记忆合金在医学上的应用_骨科记忆合金价格
1.戴尅戎的个人经历
2.钛合金的主要用途是什么?
3.骨科常用的医疗耗材有哪些.。希望具体点的,谢谢!
4.什么是形状记忆合金
5.兰州西脉记忆合金股份有限公司的公司规模
戴尅戎的个人经历
1955年毕业于上海第一医学院。1983-年在美国Mayo医学中心及研究生院任客座研究员。先后担任原上海第二医科大学附属第九人民医院教授、院长、临床医学院院长、骨科主任、骨与关节研究中心主任、上海市关节外科临床医学中心主任、教育部数字医学工程研究中心主任、世界华裔骨科学会会长、亚太人工关节学会会长、国际内固定学会理事及中国分会、国际多学科生物材料学会副、中华骨科学会副主任委员等职。头衔:中国工程院院士,首届上海市发明家,‘香港杰出中国访问学人、上海市医学荣誉奖、何梁何利基金科学与技术奖、上海市科技功臣等荣誉称号获得者。研究方向:戴尅戎教授通过医工结合有特色地发展了骨科学学科。在国际上首先将形状记忆合金用于医学领域,发明多种内固定和人工关节制品,用于人体内部,从而推动了形状记忆合金的医学应用。在关节外科特别是人工关节方面作出创造性贡献,发展出多种具首创性的人工关节和骨折内固定装置,设计出计算机个体化人工关节并实现产业化。在国内医院中首先建立骨科生物力学研究室,开展步态分析和骨结构、内固定等方面的生物力学研究。先后获国家发明二等奖、国家科技进步二、三等奖、国家教委、卫生部、上海市科技进步一、二、三等奖等28项奖励,获得授权及申请专利11项。
曾任上海第二医科大学(现为上海交通大学医学院)附属第九人民医院院长及骨科主任。现任上海交通大学医学院附属第九人民医院上海市关节外科临床医学中心主任、上海交通大学医学院骨与关节研究中心主任、教育部数字医学工程中心主任、上海交通大学学术委员会副主任兼生命医学学部主任,河南科技大学兼职院士。2013年8月30日,受聘南昌大学名誉教授。
钛合金的主要用途是什么?
1、航空航天领域用钛大国集中在西方国家,尤其是美国,60%的钛材都应用到这个领域。亚洲国家,日本和中国在此领域中钛的投入量均在10%左右。但是近年来随着亚洲航空航天的飞速发展,钛在航空航天领域的消费量将会随之增长。从全球角度来看,航空业对钛市场起着决定性的作用,从历史上看,钛行业大的周期轮回都和航空业的冷暖密切相关。
2、民用飞机
(1)减轻结构重量、提高结构效率
(2)符合高温部位的使用要求
(3)符合与复合材料结构相匹配的要求
(4)符合高抗蚀性和长寿命的要求
3、军事飞机
军用武器的开发与购不断向着轻便、灵活方向发展,为了满足战斗机对战斗性能要求,除了用先进的设计技术外,还必须用额性能优良的材料以及先进的工艺制造技术。大量选用钛合金、提高先进钛合金应用水平就是重要措施之一。
自20世纪60年代以来,国外军用飞机的钛量逐年增加,当前欧美设计的各种先进军用战斗机和轰炸机中钛合金用量已经稳定在20%以上,并且新机型的用钛量占比正在大幅提升。
4、汽车
降低燃油消耗、减少有害废弃物(CO2、NOX 等)排放已经成为汽车行业技术进步的主要动力和方向之一。研究表明,轻量化是实现节省燃料、减少污染的有效措施。汽车的质量每降低10%,燃料消耗可节省8%-10%,废气排放可减少10%。
在驾驶方面,汽车轻量化后加速性能提高,车辆控制稳定性、噪音、振动方面也都有改善。从碰撞安全性考虑,汽车轻量化后,碰撞时惯性小,制动距离减少。
汽车轻量化的首选途径就是用高比强度的轻质材料,如铝、镁、钛等替代传统的汽车材料(钢铁)。2009年全球汽车用钛量已达3000吨。钛在赛车上的应用已有许多年的历史目前赛车几乎都使用了钛材,日本汽车用钛已超过600吨,随着全球汽车工业的发展,汽车用钛还在快速增加。
5、医疗行业
