বায়োমেডিকাল টাইটানিয়াম খাদ উপকরণ এবং অ্যাপ্লিকেশন

বায়োমেডিকাল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য টাইটানিয়াম খাদ উপকরণগুলি বায়োমেডিকেল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে ব্যবহৃত কার্যকরী কাঠামোগত উপকরণগুলির একটি শ্রেণি, বিশেষত অস্ত্রোপচার ইমপ্লান্ট এবং অর্থোপেডিক ডিভাইসগুলির উত্পাদন এবং উত্পাদনের জন্য। টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের উত্পাদন এবং প্রস্তুতির সাথে ধাতুবিদ্যা, চাপ প্রক্রিয়াকরণ, যৌগিক উপকরণ এবং রাসায়নিক শিল্প জড়িত এবং বিশ্বের একটি উচ্চ প্রযুক্তির পণ্য হিসাবে স্বীকৃত। টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম মিশ্রণগুলি ধীরে ধীরে মহাকাশ, বিমান এবং প্রতিরক্ষা শিল্প থেকে বেসামরিক ভোক্তা ক্ষেত্রে প্রবেশ করছে। যেমন স্বাস্থ্যসেবা শিল্প ইমপ্লান্ট, চিকিৎসা ডিভাইস; ক্রীড়া এবং অবকাশ শিল্প টাইটানিয়াম গল্ফ ক্লাব এবং টাইটানিয়াম চশমা ফ্রেম, টাইটানিয়াম ঘড়ি, টাইটানিয়াম সাইকেল এবং অন্যান্য পণ্য, টাইটানিয়াম প্রক্রিয়াকরণ উপকরণের চাহিদা বাড়ছে। জৈবপ্রযুক্তির জোরালো বিকাশ এবং বড় অগ্রগতির সাথে, জৈব চিকিৎসা ধাতু উপকরণ এবং পণ্য শিল্প বিশ্ব অর্থনীতির একটি স্তম্ভ শিল্পে বিকশিত হবে। তাদের মধ্যে, টাইটানিয়াম এবং এর সংকর ধাতুগুলির হালকা ওজন, স্থিতিস্থাপকতার কম মডুলাস, অ-বিষাক্ত, অ-চৌম্বকীয়, জারা প্রতিরোধের, উচ্চ শক্তি, ভাল বলিষ্ঠতা এবং অন্যান্য চমৎকার ব্যাপক কর্মক্ষমতা, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, দ্রুত এবং অবিচলিত বৃদ্ধির চাহিদা। একই সময়ে, টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলি অর্থোপেডিক্স এবং অন্যান্য নতুন সম্ভাব্য বাজারের চাহিদার ক্ষেত্রে প্রবেশ করতে শুরু করার সাথে সাথে, টাইটানিয়াম অ্যালয়েস বাজারের ভবিষ্যত আরও দ্রুত বৃদ্ধি পাবে।
1 মেডিকেল টাইটানিয়াম খাদ গবেষণা অগ্রগতি
1.1 মেডিকেল টাইটানিয়াম খাদের শ্রেণীবিভাগ
উপাদানের মাইক্রোস্ট্রাকচারের ধরন অনুসারে টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলিকে 3টি বিভাগে ভাগ করা যেতে পারে: -টাইপ, + -টাইপ এবং -টাইপ টাইটানিয়াম অ্যালয়৷
1.2 মেডিকেল টাইটানিয়াম খাদ উন্নয়ন প্রবণতা
