钛的比强度大,与人体相容性好,是医学植入的理想材料。

在骨科固定植入物方面,中国天津一家医疗器械公司用钛材制作的接骨板、骨螺钉等经多家医院临床试验,无不良反应,效果良好。由北京有色金属研究总院和宝钛集团等单位联合研制的Ti-6Al-7Nb和Ti-5Al-2.5Fe合金,经生物学临床实验研究表明,合金具有良好的生物相容性,并能和同组织形成良好的结合,其作为骨科固定植入物,临床使用可靠。国内多家骨科器械生产厂家和医院合作,制成的髋关节、膝关节、肘关节、肩关节及指关节等均已用于临床。

美国一家公司研制了一种新型β合金,这种合金具有较高的强度和疲劳性能,特别适合作为外科整形结构材料使用。

美国Synthes技术中心研制了一种Ti-15Moβ合金,用该合金制作的颚骨固定板和螺钉与传统的Ti-6Al-4V合金相比,反向弯曲、疲劳和扭转性能好,缺口敏感性好,耐蚀性优异,相容性好。日本Daido钢铁公司研制了一种新型经济适用的医用β钛合金。该事金具有中等杨氏模量、无毒,不会引起过敏,与其它医用合金相比,冷成性性好,可用于医学结构材料。

日本的生物医学钛合金研究重点集中在β合金,开发出了低弹性模具、高强高韧性、低成本、易加工成型、抗腐蚀的第三代新型生物医用钛合金,如Ti-35Zr-10Nb,Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr等。

在外科器械方面,使用钛材,可使显微器械具有良好的端头,比不锈钢端头更不易磨损。钛合金的密度低,可降低显微器械的重要,减轻了外科医生在长时间手术过程中的疲劳和不舒服。钛无磁性,是制造微型持针器和手术钳、镊的最适合材料。

中国科技人员研制的钛制可反转婴幼儿胸骨、肋骨牵开器经国内100多家医院在矫治先天性心脏病手术中临床应用,获得满意的效果。宝钛集团职工医院研制的钛制小切口腹部手术显露器械,在手术中节省空间,节省时间,便于操作,进行了10余例腹部手术,伤口全部甲级愈合,获得满意的效果。

钛在牙科植入中的应用一直比较受重视。钛的热传导率,对牙髓有保护作用,是制作人造牙冠和桥的理想材料,也可制作义齿基拖。TiNi形状记忆合金具有超弹性,用它制作的卡环弹性好,不易发生永久变形。美国一家公司研究了一种利用电子束熔炼的Ti-6Al-4VELI快速按牙齿原型制作植入钛牙齿的新技术。传统的钛牙齿是用普通机械加工方法制作的,可能出现连接螺钉疲劳。新工艺采用CT扫描牙齿,CAD设计,医学模仿制作与原型一样的单个牙齿,固定到现有的牙槽中,使用状况良好,有助于避免牙齿的疲劳损坏和松动。

心血管方面,用0.55mm厚Ti-6Al-4V合金薄板制成的瓣架,具有一定的可塑性和较好的弹性,且表面光滑、重量轻。西北有色金属研究院研制的钛合金毛细管材料,可以满足人体血管、周围血管和非血管介入类金属支架、导比等植入的要求。

总之,钛由于具有优良的性能和生物相容性,在医疗领域的应用越来越广泛。据OECD统计,2010年全球生物材料产业市场销售额预计将达到4000亿美元,其中钛材占其中相当大的份额。中国植入性医疗器械在过去10年的平均复合增长率保持在15%~30%,预计未来10年仍将高于10%的速率增长。因此,随着人们对钛优异性能的了解、钛成本的降低、加工工艺的进步及医学水平的发展,预计医学用钛量增长明显。