钛在医疗领域有着广泛的应用。钛与人体骨骼接近,对人体组织具有良好的生物相容性、无毒副作用。人体植入物是与人的生命和健康密切相关的特殊的功能材料。同其它金属材料相比较,使用钛及钛合金的优势主要有以下几点:
1 质轻;2 弹性模量低;3无磁性;4 无毒性;5 抗腐蚀性;6 强度高、韧性好。
外科植入物中的钛合金用量正以每年5%-7%的速度增长。用钛及钛合金制造的股骨头、髋关节、肱骨、颅骨、膝关节、肘关节、肩关节、掌指关节、颌骨以及心辨膜、肾辨膜、血管扩张器、夹板、体、紧固螺钉等上百种金属件移植到人体中,取得了良好的效果,被医学界给予了很高的评价。
6、化工行业
钛具有优良的耐腐蚀性能、力学性能和工艺性能,被广泛应用于国民经济许多部门。特别是在化工生产中,用钛代替不锈钢、镍基合金和其它稀有金属作为耐腐蚀材料。这对增加产量,提高产品质量,延长设备使用寿命,减少消耗,降低能耗,降低成本,防止污染,改善劳动条件和提高劳动生产率等方面都有十分重要的意义。
7、海洋工程
随着科学技术的发展和陆地日趋枯竭,人类开发利用海洋已经提到日程上来了。钛对于海水有优异的耐蚀性能,大量运用于海水淡化、舰船、海洋热能开发和海底开等领域。
8、日常生活
钛在日常生活中的应用非常广泛,可谓无处不在,例如高尔夫球头、自行车车架、网球拍、轮椅、眼镜架等都会应用到钛。
钛以其轻质、强度高的特性在体育用品中的应用,从最早的网球拍、羽毛球拍逐步扩展到了高尔夫球头、球杆以及赛车等。
2008年我国体育休闲占总消费量的13%,其中仅高尔夫球头和球杆的用钛量就超过了1000吨。钛合金做成的自行车车架也颇受欢迎,目前有近50价公司生产钛自行车,美国早已是最大的钛自行车生产商和消费国。
钛轻质的特点也应用到眼镜架中,而且钛又不易与皮肤发生过敏,并且钛表面经阳极处理可有绚丽色彩,因此从20世纪80年代初就开始应用于镜架中。
扩展资料
钛被认为是一种稀有金属,这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰富,在所有元素中居第十位。 钛的矿石主要有钛铁矿及金红石,广布于地壳及岩石圈之中。钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中。
从主要矿石中萃取出钛需要用到克罗尔法 或亨特法。钛最常见的化合物是二氧化钛,可用于制造白色颜料。其他化合物还包括四氯化钛(TiCl4)(作催化剂和用于制造烟幕作空中掩护)及三氯化钛(TiCl3)(用于催化聚丙烯的生产)。
参考资料
钛(元素)_百度百科?
骨科常用的医疗耗材有哪些.。希望具体点的,谢谢!
骨科常用医疗器械:
双头腹壁拉钩、骨旋凿保护器、鼻手术刀、肘关节运动器、防护裙、X射线胶片观察装置、三用听诊器、骨科牵引架、快换丝锥套、锥丝锥、牙根尖挺、显微耳钩、剃毛刀、包埋机、皮肤镊、椎间盘手术用定位器、针单侧椎板拉钩、持钉钳、双关节咬骨剪、撑开钳、测深器、腹水穿刺针。
手术室防护隔离卫生用品 :
1、失禁护理产品
2、手术巾
3、手术床罩、床单、垫单类
4、手术保护用品
5、医用口罩
6、医用手套
7、 医用帽、鞋套
8、隔离服、防护服、手术衣
9、无菌保护套。
血、输血器材:
1、激光血仪
2、一次性输血器具
3、 血液透析导管
4、血针。
缝合材料及器械:
1、PGA可吸收医用缝合线
2、PGLA可吸收医用缝合线
3、医用真丝缝合线
4、医用聚丙烯缝合线
5、医用聚酰胺缝合线
6、医用聚酯缝合线
7、PVDF医用缝合线
8、PET医用缝合线
9、医用不锈钢丝
10、医用缝合针
11、皮肤缝合器
12、免缝胶带。
什么是形状记忆合金
有一种记忆方法是形状记忆法,你在运用过这种方法吗?那你有知道吗?下面和我一起来了解吧,希望对你有帮助!