সাহিত্য গবেষণায় দেখা গেছে যে দেশি এবং বিদেশী গবেষক এবং পণ্ডিতরা একমত যে মেডিকেল টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির বিকাশ তিনটি আইকনিক পর্যায় অতিক্রম করেছে, প্রথম পর্যায়ে বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম এবং টি-6আল{{1}V অ্যালয় দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়; দ্বিতীয় পর্যায়টি Ti-5A1-2.5Fe, Ti-6A1-7Nb সহ নতুন + খাদ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়; তৃতীয় পর্যায় হল উন্নত জৈব সামঞ্জস্যতা এবং নিম্ন ইলাস্টিক মডুলাস সহ + সংকর ধাতুগুলির বিকাশ; তৃতীয় পর্যায় হল উন্নততর জৈব সামঞ্জস্য এবং নিম্ন ইলাস্টিক মডুলাস সহ + খাদ তৈরি করা। এবং নিম্ন ইলাস্টিক মডুলাস -টাইটানিয়াম অ্যালয়। আদর্শ বায়োমেডিকাল টাইটানিয়াম খাদ উপকরণগুলি অবশ্যই নিম্নলিখিত শর্তগুলি পূরণ করতে হবে: ভাল বায়োকম্প্যাটিবিলিটি, স্থিতিস্থাপকতার কম মডুলাস, কম ঘনত্ব, ভাল জারা প্রতিরোধের, অ-বিষাক্ততা, উচ্চ ফলন শক্তি, দীর্ঘ ক্লান্তি জীবন, ঘরের তাপমাত্রায় বড় প্লাস্টিকতা, গঠন করা সহজ, সহজে ঢালাই . ইমপ্লান্ট সামগ্রীতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত গুরুত্বপূর্ণ সংকর ধাতু হল Ti-6A1-4V এবং Ti-6A1-4VELI। এটি সাহিত্যে রিপোর্ট করা হয়েছে যে V উপাদানটি ম্যালিগন্যান্ট টিস্যু প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে, যা মানবদেহে বিষাক্ত পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে এবং আল অস্টিওপোরোসিস এবং মানসিক ব্যাধি এবং অন্যান্য ব্যাধি সৃষ্টি করতে পারে; এই সমস্যাটি সমাধান করার জন্য, বর্তমান জৈব পদার্থ বিজ্ঞানীরা V এবং Al ধারণ করে না এমন নতুন বায়োমেডিকাল টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলি অন্বেষণ এবং গবেষণা করতে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ। এই সমস্যাটি সমাধান করার জন্য, বর্তমান জৈব পদার্থ বিজ্ঞানীরা নতুন জৈব পদার্থ অনুসন্ধান এবং গবেষণা করতে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ যেগুলিতে চিকিৎসা ব্যবহারের জন্য V, আল টাইটানিয়াম অ্যালয় নেই এবং তার আগে এটি নির্ধারণ করা প্রয়োজন যে কোন ধরণের অ্যালোয়িং উপাদানগুলি অ যোগ করার জন্য উপযুক্ত। - বিষাক্ত এবং জৈব সামঞ্জস্যপূর্ণ। এটি পাওয়া গেছে যে টাইটানিয়াম সংকর ধাতুগুলির মধ্যে অ-বিষাক্ত উপাদান যেমন মলিবডেনাম, নাইওবিয়াম, ট্যান্টালাম, জিরকোনিয়াম ইত্যাদিতে স্থিতিশীল উপাদানগুলির উচ্চ পরিমাণ থাকে এবং + টাইটানিয়াম সংকরগুলির সাথে তুলনা করে, তাদের স্থিতিস্থাপকতার কম মডুলাস থাকে (E {{ 19}} ~ 80GPa) পাশাপাশি ভাল শিয়ার বৈশিষ্ট্য এবং শক্ততা, যা ইমপ্লান্টেশনের জন্য আরও উপযুক্ত একটি ইমপ্লান্ট হিসাবে মানুষের শরীর।

2 টাইটানিয়াম খাদ প্রয়োগ
2.1 টাইটানিয়াম খাদের মেডিকেল ভিত্তি
