人工關(guān)節(jié)材料

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1、人體關(guān)節(jié)材料人體關(guān)節(jié)材料人體關(guān)節(jié)材料目錄人體關(guān)節(jié)材料1前言11陶瓷關(guān)節(jié)材料11.1陶瓷材料的性能11.2陶瓷材料的優(yōu)點21.3陶瓷材料的改性22金屬及合金關(guān)節(jié)材料32.1不銹鋼（316L型）人工關(guān)節(jié)32.2鈷基合金人工關(guān)節(jié)32.3Ti-Ti合金人工關(guān)節(jié)43有機高分子關(guān)節(jié)材料43.1硅橡膠43.2聚乙烯(PE)43.3超高分子量聚乙烯5參考文獻5人體關(guān)節(jié)材料人體關(guān)節(jié)材料摘要：人工關(guān)節(jié)是人們?yōu)橥炀纫咽スδ艿年P(guān)節(jié)而設(shè)計的一種人工器官，它在人工器官中屬于療效最好的一種。其中人工關(guān)節(jié)的材料主要包括陶瓷關(guān)節(jié)材料，金屬及合金關(guān)節(jié)材料和有機高分子關(guān)節(jié)材料。關(guān)鍵字：關(guān)節(jié)材料，陶瓷

2、，金屬及合金，有機高分子。前言隨著人的年齡變大，許多的器官也在慢慢的老化。都感嘆道：人老腿先老。人工關(guān)節(jié)治療關(guān)節(jié)畸形和各種破壞性骨關(guān)節(jié)等疾病都有顯著的效果，許多人工關(guān)節(jié)手術(shù)后的病人都有一種返老還童的感覺。目前全世界每年大約80萬人做了人工關(guān)節(jié)手術(shù)，而且隨年逐增，這也刺激了骨和關(guān)節(jié)外科的研究發(fā)展。1998年4月，瑞典隆德大學(xué)骨科主任、歐洲骨科研究會主席LarsLidgren教授首先發(fā)起并倡議將2000年～2010年確定為國際“骨與關(guān)節(jié)十年”(BoneandJointDecades)。我國對這一倡議也給予了高度重視，并由中華醫(yī)學(xué)會骨科學(xué)分會代表中國于2002年lO月加

3、入了“骨與關(guān)節(jié)十年”這一國際性活動．同時正式簽署了宣言。在此基礎(chǔ)上還成立了中歐骨科學(xué)術(shù)交流學(xué)會(SEOAEC)，進一步加強了我國骨與關(guān)節(jié)外科工作者與國際同行的學(xué)術(shù)交流。本文主要介紹人工關(guān)節(jié)的材料[1]。1陶瓷關(guān)節(jié)材料人工關(guān)節(jié)常用的陶瓷材料均為生物惰性陶瓷主要為氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷。陶瓷人工關(guān)節(jié)經(jīng)歷了四代工藝技術(shù)的改進，現(xiàn)已日趨完善。20世紀(jì)70年代生產(chǎn)的第一代氧化鋁陶瓷純度較差，晶體顆粒直徑大，密度低，導(dǎo)致陶瓷材料的脆性大，破碎的發(fā)生率較高。第二代氧化鋁陶瓷降低了晶體顆粒的直徑改善了，顆粒的排列了，增加了材料的密度，使陶瓷的性能得到了很大的改善。90年代后生產(chǎn)的

4、第三代氧化鋁陶瓷，晶體顆粒直徑更小，陶瓷的硬度，機械強度都較前兩代產(chǎn)品顯著提高。第四代人工陶瓷關(guān)節(jié)已于2003年開始應(yīng)用于臨床。1.1陶瓷材料的性能強離子鍵和共價鍵賦予陶瓷材料較高的耐磨、耐壓強度和硬度及良好的化學(xué)1人體關(guān)節(jié)材料惰性。而且，陶瓷材料的親水能力保證了其參與構(gòu)成的關(guān)節(jié)有較大的潤滑性。此外，陶瓷材料不會析出金屬離子，在體內(nèi)可保持生物惰性，這都是陶瓷較為突出的優(yōu)點。此外，陶瓷材料不會析出金屬離子，在體內(nèi)可保持生物惰性，這都是陶瓷較為突出的優(yōu)點。而隨著工藝的改進，陶瓷關(guān)節(jié)假體的物化性能將得到進一步提升[2]。1.2陶瓷材料的優(yōu)點(1)耐磨損(抗壓強度：200

5、0~4000Mpa)，能較好地抵抗研磨性磨損和第三體磨損。(2)硬度高，無蠕變現(xiàn)象(1000~2000維氏硬度單位)。(3)微晶結(jié)構(gòu)表面可進行高剖光加工(表面粗糙度可達Ra6.3~1.6μm)。(4)親水性(hydrophilic)好，潤滑性能出色(圖1)，可期待理想的液膜潤滑模式，降低粘附磨損。(5)極好的耐腐蝕性，絕緣性，無離子釋放。(6)生物學(xué)惰性，不易引起細胞反應(yīng)，誘導(dǎo)骨融解。(7)表面不易附著細菌。(8)理想的抗疲勞性，表面退化緩慢[3]。1.3陶瓷材料的改性陶瓷的斷裂韌度和抗疲勞性等物理特性取決于它的顯微結(jié)構(gòu)：顆粒大小、密度和均勻性。所以對陶瓷材料的改

6、性主要從降低其原料的晶粒大小、提高密度等方面著手。現(xiàn)代生產(chǎn)中利用無塵化處理、熱均衡加壓、激光蝕刻等新技術(shù)可以使氧化鋁的晶粒尺寸減小到21xm以下。由氧化鋁、氧化鋯、微量的氧化鉻和氧化鍶組成的陶瓷材料的晶體結(jié)構(gòu)可以降低到1-2tzm，使得材料既保持了硬度又降低了脆性。近年來，國內(nèi)外在A120，陶瓷增韌方面作了大量的下作，諸如改變材料的顯微結(jié)構(gòu)；利用Zm：相變增韌或微裂紋增韌，以及在瓷體中人為造成裂紋擴散的障礙等已經(jīng)取得了顯著的效果。另外，現(xiàn)代陶瓷人工髖關(guān)節(jié)假體設(shè)計時，在髖臼上有一個半球形金屬殼，外表面有多孔的涂層，內(nèi)面呈morse斜坡，可以嵌入陶瓷內(nèi)襯，這樣就成功地

7、解決了同定和耐磨的難題[4]。5人體關(guān)節(jié)材料2金屬及合金關(guān)節(jié)材料金屬及合金人工關(guān)節(jié)材料主要分為三類：不銹鋼（316L型）人工關(guān)節(jié)，鈷基合金人工關(guān)節(jié)和Ti-Ti合金人工關(guān)節(jié)。三種關(guān)節(jié)材料有著各自的優(yōu)缺點及植入人體后的反應(yīng)。2.1不銹鋼（316L型）人工關(guān)節(jié)不銹鋼是最早的人體金屬植入材料。較有代表性的金屬人工關(guān)節(jié)—316L不銹鋼是制作醫(yī)用人工關(guān)節(jié)比較常用的廉價金屬材料，主要用于制作關(guān)節(jié)柄和關(guān)節(jié)頭。其具有優(yōu)良的加工性能及適當(dāng)?shù)目箟簭姸?，其表面形成鈍態(tài)的氧化鉻氧化膜，降低了均勻腐蝕的速度[5]。但臨床表明316L不銹鋼植入人體后．在生理環(huán)境中。有時會產(chǎn)生縫隙腐蝕或摩擦腐蝕

8、以及疲勞腐