形状记忆合金的定义
形状记忆合金Shape Memory Alloys,,简称SMA,是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形,恢复其变形前原始形状的合金材料,即拥有“记忆"效应的合金。在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前,将抛物面天线摺叠起来装进卫星体内,火箭升空把人造卫星送到预定轨道后,只需加温,摺叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开,恢复抛物面形状。
形状记忆合金简介
形状记忆合金shape memory alloy在临床医疗领域内有着广泛的应用,例如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等,记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色。记忆合金同我们的日常生活也同样休戚相关。
形状记忆合金具有形状记忆效应shape memory effect ,以记忆合金制成的弹簧为例,把这种弹簧放在热水中,弹簧的长度立即伸长,再放到冷水中,它会立即恢复原状。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温:在热水温度过高时通过"记忆"功能,调节或关闭供水管道,避免烫伤。也可以制作成消防报警装置及电器装置的保险装置。当发生火灾时,记忆合金制成的弹簧发生形变,启动消防报警装置,达到报警的目的。还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内,用以保持暖房的温度,当温度过低或过高时,自动开启或关闭暖气的阀门。形状记忆合金的形状记忆效应还广泛应用于各类温度感测器触发器中。
形状记忆合金另一种重要性质是伪弹性pseudoelasticity,又称超弹性,superelasticity ,表现为在外力作用下,形状记忆合金具有比一般金属大的多的变形恢复能力,即载入过程中产生的大应变会随着解除安装而恢复[2-3] 。这一效能在医学和建筑减震以及日常生活方面得到了普遍应用。例如前面提到的人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器等[4] 。用形状记忆合金制造的眼镜架,可以承受比普通材料大得多的变形而不发生破坏并不是应用形状记忆效应,发生变形后再加热而恢复
形状记忆合金应用
形状记忆合金由于具有许多优异的效能,因而广泛应用于航空航天、机械电子、生物医疗、桥梁建筑、汽车工业及日常生活等多个领域。
航空航天工业
形状记忆合金已应用到航空和太空装置。如用在军用飞机的液压系统中的低温配合连线件,欧洲和美国正在研制用于直升飞机的智慧水平旋翼中的形状记忆合金材料。由于直升飞机高震动和高噪声使用受到限制,其噪声和震动的来源主要是叶片涡流干扰,以及叶片型线的微小偏差。这就需要一种平衡叶片螺距的装置,使各叶片能精确地在同一平面旋转。目前已开发出一种叶片的轨迹控制器,它是用一个小的双管形状记忆合金驱动器控制叶片边缘轨迹上的小翼片的位置,使其震动降到最低。
还可用于制造探索宇宙奥秘的月球天线,人们利用形状记忆合金在高温环境下制做好天线,再在低温下把它压缩成一个小铁球,使它的体积缩小到原来的千分之一,这样很容易运上月球,太阳的强烈的辐射使它恢复原来的形状,按照需求向地球发回宝贵的宇宙资讯。
另外,在卫星中使用一种可开启容器的形状记忆释放装置,该容器用于保护灵敏的锗探测器免受装配和发射期间的污染。
机械电子产品
10 年美国用形状记忆合金制作 F-14 战斗上的低温配合联结器,随后有数以百万以上的连件的应用[5]。形状记忆合金作为低温配合连线在飞机的液压系统中及体积较小的石油、石化、电工业产品中应用。另一种连线件的形状是焊接的网状金属丝,用于制造导体的金属丝编织层的安全接头。这种接件已经用于密封装置、电气连线装置、电子工程机械装置,并能在-65~300℃可靠地工作。已开发出的密封系统装置可在严酷的环境中用作电气件连线[6]。
