人工髋关节假体的设计及界面应力分析

背景：骨正确选择与宿主相容性良好的假体是保证全髋关节置换成功的重要因素,与置换后人工关节的生物力学性能和使用寿命有着密切的关系。 目的：总结人工髋关节假体的研究进展,分析人工髋关节假体设计与界面力学对假体植入后生物相容的影响。 方法：采用电子检索的方式在万方数据库中检索2000-01/2011-12有关髋关节假体材料及人工髋关节置换先关的研究,关键词为“髋关节、假体、置换、生物力学”。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章。 结果与结论：共纳入34篇文献进行评价。全髋关节置换后人工关节的生物力学性能与使用寿命有着密切的关系,假体受力可以分解为正应力和剪切应力两部分,正应力有益于假体的固定和力的传递,而剪切力会导致假体松动。假体周围骨质及骨量的变化,假体松动、脱位,假体周围骨折,材料磨损及假体周围感染是髋关节置换后影响中远期效果的常见并发症。目前还缺乏生物相容性好、生物力学相容性好的理想假体,人工髋关节设计、制造工艺、假体材料的耐磨性与界面应力等生物力学性能均有待于进一步提高,从而更好地适应宿主。     

全膝人工关节:历史和生物力学

由于生物力学、假体材料和手术技术的发展,全膝人工关节置换已成为临床常用的手术。迄今,已有一百余种不同类型的人工膝问世,全膝人工关节置换已成为关节固定手术外的另一种可被接受的治疗方法。本文介绍了膝人工关节的发展历史,并综述了设计结构合理的人工膝必须了解的膝关节的生物力学,包括膝关节结构对功能的影响、通过膝关节的作用力和膝关节的运动等。     

定制式人工全髋假体设计制造及临床应用

延长人工关节的有效使用寿命是人工关节研究的关键,而骨吸收和无菌性松动是影响其使用寿命的主要因素。由于人体的绝对个性化特点,标准人工假体与病人骨骼之间的误差使二者难以很好匹配,不能确保人工关节的长期稳定。同时,一些病人骨骼呈先天性畸形或由于骨骼病变造成骨与关节大面积损坏,其骨骼关节与正常情况明显不同,亦不可能选用标准人工假体。计算机辅助设计和制造(Com puter aided design/ Com puter aidedmanufacture,CAD/ CAM)通过对病人骨骼的三维重建,为每一位病人进行特殊设计和制造,提高了假体与病变骨骼的匹配度,提高了人工关节的长期稳定性,有效防止了关节松动。本文对CAD/ CAM定制式人工髋假体的优点、设计制造、临床应用及有待解决的问题进行了介绍     

仿体条件下关节假体材料的磨损研究

作者采用国内新研制的十二道关节假体材料磨擦磨损筛选机,在模拟人工关节主要工作参数的条件下,在相当于人工关节工作15.75年的试验时间内,采用微量磨损精确测量方法,评估了现用关节假体材料的耐磨性能,比较了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)对磨三种金属材料,Ti-6AI-4V合金,Co-Cr-Mo合金和316L不锈钢的磨损率.在试验过程中,着重阐述了UHMWPE吸水对磨损量测量的影响.试验结果表明,国产UHMWPE具有与国外产品相当的耐磨性能,UHMWPE对磨Ti-6AI-4合金和Co-Cr-Mo合金的磨损率接近.     

全髋置换前后假体周围骨的应力变化

本文从全髋关节置换后假体周围骨的压力变化,研究人工关节的生物力学对改善假体材料,优化假体设计,完善手术操作技术以延长假体的寿命的意义.     

不同材料髋关节假体在髋关节置换中的应用

背景：金属材料、高分子材料和陶瓷材料等制作的人工髋关节关节都已成功应用于临床,产品也已经发展到比较成熟的阶段,但是每种材料依然存在各自的优缺点。 目的：评价不同材料髋关节假体的特点及临床应用。 方法：采用电子检索的方式在万方数据库中检索1999-01/2011-02有关髋关节假体材料的研究,关键词为“髋关节置换”。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入18篇文献进行评价。 结果与结论：金属材料在髋关节置换中占有重要的地位,目前髋关节置换临床应用最多的是金属关节头和超高分子量聚乙烯髋臼的组合,但金属的弹性模量与人体骨骼相差甚远,导致应力遮挡效应,容易引起假体的疏松和不稳定;生物惰性陶瓷在活体内具有很高的稳定性和很好的机械强度,而生物活性陶瓷具有骨传导的特点以及与活骨整合的性能;复合材料假体因其可调的弹性模量和足够的力学强度,力学性能接近人体骨骼而逐渐被重视。但目前还缺乏生物相容性好、生物力学相容性好的理想假体材料。因此,应从改进人工髋关节设计和制造工艺,提高材料的耐磨性与力学性能,增强假体与宿主骨的结合性,减少应力遮挡,寻找新的人工髋关节假体材料等方面来提高置入物与宿主的生物相容性,从而能够更好地延长假体使用寿命。     

