金屬材料作為生物醫(yī)用功能材料是材料科學(xué)的一個重要分支，用于人體植入物的歷史已有400余年。英國較早地使用了純金板修補顱骨、鑲牙，其后陸續(xù)使用了銀、鐵片、鐵絲及鐵基合金的固定骨折關(guān)節(jié)件。1930年以后，英國、美國使用鈷基合金作為人體植入物。第二次世界大戰(zhàn)期間，英國、美國和日本等國家使用了大量的不銹鋼作為人體植入物。20世紀(jì)50年代初，隨著稀有金屬工業(yè)的發(fā)展，加工態(tài)和鑄態(tài)的鈦、鈮、鋯作為人體植入物用于臨床實驗。
1972年，我國開始采用了國產(chǎn)鈦及鈦合金制品，北京積水潭醫(yī)院等20多家醫(yī)院，先后采用鈦及鈦合金人造骨頭與關(guān)節(jié)用于臨床治療應(yīng)用和研究，制造的髖關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、下頜骨等用于臨床治療病人。同時，華山醫(yī)院與上海冶金研究所的模擬人體體液的浸泡實驗，電化學(xué)陽極化實驗和腐蝕動力學(xué)曲線的測定，證明了鈦及鈦合金人造骨頭與關(guān)節(jié)用于人體具有優(yōu)異的耐腐蝕性，生物學(xué)反應(yīng)也很小，是一種理想的人體植入物。復(fù)旦大學(xué)生物系人類生理學(xué)研究組與上海第六人民醫(yī)院對植入人體骨頭與關(guān)節(jié)進行力學(xué)性能測定，認(rèn)為鈦及鈦合金的強度滿足了人體植入物的要求。
世界各國的相關(guān)研究和大量的臨床治療實例，從深度和廣度上認(rèn)可鈦及鈦合金是迄今為止最理想的人體植入物金屬材料，被當(dāng)今醫(yī)療外科業(yè)列為繼不銹鋼、鈷基合金之后崛起的第三代金屬。
20世紀(jì)80年代中期以后，國產(chǎn)鈦及鈦合金加工材用于制造人體植入物的數(shù)量增加，其中鈦形狀記憶合金的開發(fā)與應(yīng)用達到國際先進水平。到了90年代中期，國產(chǎn)鈦及鈦合金加工材，在矯形外科、神經(jīng)外科、心血管系統(tǒng)、口腔頜面外科、人體外培養(yǎng)機等方面廣泛應(yīng)用。近５年，又有天津市威曼生物材料有限公司、北京奧斯比利克新技術(shù)有限公司等一批企業(yè)成為鈦及不銹鋼等人體植入物生產(chǎn)企業(yè)。采用鈦及鈦合金制造的股骨頭、髖關(guān)節(jié)、肱骨、顱骨、膝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、掌指關(guān)節(jié)、頜骨以及心辨膜、腎辨膜、血管擴張器、夾板、假體、緊固螺釘?shù)壬习俜N金屬件移植到人體中，取得了良好的效果，被醫(yī)學(xué)界給予了很高的評價。
人體植入物是與人的生命和健康密切相關(guān)的特殊的功能材料。同其它金屬材料相比較，使用鈦及鈦合金的優(yōu)勢主要有六點：
1、質(zhì)輕；2、彈性模量低；3、無磁性；4、無毒性；5、抗腐蝕性；6、強度高、韌性好。
鈦及鈦合金具有優(yōu)異的使用特性，被世界公認(rèn)是生物醫(yī)療領(lǐng)域中優(yōu)異的金屬材料，同使用不銹鋼、鈷基合金等金屬材料相比較，具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢，發(fā)展空間很大。
據(jù)有關(guān)資料介紹，金屬材料作為人體植入物的用量逐漸增加。1990年以后，僅美國每年用于人體植入金屬件達到200萬件以上，其中髓關(guān)節(jié)、股骨件占2.5％；歐洲市場對骨折外固定產(chǎn)品和內(nèi)固定產(chǎn)品的供需兩旺，以法國、德國、意大利和英國為主，2004年市場價值達到2.8億美金，其中內(nèi)固定產(chǎn)品占85.7％。近10年來，生物醫(yī)用材料及制品的市場增長率一直保持在20％～25％，預(yù)測未來10～15年，包括生物醫(yī)用材料在內(nèi)的醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)化發(fā)展快，將達到規(guī)模經(jīng)濟，成為世界經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。
醫(yī)用鈦及鈦合金材料的優(yōu)勢已經(jīng)被醫(yī)學(xué)界認(rèn)可，也被越來越多的患者接受，考慮到戰(zhàn)爭的因素、運動創(chuàng)傷的因素和人民生活水平提高的因素等，首選鈦及鈦合金作為人體植入物的增長空間很大，勢必成為鈦應(yīng)用發(fā)展中新的經(jīng)濟增長點。
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