মানুষের ইমপ্লান্ট হিসাবে টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম অ্যালো ব্যবহার করার সুবিধাগুলি প্রধানত: (1) ঘনত্ব (20 ডিগ্রি)=4.5g/cm3, হালকা ওজনের। মানবদেহে ইমপ্লান্ট করা হয়েছে: মানুষের শরীরের লোড কমাতে, একটি মেডিকেল ডিভাইস হিসাবে: চিকিৎসা কর্মীদের অপারেটিং লোড কমাতে। (2) স্থিতিস্থাপকতার কম মডুলাস, বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম হল 108,500MPa, শরীরে রোপন করা: মানব দেহের প্রাকৃতিক হাড়ের কাছাকাছি, হাড়ের কলম করার জন্য উপযোগী, ইমপ্লান্টে হাড়ের চাপ রক্ষাকারী প্রভাব কমাতে। (3) অ-চৌম্বকীয়, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্র এবং বজ্রঝড় দ্বারা প্রভাবিত হয় না, যা ব্যবহারের পরে মানব দেহের সুরক্ষার পক্ষে অনুকূল। (4) অ-বিষাক্ততা, ইমপ্লান্ট হিসাবে মানব শরীরের উপর কোন বিষাক্ত পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া নেই। (5) জারা প্রতিরোধের (জৈব-জড় ধাতব পদার্থ), মানুষের রক্ত ​​নিমজ্জনের পরিবেশে চমৎকার ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, মানুষের রক্ত ​​এবং কোষীয় টিস্যুগুলির সাথে ভাল সামঞ্জস্য নিশ্চিত করার জন্য, ইমপ্লান্টগুলি মানুষের দূষণ তৈরি করে না, অ্যালার্জির প্রতিক্রিয়া ঘটবে না, যা টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম খাদ শর্ত প্রয়োগের জন্য ভিত্তি. (6) উচ্চ শক্তি, ভাল দৃঢ়তা, আঘাতজনিত কারণে, টিউমার এবং অন্যান্য কারণের কারণে হাড়, জয়েন্টের ক্ষতি, একটি শক্ত হাড়ের সমর্থন প্রতিষ্ঠা করার জন্য, অবশ্যই বাঁকা প্লেট, স্ক্রু, কৃত্রিম হাড় এবং জয়েন্টগুলির সাহায্যে ব্যবহার করতে হবে, ইত্যাদি, এই ইমপ্লান্টগুলি দীর্ঘ সময়ের জন্য শরীরে রেখে দেওয়া উচিত, মানবদেহের বাঁকানো, মোচড়ানো, এক্সট্রুশন, পেশী সংকোচন এবং অন্যান্য ভূমিকার সাপেক্ষে হবে, উচ্চ শক্তি এবং দৃঢ়তা সঙ্গে ইমপ্লান্ট প্রয়োজনীয়তা.

2.2 টাইটানিয়াম মিশ্রণের চিকিৎসা ও অর্থোপেডিক ক্ষেত্র
টাইটানিয়াম খাদ, টাইটানিয়াম জাত এবং মূল্য হ্রাসের বিকাশের সাথে বাজারের পরিস্থিতি, নাগরিক শিল্পে টাইটানিয়াম অ্যাপ্লিকেশনগুলি দ্রুতগতিতে বৃদ্ধি পেয়েছে। CFDA-কে উচ্চ থেকে নিম্ন পর্যন্ত তাদের নিরাপত্তা অনুসারে এবং যথাক্রমে সরকারি তত্ত্বাবধান ও ব্যবস্থাপনার তিনটি স্তরের ভিত্তিতে চিকিৎসা ডিভাইসের তিনটি শ্রেণিতে বিভক্ত করা হবে, টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম অ্যালয় উপাদান ইমপ্লান্টগুলি চিকিৎসা ডিভাইসের তৃতীয় শ্রেণীর অন্তর্গত, এবং উচ্চ-মূল্যের ভোগ্যপণ্য শ্রেণী। ইন