的醫療產品。

鎳鈦合金的特殊性能:

形狀記憶特性(shapememory)形狀記憶是當一定形狀的母相由Af溫度以上冷卻到Mf溫度以下形成馬氏體后,將馬氏體在Mf以下溫度形變,經加熱至Af溫度以下,伴隨逆相變,材料會自動恢復其在母相時的形狀。實際上形狀記憶效應是鎳鈦合金的一個由熱誘發的相變過程。

超彈性(superelastic)所謂的超彈性是指試樣在外力作用下產生遠大于起彈性極限應變量的應變,在卸載時應變可自動恢復的現象。即在母相狀態下,由于外加應力的作用,導致應力誘發馬氏體相變發生,從而合金表現出不同于普通材料的力學行為,它的彈性極限遠遠大于普通材料,并且不再遵守虎克定律。和形狀記憶特性相比,超彈性沒有熱參與??偠灾?,超彈性是指在一定形變范圍內應力不隨應變的增大而增大,可將超彈性分為線性超彈性和非線性超彈性兩類。前者的應力-應變曲線中應力與應變接近線性關系。非線性超彈性是指在Af以上一定溫度區間內加載和卸載過程中分別發生應力誘發馬氏體相變及其逆相變的結果,因此非線性超彈性也稱相變偽彈性。鎳鈦合金的相變偽彈性可達8%左右。鎳鈦合金的超彈性可隨著熱處理的條件的變化而改變,當弓絲被加熱到400oC以上時,超彈性開始下降。

口腔內溫度變化敏感性:不銹鋼絲和CoCr合金牙齒矯形絲的矯治力基本不受口腔內溫度的影響。超彈性鎳鈦合金牙齒矯形絲的矯治力隨口腔溫度的變化而變化。當變形量一定時。溫度升高,矯治力增加。一方面,它可以加速牙齒的運動,這是因為口腔內的溫度變化會刺激由于矯治器件造成造成毛細滯息的血流停滯部位的血液流動,從而使得在牙齒移動過程中修復細胞得到充分營養,維持其生機和正常功能。另一方面,正畸醫生無法精確控制或測量口腔環境下的矯治力。

近來有一種無創傷美容皮膚縫合針,其針的特點是,在縫合針后尾部連接了一根鈦鎳記憶合金絲做為縫合線,并鍍有金屬鋅。由于記憶合金絲具有溫度記憶性,當達到原設定的溫度時就形成直線,顯示出金屬材料的彈性性能,這是一般金屬材料不具備的,采用這種方式進行皮膚內縫合,使手術傷口的愈合比較理想。

達到了縫合定形、肌肉捆扎,縫合定形、肌肉捆扎是利用綜上所述的各種縫合針,采用拆線縫合和活節捆扎,象拉直線一樣將愈合傷口內的金屬線拉出,使人體內不留異物。能將金屬線拉出的特點,就在于該金屬的溫度記憶性和不受溫度影響的超彈性。

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