मेडिकल प्रत्यारोपण के लिए ग्रेड 23 Ti-6Al-4V ELI टाइटेनियम रॉड

ग्रेड 23 Ti-6Al-4V ELI क्या है?

ग्रेड 23 टाइटेनियम, जिसे Ti-6Al-4V ELI नामित किया गया है, ग्रेड 5 (Ti-6Al-4V) का अतिरिक्त{9}निम्न-अंतरालीय संस्करण है। ईएलआई अक्षरों का अर्थ है कि अंतरालीय तत्व - ऑक्सीजन, कार्बन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन - को मानक ग्रेड 5 की तुलना में काफी कम मैक्सिमा में रखा जाता है। क्योंकि अंतरालीय टाइटेनियम को कमजोर करते हैं, उन्हें कम करने से लचीलापन, फ्रैक्चर कठोरता और थकान प्रतिरोध में सुधार होता है। उच्च शक्ति और उच्च क्रूरता का वह संयोजन बिल्कुल वही है जो एक भार वहन करने वाले सर्जिकल प्रत्यारोपण की आवश्यकता है, यही कारण है कि ग्रेड 23 दुनिया भर में आर्थोपेडिक और रीढ़ की हड्डी के प्रत्यारोपण के लिए प्रमुख सामग्री है। इसके नियामक विनिर्देश ASTM F136 और ISO 5832-3 हैं।

रासायनिक संरचना सीमाएँ

एएसटीएम एफ136 के अनुसार, ग्रेड 23 रॉड की संरचना को निम्नानुसार नियंत्रित किया जाता है (संतुलन टाइटेनियम):

सख्त ऑक्सीजन नियंत्रण ईएलआई ग्रेड की परिभाषित विशेषता है: प्रत्येक 0.1% ऑक्सीजन ताकत बढ़ाता है लेकिन फ्रैक्चर कठोरता को तेजी से कम करता है, और प्रत्यारोपण को दरार वृद्धि के बिना दशकों के चक्रीय लोडिंग को सहन करना होगा।

ग्रेड 23 रॉड के यांत्रिक गुण

एनील्ड स्थिति में, एएसटीएम एफ136 को 25% की न्यूनतम क्षेत्र में कमी के साथ, न्यूनतम तन्यता गुण 860 एमपीए परम तन्य शक्ति, 795 एमपीए उपज शक्ति (0.2% ऑफसेट) और 10% बढ़ाव की आवश्यकता होती है। विशिष्ट एनील्ड मान 14{12}}18% - के विस्तार के साथ 950 एमपीए यूटीएस के आसपास लगभग 900 एमपीए यूटीएस से अधिक हैं और ईएलआई ग्रेड लगातार चार्पी प्रभाव और विमान तनाव फ्रैक्चर कठोरता परीक्षणों में मानक ग्रेड 5 से बेहतर प्रदर्शन करता है। क्योंकि माइक्रोस्ट्रक्चर इन नंबरों को नियंत्रित करता है, रॉड को माइक्रो-परीक्षा द्वारा सत्यापित एक परिभाषित मेटलोग्राफिक संरचना (आमतौर पर अल्फा-बीटा अनाज-आकार पैमाने पर ए 3 - ए 4 रेटेड) के साथ आपूर्ति की जाती है।

ग्रेड 23 बनाम ग्रेड 5: कौन सी रॉड निर्दिष्ट करें

ग्रेड 23 और ग्रेड 5 दोनों Ti-6Al-4V हैं, लेकिन वे प्रमाणित अनुप्रयोगों में विनिमेय नहीं हैं:

सामान्य नियम: यदि अंतिम उपयोग प्रत्यारोपण योग्य या रोगी से संपर्क करने योग्य है, तो ग्रेड 23 से एएसटीएम एफ136 या आईएसओ 5832-3 निर्दिष्ट करें। यदि भाग औद्योगिक - फास्टनरों, शाफ्ट, दबाव वाहिकाओं का है - ग्रेड 5 से एएसटीएम बी348 सही और अधिक किफायती विकल्प है।

मेडिकल के लिए विनिर्माण मार्ग-ग्रेड रॉड

इम्प्लांट का उत्पादन -ग्रेड रॉड एक कसकर नियंत्रित श्रृंखला है। उच्च शुद्धता वाले स्पंज टाइटेनियम को मिश्रित मिश्र धातु के साथ मिश्रित किया जाता है और इलेक्ट्रोड में समेकित किया जाता है, जिसे रासायनिक एकरूपता और समावेशन से मुक्ति की गारंटी के लिए वैक्यूम आर्क रीमेल्टिंग (वीएआर) भट्ठी में दो या तीन बार पिघलाया जाता है। फिर पिंड को बीटा ट्रांसस के ऊपर जाली या रोल किया जाता है, और अनाज संरचना को परिष्कृत करने के लिए अल्फा बीटा फ़ील्ड में काम किया जाता है। अवशिष्ट तनाव को दूर करने और सूक्ष्म संरचना को स्थिर करने के लिए छड़ों को निर्वात या अक्रिय वातावरण भट्ठी में रखा जाता है, फिर सीधा किया जाता है, केंद्रहीन जमीन पर या छीलकर, आवश्यक सतह खत्म करने के लिए पॉलिश किया जाता है। प्रत्येक ऊष्मा को स्पंज से तैयार छड़ तक ट्रैक किया जाता है ताकि प्रत्येक लंबाई को उसके पिघलने तक पता लगाया जा सके।

