医療産業における金属材料の使用は、人体に絶対に無害でなければなりません。 金属が腐食すると金属イオンが溶解し、生体（人体）の細胞組織に衝撃を与えるため、腐食しにくく、耐食性の高い金属材料を選択する必要があり、チタンは高耐食性の一種です。耐食性材料。 医療用金属材料はステンレス系からコバルト系、チタン系合金系まで、チタンとチタン合金の比率が高まっています。 世界中の医療業界で使用されるチタンの量は年間約 1,000 トンです。
人体の適応性に対する金属イオンの応答を観察するために、マウス肺線維芽細胞（V79細胞）やマウス（20-日-老マウス) 線維芽細胞組織 (I929 細胞)。中国での医学実験や独立行政法人製品評価技術機構 (IAIPET) で使用されています。 医療機器の生物学的評価標準化専門委員会（TCSBMD）から提供された単体モノマーイオンを、人体（生体）に対する反応により図1に示すように3つのグループに分類しました。
バナジウム (V)、ニッケル (Ni)、および銅 (Cu) は非常に有毒であると認識されており、百万分率 (×{{0}) の濃度で細胞死が短時間内に発生します。これらの要素の。 V79 細胞におけるバナジウム (V) とニッケル (N) の実験結果を図 2 に示します。1 週間の浸漬試験の結果は、ニッケルが約 10×10-6 になるとすべての細胞が死滅したことを示しました。 pm =ppm)、バナジウム (V) は 2 桁低く、バナジウムが約 0.6×10-6 になるとすべての細胞が死滅しました。 第二に、ラットやウサギなどの小動物の硬組織（骨）と軟組織（腱）を金属シートに埋めて実験したところ、これらの有毒金属が硬組織（骨）の壊死を引き起こし、接触部分の軟組織（腱）。
a-V79 細胞集団形成エネルギーとニッケル (Ni) イオン濃度の関係。
b-V79 細胞集団形成エネルギーとバナジウム (V) イオン濃度の関係。
もう一方のグループは、移植および付着した状態で、接触部位の線維組織に有害であり、一種のバイオマス反応を形成して体外に排出されることが示されており、これは鉄の場合に当てはまります。アルミニウム、金、銀など。 SUS304Lステンレス鋼やSUS36Lステンレス鋼などの一般的な金属材料やコバルトクロム合金がこれに属します。 数週間後に除去テストを行うと、骨細胞と癒合していない硬組織に埋め込まれた金属片が抵抗なくスムーズに除去されます。
3番目のグループは生体との反応が最も少なく、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、白金などの埋め込みや付着に適しています。 これらの金属が生体に埋め込まれるか、生体に付着すると、硬組織および軟組織と密接に結合し、体細胞化されます。
そのため、チタンは生体に傷害を与える可能性が低く、安全な金属です。 チタン合金を使用する場合、使用される合金元素の耐食性は純チタンに比べて低く、腐食が発生すると合金元素が溶解します。 耐食性と非侵襲性を備えた合金元素を選択する必要があります。 チタン合金の中でもTi-6AI-4V合金は航空機製造や耐海水工学機器などに古くから使用されており、数多くの使用例があります。 医療分野では、優れた耐食性（鉄分、酸素、水素含有量が低い）に優れたELI合金が長年使用されてきました。 しかし最近、埋入・留置用チタン合金の研究開発の一環として、バナジウム（V）をニオブ（Nb）に置き換えてTi-13Nb-13Zr合金を標準化しました。モノマーの変異原性に関する報告 (ASTM、ISO) に基づいた無害な合金です。 好評を博している積極的なアルミニウム排出合金も近々発売される予定です。
