| Opis |
- Nazwa wyrobu : druty do korekcji uzębienia, korzenie dentystyczne, protezy ortopedyczne, klamry łączące, narzędzia chirurgiczne, stenty: kardiochirurgiczne, tchawicy, przewodów żółciowych, inne
- Opis wyrobu: Pierwszym powszechnie zaakceptowanym zastosowaniem stopów z pamięcią kształtu w medycynie były ortodentystyczne druty do korekcji uzębienia. W początkowych rozwiązaniach wykorzystywano w tym celu sprężyste własności odkształcanego stopu TiNi, który w temperaturze pokojowej posiadał strukturę martenzytu. Aktualnie najczęściej wykorzystuje się indukowany naprężeniem martenzyt, który zapewnia duże możliwości regulacji i posiada zdecydowaną przewagę w stosunku do konwencjonalnych materiałów sprężystych. Korekcyjne druty ze stopów TiNi SMA produkowane są np. przez Ormco Co., Japonia.
Innym przykładem oryginalnych zastosowań materiałów z pamięcią kształtu w medycynie są sztuczne korzenie dentystyczne, stosowane w stomatologii, produkowane przez Nitto Kogyo Co., gdzie odpowiednio dobrana temperatura przemiany fazowej zapewnia ich łatwy montaż i trwałe zamocowanie.
Ostatnio cienkie, bardzo precyzyjnie wykonane druty TiNi stosuje się w stomatologii do leczenia i kanałowego wypełniania uszkodzonego uzębienia.
Rosnącym zainteresowaniem cieszą się te nowoczesne materiały w ortopedii. W klinikach medycznych różne rodzaje elementów ze stopu TiNi SMA stosuje si�� z dużym powodzeniem do wytwarzania elementów łączących, np. klamer łączących o różnorodnej konstrukcji oraz rozmaitych urządzeń korekcyjnych, np. prętów korekcyjnych do skoliozy. Różne rodzaje układów ze stopu TiNi z pamięcią kształtu wykorzystuje się przy koniecznych zabiegach implantacji kości, np. protez biodrowych. Stopy TiNi stosowane są dość powszechnie do wytwarzania różnego rodzaju protez, stosowanych przy operacjach chirurgicznych.
Kolejnym zastosowaniem na skalę przemysłową w medycynie jest instrument chirurgiczny o regulowanym nacisku- MammelokR, stosowany do lokalizacji i oznaczania tkanki przeznaczonej do wycięcia. Zminimalizowanie oddziaływania na strukturę tkankową jest szczególnie istotne przy zabiegach transplantacyjnych, ponieważ takie działanie w mniejszym stopniu naraża delikatną tkankę na uszkodzenia mechaniczne. Handlowa nazwa tego instrumentu, Mitek Inc.
W kardiochirurgii naczyniowej stosowane są różnego rodzaje stenty, które wprowadza się na określone miejsce za pomocą monitora rentgenowskiego lub endoskopowego, a następnie rozpręża wykorzystując efekt pamięci kształtu lub właściwości supersprężystości. Szczeg��lnie cenne są stenty samorozprężające się pod wpływem zmiany temperatury, co umożliwia ich zastosowania do udrażniania naczyń krwionośnych.
Dotychczas stosowane są praktycznie różne rodzaje stentów, np.: stenty naczyń krwionośnych, stenty stosowane do leczenia mia��dżycy (angioplastyka), stenty tchawicy tracheal stents, stenty przewodów żółciowych biliary stents, stenty dróg moczowych urethra prostatic stents.
- Zalety:
- Zalety: jakosc ekologia bhp
- Inne zalety: właściwość pamięci kształtu, właściwość pseudosprężystości, zdecydowana zmiana własności w zależności od temperatury, dobra biozgodność, wysoka wytrzymałość, znakomita odporność na korozję, korzystne własności zmęczeniowe
- Nowe cechy: zdecydowana zmiana własności w zależności od temperatury w kierunku właściwości pamięci kształtu lub pseudosprężystości, doskonałe własności sprężyste, dobra biozgodność, niski ciężar właściwy, wysoka wytrzymałość mechaniczna, znakomita odporność na korozję, korzystne własności zmęczeniowe, niezawodność, możliwość łączenia funkcji czujnika i przekaźnika
- Poziom technologii - skala czasowa:
- SWOT - Analiza sił i słabości:
- Mocne strony (STRENGHTS):
- :