निरीक्षण एवं प्रमाणीकरण

मेडिकल रॉड को नियमित औद्योगिक परीक्षण से कहीं अधिक सत्यापित किया जाता है। एएसटीएम एफ136 सीमाओं के विरुद्ध स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा रासायनिक संरचना की पुष्टि की जाती है; क्षेत्र परीक्षण के तन्यता, उपज, बढ़ाव और कमी द्वारा यांत्रिक गुण और एएसटीएम ई2375 के अल्ट्रासोनिक निरीक्षण द्वारा आंतरिक सुदृढ़ता, छोटे व्यास पर एड़ी वर्तमान परीक्षण के साथ। माइक्रोस्ट्रक्चर को मेटलोग्राफिक रूप से जांचा जाता है, और प्रत्येक बार पर सतह की फिनिश और आयामी सहनशीलता (आमतौर पर व्यास पर h6-h11) को मापा जाता है। आपूर्तिकर्ता आमतौर पर EN 10204 टाइप 3.1 के लिए एक सामग्री परीक्षण प्रमाणपत्र जारी करता है, जिसमें पूर्ण रसायन विज्ञान, यांत्रिक परिणाम और गर्मी संख्या शामिल होती है, और अधिकांश प्रत्यारोपण निर्माता अतिरिक्त रूप से तीसरे पक्ष के गवाह निरीक्षण का अनुरोध करते हैं।

अनुप्रयोग

ग्रेड 23 रॉड को कूल्हे के तने, ऊरु घटकों, इंटरवर्टेब्रल फ्यूजन केज, स्पाइनल रॉड और पेडिकल स्क्रू, हड्डी की प्लेट और स्क्रू, डेंटल इम्प्लांट सिस्टम और ऊतक से संपर्क करने वाले सर्जिकल उपकरणों में मशीनीकृत किया जाता है। इसकी थकान शक्ति, एमआरआई संगतता के लिए कम चुंबकीय संवेदनशीलता, और सिद्ध ऑसियोइंटीग्रेशन व्यवहार इसे पहली पसंद बनाता है जहां एक प्रत्यारोपण को रोगी के जीवनकाल के लिए संरचनात्मक रूप से मजबूत और जैविक रूप से निष्क्रिय रहना चाहिए।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

Ti-6Al-4V ELI में ELI का क्या अर्थ है?

ईएलआई का मतलब अतिरिक्त {{0}निम्न अंतरालीय है। यह इंगित करता है कि ऑक्सीजन, कार्बन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन को मानक ग्रेड 5 की तुलना में कम अधिकतम सीमा पर रखा जाता है, जिससे पूर्ण ताकत में कम लागत पर उच्च फ्रैक्चर कठोरता और लचीलापन मिलता है।

ग्रेड 23 टाइटेनियम रॉड को कौन से मानक नियंत्रित करते हैं?

एएसटीएम एफ136 (सर्जिकल इम्प्लांट अनुप्रयोगों के लिए गढ़ा टीआई-6एएल-4वी ईएलआई) और आईएसओ 5832-3 प्राथमिक मानक हैं। बार-फॉर्म औद्योगिक ग्रेड एएसटीएम बी348 द्वारा कवर किए जाते हैं, लेकिन प्रत्यारोपण के लिए एफ136 रसायन विज्ञान और परीक्षण व्यवस्था की आवश्यकता होती है।

एनील्ड ग्रेड 23 रॉड के न्यूनतम तन्य गुण क्या हैं?

प्रति एएसटीएम एफ136: 860 एमपीए परम तन्यता ताकत, 795 एमपीए उपज ताकत (0.2% ऑफसेट), 10% बढ़ाव और क्षेत्र में 25% न्यूनतम कमी। विशिष्ट मिल मान इनसे अधिक हैं।

प्रत्यारोपण के लिए ग्रेड 5 की तुलना में ग्रेड 23 को प्राथमिकता क्यों दी जाती है?

इसकी कम अंतरालीय सामग्री बेहतर फ्रैक्चर क्रूरता और थकान प्रतिरोध पैदा करती है, जो उन घटकों के लिए निर्णायक होती है जो चक्रीय लोडिंग के तहत दशकों तक शरीर में रहते हैं, जबकि अनिवार्य रूप से समान ताकत और जैव-अनुकूलता बनाए रखते हैं।

इम्प्लांट-ग्रेड टाइटेनियम रॉड का निरीक्षण कैसे किया जाता है?

रासायनिक विश्लेषण, तन्यता और प्रभाव परीक्षण, एएसटीएम ई2375 (छोटे व्यास पर एड़ी धारा) के लिए अल्ट्रासोनिक निरीक्षण, मेटलोग्राफिक परीक्षा, आयामी और सतह जांच, सभी को पूर्ण बैच ट्रैसेबिलिटी के साथ एन 10204 टाइप 3.1 के प्रमाण पत्र पर प्रलेखित किया गया है।

ग्रेड 23 रॉड पर कौन सी सतह फ़िनिश उपलब्ध हैं?

उज्ज्वल मोड़, केंद्र रहित जमीन, मशीनीकृत या पॉलिश फिनिश मानक हैं, व्यास सहनशीलता आमतौर पर h6 -h11 है। निर्दिष्ट फ़िनिश इस बात पर निर्भर करती है कि ग्राहक मशीन सीधे इम्प्लांट करता है या उसे पहले से तैयार ब्लैंक की आवश्यकता है।