Les avantages du titane en tant que matériau pour implants orthopédiques se manifestent principalement dans les aspects suivants :
1. Biocompatibilité :
Le titane présente une bonne biocompatibilité avec les tissus humains, une réaction biologique minimale avec le corps humain, est non toxique et non magnétique, et n'a aucun effet secondaire toxique sur le corps humain.
Cette bonne biocompatibilité permet aux implants en titane de rester longtemps dans le corps humain sans provoquer de réactions de rejet évidentes.
2. Propriétés mécaniques :
Le titane possède les caractéristiques d'une résistance élevée et d'un faible module d'élasticité, ce qui non seulement répond aux exigences mécaniques, mais est également proche du module d'élasticité de l'os humain naturel.
Cette propriété mécanique contribue à réduire l'effet de protection contre les contraintes et favorise la croissance et la guérison des os humains.
Le module d'élasticité dealliage de titaneest faible. Par exemple, le module d'élasticité du titane pur est de 108 500 MPa, ce qui est plus proche de celui de l'os naturel du corps humain.
favorisant la consolidation osseuse et réduisant l'effet de protection des implants contre les contraintes exercées par les os.
3. Résistance à la corrosion :
L'alliage de titane est un matériau biologiquement inerte présentant une bonne résistance à la corrosion dans l'environnement physiologique du corps humain.
Cette résistance à la corrosion assure la stabilité à long terme des implants en alliage de titane dans le corps humain et ne pollue pas l'environnement physiologique du corps humain par la corrosion.
4. Léger :
La densité de l'alliage de titane est relativement faible, seulement 57 % de celle de l'acier inoxydable.
Une fois implanté dans le corps humain, il peut considérablement réduire la charge qui pèse sur celui-ci, ce qui est particulièrement important pour les patients qui doivent porter des implants pendant une longue période.
5. Non magnétique :
L'alliage de titane est non magnétique et n'est pas affecté par les champs électromagnétiques ni par les orages, ce qui est bénéfique pour la sécurité du corps humain après l'implantation.
6. Bonne intégration osseuse :
La couche d'oxyde qui se forme naturellement à la surface de l'alliage de titane contribue à l'ostéointégration et améliore l'adhérence entre l'implant et l'os.
Présentation de deux alliages de titane particulièrement adaptés :
Performances du TC4 :
L'alliage TC4 contient 6 % de zinc et 4 % de vanadium. C'est l'alliage de type α+β le plus répandu et le plus produit. Il présente une résistance moyenne et une plasticité adaptée. Il est largement utilisé dans l'aérospatiale, l'aviation, les implants humains (prothèses osseuses, prothèses de hanche et autres biomatériaux, dont 80 % sont actuellement fabriqués à partir de cet alliage), etc. Ses principaux produits sont les barres et les lingots.
Ti6AL7Nbperformance
L'alliage Ti6AL7Nb contient 6 % d'aluminium et 7 % de niobium. Il s'agit du matériau en alliage de titane le plus avancé développé et utilisé pour les implants humains en Suisse. Il pallie les inconvénients des autres alliages d'implants et optimise l'ergonomie. C'est le matériau le plus prometteur pour les implants humains de demain. Il sera largement utilisé pour les implants dentaires, les implants osseux, etc.
En résumé, le titane, en tant que matériau pour implants orthopédiques, présente les avantages suivants : excellente biocompatibilité, propriétés mécaniques, résistance à la corrosion, légèreté, amagnétisme et bonne intégration osseuse, ce qui en fait un choix idéal pour les implants orthopédiques.
Date de publication : 25 juin 2024