докт. физ.-мат. наук, председатель; зав. лабораторией; профессор кафедры физической химии
142432, Московская обл., г. Черноголовка, ул. Лесная, 9
142432, Московская обл., г. Черноголовка, ул. Акад. Осипьяна, 2
119991, г. Москва, Ленинский пр-т, 4
Dr. Sci. (Phys.-Math.), Chair; Head of the Laboratory; Professor of the Department of physical chemistry
142432, Russia, Moscow reg., Chernogolovka, Lesnaya str., 9
142432, Russia, Moscow reg., Chernogolovka, Acad. Osipyan str., 2
119049, Russia, Moscow, Leninskii pr., 4
канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотрудник
142432, Московская обл., г. Черноголовка, ул. Акад. Осипьяна, 2
Cand. Sci. (Phys.-Math.), Senior research scientist
142432, Russia, Moscow reg., Chernogolovka, Lesnaya str., 9
канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотрудник
142432, Московская обл., г. Черноголовка, ул. Акад. Осипьяна, 2
Cand. Sci. (Phys.-Math.), Senior research scientist
142432, Russia, Moscow reg., Chernogolovka, Lesnaya str., 9
канд. физ.-мат. наук, профессор
32000, Израиль, г. Хайфа, Технион-сити
Cand. Sci. (Phys.-Math.), Prof.
32000 Israel, Haifa, Technion-city
канд. мед. наук, ст. науч. сотрудник лаборатории клеточного иммунитета
115478, г. Москва, Каширское шоссе, 23
Cand. Sci. (Med.), Senior research scientist, Laboratory of cell immunity
115478, Russia, Moscow, Kashirskoe shosse, 23
докт. мед. наук, зав. лабораторией клеточного иммунитета
115478, г. Москва, Каширское шоссе, 23
Dr. Sci. (Med.), Prof., Head of the Laboratory of cell immunity
115478, Russia, Moscow, Kashirskoe shosse, 23
Титановые сплавы используют в медицинских целях уже более 60 лет: при изготовлении искусственных сердечных клапанов, стентов кровеносных сосудов, эндопротезов костей и суставов (плечевых, коленных, тазобедренных, локтевых), для реконструкции ушных раковин, в лицевой хирургии, а также в качестве зубных имплантатов. В материалах первого поколения (таких как технически чистый титан или сплавы типа ВТ6) матрица состояла из фазы α-Ti или смеси α-Ti и β-Ti. К сожалению, имплантаты из материалов первого поколения требуют замены уже через 10–15 лет эксплуатации. Это происходит из-за деградации имплантатов и потери контакта с костью. В последнее время на смену этим материалам пришли β-Ti-сплавы. Материалы второго поколения позволяют исключить вредное влияние ионов алюминия и ванадия, выделяющихся при постепенной коррозии имплантата, а их модуль упругости ближе к значениям для живой кости, чем у α- и α + β-сплавов. К важным направлениям развития β-Ti-сплавов относится повышение их механической прочности, усталостной прочности, коррозионной стойкости и биосовместимости. Возникают и развиваются новые методы получения и термомеханической обработки титановых сплавов, такие как аддитивные технологии или интенсивная пластическая деформация. Весьма успешно идет замена дорогих компонентов (таких как тантал, цирконий или ниобий) на более дешевые (например, хром и марганец). В результате характеристики титановых имплантатов постепенно все больше приближаются к свойствам человеческой кости, а срок их службы неуклонно возрастает. В связи с этим в настоящей работе проведен сравнительный анализ сплавов на основе β-титана для медицинских применений.
Titanium alloys have been used for medical purposes for over 60 years. They are used in the manufacture of artificial heart valves, stents of blood vessels, endoprostheses of bones and joints (shoulder, knee, hip, elbow), for auricle reconstruction, in facial surgery, and also as dental implants. In first-generation materials (such as commercially pure titanium or VT6 alloys), the matrix consisted of the α-Ti phase or α-Ti and β-Ti mixture. Unfortunately, implants made of first-generation materials require replacement after 10–15 years of usage. This is due to the degradation of implants and loss of contact with the bone. Recently, these materials have been replaced by β-Ti alloys. These second- generation materials make it possible to exclude the harmful effect of aluminum and vanadium ions released during the gradual implant corrosion, and their elastic modulus is closer to the values for living bone than those for α and α+β alloys. Important areas in the development of β-Ti alloys include increasing their mechanical strength, fatigue strength, corrosion resistance and biocompatibility. New methods for the production and thermo-mechanical processing of titanium alloys arise and develop such as additive technologies or severe plastic deformation. Expensive alloying elements (such as tantalum, zirconium or niobium) are quite successfully replaced with cheaper ones (for example, chromium and manganese). As a result, the properties of titanium implants are gradually getting closer to that of the human bone, and their service life is steadily increasing. Therefore, this paper describes a comparative analysis conducted in relation to β-titanium-based alloys for medical applications.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.