- Siła: Materiały, których własności odkryto w latach 50-tych, po czym w ciągu kilku lat znaleziono dla nich liczne zastosowania w życiu codziennym, technice i medycynie. Materiały specyfikowane przez charakterystyczne temperatury, oznaczające początek i koniec przemian: martenzytycznej i odwrotnej, co umożliwia ich różne funkcje w zależności od warunków zewnętrznych i zadań do spełnienia. Materiały o strukturze najczęściej intermetalika, ich własności silnie zależą nawet od niewielkich różnic składu chemicznego od udziału 50% �� np. zmiana udziału Ni o 1% powoduje zmianę charakterystycznych temperatur aż o 100 K, co może dawać różne możliwości oddziaływania. TiNi SMA wykazują najlepsze własności pamięci kształtu i superspr��żystości. Wykorzystanie jednokierunkowego efektu pamięci kształtu możliwe jest w zakresie do 8% odkształcenia. Dla tej samej ilości cykli i przy tej samej wartości odkształcenia efekt dwukierunkowy w stopach TiNi jest dużo bardziej stabilny. Z kolei pracując w niewielkim zakresie, poniżej 1% odkształcenia, możliwe jest bezpieczne otrzymanie nawet kilku milionów cykli obciążenia. TiNi SMA posiadają najbardziej korzystne własności mechaniczne. Charakteryzujące ten stop bardzo małe ziarno (poniżęj 50 mikrometrów) sprzyja precyzyjnej obróbce stopu i otrzymaniu, np otrzymaniu drutu o średnicy poniżej 100 mikrometrów. TiNi SMA to materiały o bardzo dobrej odporności na korozję, co umożliwia stosowanie ich również w agresywnych środowiskach, np. wody morskiej, a także w szczególnych zastosowaniach medycznych, aczkolwiek jego biozgodność, ze względu na obecność niklu, jest ciągle dyskutowana. TiNi SMA charakteryzują ponadto doskonałe własności zmęczeniowe, wysoka ciągliwość, dobra kowalność, wysoka odporność na erozję, ścieranie, wibracje, etc. W zależności od składu chemicznego i technologii, determinującej w dużym stopniu własności, możemy otrzymać stopy TiNi o własnościach pamięci kształtu albo supersprężystości. Szeroka pętla histerezy umożliwia zastosowanie tych materiałów jako elementy tłumiące
- Słabe strony (WEAKNESSES):
- :
- Słabość: Stop TiNi z pamięcią kształtu dotychczas nie był w Polsce produkowany. Brak doświadczenia w tego typu technologii, zarówno co do uzyskania surowca, jak również dość skomplikowanej obróbki cieplnej. Wysokie koszta surowca Ti. Skomplikowana technologia otrzymywania intermetalika. Stop TiNi zawiera Nikiel, którego medycyna na ogół nie lubi. Pomimo atestów biozgodności lekarze niechętnie sięgają po ten materiał, a w niektórych krajach jest wręcz zabroniony. Niezwykła wrażliwość otrzymanego wyrobu na odchyłki składu chemicznego oraz reżimy cieplnej obróbki wykańczającej
- Szanse (OPPORTUNITIES):
- :
- Szansa: Opracowanie i wdrożenie technologii produkcji wpłynęłoby na wzrost zainteresowania tymi materiałami w kraju, zarówno ze strony nauki jak również przemysłu. Taki wysiłek stosunkowo niedawno podjęły Chiny i tak właśnie to tam zadziałało. Rosnący rynek zastosowań w Japonii i USA, w medycynie i telekomunikacji, a szczególnie w dynamicznie rozwijających się telefonach komórkowych. Wzrost zainteresowania materiałami TiNi w innych dziedzinach mogą stymulować wzrost zainteresowania nimi w medycynie (popularyzacja, dopracowanie technologii, wzrost produkcji, rozwój). Rozwijająca się ciągle „moda” na korekcyjne aparaty ortodentystyczne na zęby, także dla osób w różnym wieku, co wiąże się ze wzrostem zasobności społeczeństwa i szczególną dbałością o wygląd zewnętrzny i zdrowie stopniowo wzbogacającego się społeczeństwa. Rozwijająca się „moda” na praktyczne, estetyczne i wygodne przedmioty, np. okulary o oprawkach z TiNi, które można łatwo dopasowywać, a także w każdej chwili złożyć i przechowywać w niewielkiej objętości. Starzejące si�� społeczeństwo w Europie - problemy ze złamaniami kości w związku z rozwojem chor��b cywilizacyjnych, m. in. osteoporozy, co stwarza potrzebę poszukiwań i wprowadzania nowych, lepiej sprawdzających się materiałów, zarówno na narzędzia, protezy, stenty, zmechanizowane wózki i inne urządzenia
- Zagrożenia (THREATS):
- :
- Zagrożenie: T – bariery do pokonania: Zdobyć kosztowny surowiec, Opanować i przystosować do tego stopu trudną technologię produkcji intermetalika, Opracować technologię specyficznej obróbki termicznej, umożliwiającej otrzymanie własności pamięci kształtu, supersprężystości (pseudosprężystości) lub wysokiej sprężystości. Zrobić rozeznanie w świecie medycznych specjalistów, jakie elementy i o jakich własnościach warto produkować w Polsce, Wybrać te wyroby, co musi być poprzedzone dokładną analizą potrzeb i możliwości, Przekonać, że nawet Normy Japońskie dopuszczają wyroby ze stopu TiNi w zastosowaniach medycznych, W miarę potrzeby – dopracować technologię pokrywania stopu TiNi warstwą materiału obojętnego dla organizmu, ale koniecznie zachowującego te same parametry mechaniczne w zakresie ewentualnej eksploatacji.
|
|---|