将形状记忆合金制作成一个可开启和关闭快门的弹簧,用于保护雾灯免于飞行碎片的击坏。用于制造精密仪器或精密车床,一旦由于震动、碰撞等原因变形,只需加热即可排除故障。在机械制造过程中,各种冲压和机械操作常需将零件从一台机器转移到另一台机器上,现在利用形状记忆合金开发了一种取代手动或液压夹具,这种装置叫驱动汽缸,它具有效率高灵活,装夹力大等特点。
生物医疗
用于医学领域的 TiNi 形状记忆合金,除了利用其形状记忆效应或超弹性外,还应满足化学和生物学等方面的要求,即良好的生物相容性。TiNi 可与生物体形成稳定的钝化膜。在医学上 TiNi 合金主要应用有:
a牙齿矫形丝 用超弹性 TiNi 合金丝和不锈钢丝做的牙齿矫正丝,其中用超弹性 TiNi 合金丝是最适宜的。通常牙齿矫形用不锈钢丝 CoCr 合金丝,但这些材料有弹性模量高,弹性应变小的缺点。为了给出适宜的矫正力,在矫正前就要加工成弓形,而且结扎固定要求熟练。如果用 TiNi 合金作牙齿矫形丝,即使应变高达10%也不会产生塑性变形,而且应力诱发马氏体相变stress-induced martensite使弹性模量呈现非线型特性,即应变增大时矫正力波动很少。这种材料不仅操作简单,疗效好,也可减轻患者不适感。
b 脊柱侧弯矫形 各种脊柱侧弯症先天性、习惯性、神经性、佝偻病性、特发性等疾病,不仅身心受到严重损伤,而且内脏也受到压迫,所以有必要进行外科手术矫形。目前这种手术用不锈钢制哈伦敦棒矫形,在手术中安放矫形棒时,要求固定后脊柱受到的矫正力保持在30~40kg以下,一但受力过大,矫形棒就会破坏,结果不仅是脊柱,而且连神经也有受损伤的危险。同时存在矫形棒安放后矫正力会随时间变化,大约矫正力降到初始时的30%时,就需要再进行手术调整矫正力,这样给患者在精神和肉体上都造成极大痛苦。用形状记忆合金制作的哈伦顿棒,只需要进行一次安放矫形棒固定。如果矫形棒的矫正力有变化,以通过体外加热形状记忆合金,把温度升高到比体温约高5℃,就能恢复足够的矫正力。
另外,外科中用 TiNi 形状记忆合金制做各种骨联结器、血管夹、凝血滤器以及血管扩张元件等。同时还广泛应用于口腔科、骨科、心血管科、胸外科、肝胆科、泌尿科、妇科等,随着形状记忆的发展,医学应用将会更加广泛。
建筑结构
利用形状记忆合金的伪弹性效能和动阻尼特性,形状记忆合金被用于被动控制结构受地震影响,起到抗震的作用。应运于结构振动的主动阻尼控制等。
日常生活
a 防烫伤阀 在家庭生活中,已开发的形状记忆阀可用来防止洗涤槽中、浴盆和浴室的热水意外烫伤;这些阀门也可用于旅馆和其他适宜的地方。如果水龙头流出的水温达到可能烫伤人的温度大约 48℃时,形状记忆合金驱动阀门关闭,直到水温降到安全温度,阀门才重新开启。
b 眼镜框架 在眼镜框架的鼻梁和耳部装配 TiNi 合金可使人感到舒适并抗磨损,由于 TiNi 合金所具有的柔韧性已使它们广泛用于改变眼镜时尚界。用超弹性 TiNi 合金丝做眼镜框架,即使镜片热膨胀,该形状记忆合金丝也能靠超弹性的恒定力夹牢镜片。这些超弹性合金制造的眼镜框架的变形能力很大,而普通的眼镜框则不能做到。
c 行动电话天线和火灾检查阀门 使用超弹性TiNi金属丝做蜂窝状电话天线是形状记忆合金的另一个应用。过去使用不锈钢天线,由于弯曲常常出现损坏问题。使用TiNi形状记忆合金丝行动电话天线,具有高抗破坏性受到人们普遍欢迎。因此常用来制作蜂窝状电话天线和火灾检查阀门。火灾中,当局部地方升温时阀门会自动关闭,防止了危险气体进入。这种特殊结构设计的优点是,它具有检查阀门的操作,然后又能复位到安全状态;这种火灾检查阀门在半导体制造业中得到使用,在半导体制造的扩散过程中使用了有毒的气体;这种火灾检查阀也可在化学和石油工厂应用。
兰州西脉记忆合金股份有限公司的公司规模
1、西脉技术力量
公司拥有材料、医学、电器、机械、纺织等方面的科研力量和研发人才,并以“产、学、研”相结合的方式与甘肃省机械科学研究院、兰州大学、兰州理工大学、北京航空材料研究院、北京航空航天大学、大连理工大学、兰州军区总医院、兰州医学院骨科研究所、第二军医大学上海长海医院等科研院校建立了广泛的科研合作关系。
公司已在兰州、北京、上海建立了三个形状记忆合金研发中心,并在北京设立了北京记忆合金有限公司,积极从事脊柱支架、脊柱融合器、记忆合金心血管支架等前端产品的研发。
2、技术创新
西脉公司已申请国家专利30项,其中发明专利7项。
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