ভিট্রো ডায়াগনস্টিকস, কার্ডিয়াক, ডায়াগনস্টিক ইমেজিং, অর্থোপেডিকস, চক্ষুবিদ্যা, অর্থোপেডিকস ছয়টি প্রধান সেগমেন্ট সহ সাব-সেগমেন্টের বাজারের 5% এর বেশি সাব-ইন্ডাস্ট্রি। এর মধ্যে, ইন ভিট্রো ডায়াগনস্টিকস, অর্থোপেডিকস এবং কার্ডিয়াক ইন্টারভেনশন হল চীনে দ্রুত বর্ধনশীল উচ্চ-মূল্যের ভোগ্য সামগ্রী। বায়োমেডিকেল টাইটানিয়াম এবং এর সংকর ধাতুগুলির প্রয়োগ তিনটি যুগান্তকারী পর্যায় অতিক্রম করেছে: 1950-এর দশকের প্রথম দিকের প্রয়োগ, প্রথম যুক্তরাজ্য এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, বাণিজ্যিকভাবে খাঁটি টাইটানিয়াম হাড়ের প্লেট, স্ক্রু, ইন্ট্রামেডুলারি নখ এবং নিতম্বের জয়েন্টগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। . সুইস ম্যাথিসও টি-6A1-7Nb অ্যালয় ব্যবহার করে অ-প্রসারিত ইন্ট্রামেডুলারি নেইলিং সিস্টেম (টিবিয়া, হিউমারাস, ফিমার সহ) এবং ফেমোরাল নেক ফ্র্যাকচারের চিকিৎসার জন্য ফাঁপা স্ক্রু তৈরি করতে। ছিদ্র Ni-Ti (PNT) খাদ বায়োঅ্যাকটিভ উপাদান উত্পাদন সার্ভিকাল, লাম্বার ইন্টারবডি ফিউশন (খাঁচা) কানাডা BIORTHEX কোম্পানি অর্থোপেডিক চিকিত্সার জন্য ছিদ্রযুক্ত Ni-Ti খাদ পেটেন্ট উপাদান ACTIPORORE গামা উত্পাদন সার্ভিকাল, কটিদেশীয় আন্তঃবডি ফিউশন ব্যবহার তৈরি করেছে। নতুন বিটা টাইটানিয়াম খাদ অর্থোপেডিকস, দন্তচিকিৎসা এবং ভাস্কুলার হস্তক্ষেপ এবং উন্নত উপকরণের অন্যান্য ব্যবহার বিবেচনা করতে পারে অর্থোপেডিক মেডিকেল ডিভাইস শিল্প বিশ্বব্যাপী মেডিকেল ডিভাইসের বাজারের শেয়ারের 9% এরও বেশি, এবং এখনও দ্রুত বৃদ্ধির মধ্যে রয়েছে। অর্থোপেডিক মেডিকেল ডিভাইসের বাজার চারটি প্রধান বিভাগে ট্রমা, জয়েন্ট, মেরুদণ্ড এবং অন্যান্যগুলিতে বিভক্ত। তাদের মধ্যে, ট্রমা হল একমাত্র সেগমেন্ট যা বিদেশী কোম্পানীগুলির দ্বারা একটি বড় বাজারের অংশ দখল করা হয়নি, প্রধানত কারণ এই ক্ষেত্রের পণ্যগুলি নিম্ন-প্রযুক্তিগত, অনুকরণ করা সহজ, পরিচালনা করা কম কঠিন এবং অনেকগুলি দ্বিতীয় এবং তৃতীয় -স্তরের হাসপাতালগুলো করা যেতে পারে, তাই বিদেশী কোম্পানিগুলোকে পুরোপুরি কভার করা যাবে না। ট্রমা পণ্যগুলিকে অভ্যন্তরীণ ফিক্সেশন এবং বাহ্যিক ফিক্সেশন ডিভাইসে বিভক্ত করা যেতে পারে, অভ্যন্তরীণ ফিক্সেশন ট্রমা পণ্যগুলি সহ ইন্ট্রামেডুলারি নখ, প্লেট এবং স্ক্রু ইত্যাদি। 2012 সালে, ট্রমা গার্হস্থ্য অর্থোপেডিক বাজারের 34%, জয়েন্টগুলির 28%, 20%। মেরুদণ্ড, এবং অন্যান্য 18%। বড় জয়েন্টগুলি উচ্চ প্রযুক্তিগত বাধা সহ উচ্চ-প্রান্তের চিকিৎসা ডিভাইস। বর্তমানে, মূলধারার হাসপাতালগুলি মূলত অর্থোপেডিক সামগ্রী আমদানি করছে এবং প্রযুক্তি, নকশা, গবেষণা ও উন্নয়ন, উপকরণ এবং পৃষ্ঠ চিকিত্সা প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে দেশীয় এবং আমদানি করা পণ্যের মধ্যে এখনও একটি ব্যবধান রয়েছে। কৃত্রিম জয়েন্টগুলিকে প্রধানত কৃত্রিম হাঁটু, নিতম্ব, কনুই, কাঁধ, আঙুল এবং পায়ের আঙ্গুলের জয়েন্টগুলিতে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, যার মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ জয়েন্ট প্রতিস্থাপনের মধ্যে রয়েছে নিতম্ব এবং হাঁটু জয়েন্ট, যা একসাথে বিশ্বব্যাপী জয়েন্ট প্রতিস্থাপনের বাজারের 95% এরও বেশি। . স্পাইনাল ইমপ্লান্ট ডিভাইসের মধ্যে রয়েছে থোরাকোলামবার স্পাইন নেইল প্লেট সিস্টেম, সার্ভিকাল স্পাইন নেইল প্লেট সিস্টেম এবং ফিউশন সিস্টেম ইত্যাদি, যার মধ্যে ইন্টারভার্টেব্রাল ফিউশন সিস্টেম প্রধানত ইন্টারভার্টিব্রাল ডিস্ক প্রতিস্থাপনের চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়, যা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সেগমেন্ট, প্রায় অর্ধেক জন্য অ্যাকাউন্টিং। সমগ্র মেরুদন্ড ইমপ্লান্ট বাজার.
টাইটানিয়াম খাদগুলির উচ্চতর কর্মক্ষমতা চিকিৎসা ক্ষেত্রে তাদের নেতৃস্থানীয় অবস্থানে পরিণত করেছে। টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির উপাদান নকশা এবং প্রস্তুতি প্রযুক্তি জৈবপ্রযুক্তির অগ্রগতি এবং চিকিত্সা অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য বৃহৎ চাহিদার সাথে দ্রুত বিকশিত হয়েছে। বর্তমানে উত্পাদিত মেডিকেল টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলি প্রধানত + প্রকার টাইটানিয়াম অ্যালয়। প্রস্তুতি প্রক্রিয়ার দৃষ্টিকোণ থেকে, TC4 (TC4ELI) এর উৎপাদন বর্তমানে প্রধান বাজার শেয়ার দখল করে আছে। -টাইপ টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলি জৈব সামঞ্জস্য এবং যান্ত্রিক সামঞ্জস্যের সুবিধার কারণে নতুন মেডিকেল টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির গবেষণার হটস্পট হয়ে উঠেছে, যা চিকিৎসা ইমপ্লান্টের ক্ষেত্রে সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল প্রযুক্তি। ভবিষ্যতে, কম মডুলাস, উচ্চ শক্তি, ভাল বায়োকম্প্যাটিবিলিটি এবং যান্ত্রিক সামঞ্জস্যের দিকে টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের উত্পাদন প্রযুক্তি তৈরি করা উচিত। উন্নয়ন প্রবণতা থেকে, -টাইপ টাইটানিয়াম খাদ ভবিষ্যতের বিকাশের দিক এবং মেডিকেল টাইটানিয়াম খাদ বাজারের মূলধারা হয়ে উঠবে।