人工关节材料的仿生性能及临床应用

目的:通过分析国内外常用的金属材料、高分子材料、陶瓷材料和碳质材料人工关节的研究现状,探讨各种假体材料的优势及存在的问题,结合人工关节置换的仿生性原理,对开发新型下肢关节假体材料,提高置换关节使用寿命等重要的现实问题提出发展思路。方法:以"人工关节,假体材料,仿生性能"为关键词,采用计算机检索万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn/)中1993-01/2009-10有关仿生性人工关节材料实验研究与临床应用的文章,排除重复研究或Meta分析类文章。以22篇文献为主,重点对以下3个问题进行讨论:①人工关节的仿生性原理。②人工关节材料的研究现状。③人工关节的仿生性能及其临床应用。结果:目前应用于临床的人工关节材料主要是金属材料、高分子材料和陶瓷材料,科研人员正努力探索耐磨损、无毒害的新型材料,尤其是复合型涂层材料和仿生软骨材料,来加速推进接近或实现人体关节性能的假体关节。结论:人工关节仿生性能的实现是一个多学科交叉研究的系统工程,人工关节仿生需要进一步研究和开发人工关节制作材料,同时要结合结构、功能等特性,深入研究人工关节置换后关节运动的受力合理性,减少对人工关节的磨损速度。临床决策应从人体的整体出发,在经济条件允许情况下,可以考虑人工关节的个性化匹配,量身定做,使之更贴近每个患者的身体结构、关节形状和大小、功能特点以及体质状况。     

全髋置换前后假体周围骨的应力变化

本文从全髋关节置换后假体周围骨的压力变化，研究人工关节的生物力学对改善假体材料，优化假体设计，完善手术操作技术以延长假体的寿命的意义。     

不同生物材料假体在人工关节置换中的应用现状

背景：人工关节置换中假体材料替代原有的病损关节,可以极大改善患者的关节功能,减轻疼痛,恢复运动,提高生活质量。 目的：概述目前应用于关节置换领域的假体材料及研究进展。 方法：以biomaterials, joint prosthesis, implants为检索词,检索PubMed 数据库(2000年1月至2011年12月中有关关节置换领域假体材料的文献。 结果与结论：目前临床中常见的关节假体材料包括金属、聚合物、陶瓷等,这些材料已被学者们所接受,并广泛应用于临床中,但仍存在一些不足和亟待解决的问题,如何完善和提升金属、聚合物、陶瓷的性能,降低甚至去除可能的磨损、离子释放、骨溶解、碎裂等不良后果,是目前需要学者们共同考虑的问题。相信随着制作工艺的不断进步、研究的不断深入,牢固可靠的假体材料定将推陈出新,达到更加令人满意的疗效,为临床所用。     

关节置换植入物材料、设计与临床应用相关标准综述

<正>随着科技的进步和人们认识水平的逐步提高,关节置换植入物(也称为人工关节假体)越来越被更多患者所接受,成为临床上用量非常大的外科植入物之一。为了确保关节假体的安全性和有效性,国际标准化组织(ISO)、美国     

人工髋关节置换中假体材料的选择及应用进展

通过查阅国内外有关假体材料选择与应用在骨科人工髋关节置换领域的文献,进行归纳分析,总结假体材料发展及应用的研究现状及进展。目前人工关节假体材料须兼具高强度、富韧性、可塑性、抗疲劳、耐磨损等特性,常用材料包括合金、陶瓷、高分子聚合体等。通过对假体界面不同材料进行组合和改性,未来有望开发出在生物相容性、力学相容性、固定度、使用寿命等方面表现更优的假体材料,为髋关节置换手术提供更多科学合理选项,更好地为患者服务。     

肿瘤型人工关节假体的发展现状及优化策略

肿瘤型人工关节的临床应用已趋于成熟,但松动、断裂及感染等相关并发症一直未得到很好解决,以至严重影响了患者整体的临床效果。近年来,生物材料、表面处理和生物力学等相关基础领域的研究进展为肿瘤型人工关节的设计改进提供了相应的理论基础。对肿瘤型人工关节的表面涂层改进和应用抗菌处理技术降低假体感染率、通过优化假体的结构设计改进固...     

人工膝设计应考虑的因素

全膝人工关节置换的成功取决于人工膝假体的设计和手术方法。本较全面的综述了国外人工膝假体设计和手术方法研究的进展，评述了人工膝假体设计上应考虑的因素，包括假体的力线、人工膝材料的选择、假体内在稳定、交叉韧带、关节运动范围和界面剪应力、胫骨固定面的设计、人工髌骨、固定等问题。     

人工关节假体材料的研究现状

随着生活水平的提高,对人工假体的需求量也越来越大。概述了人工关节假体材料的发展进程,总结出目前使用较多的3种人工关节材料——金属材料、高分子材料和陶瓷材料,对以上3种材料的优缺点进行了分析,并介绍了针对各种材料的缺点进行改进的一些方法,重点论述了金属对金属表面人工关节置换的发展状况及其临床应用。指出目前还没有一种材料符合生物相容性好、生物力学相容性好、生物结合性好和寿命长的要求,人工关节材料的研究将朝着复合材料的方向发展。     

人工关节假体:材料特征与物理治疗

背景:人工关节置换是应用人工生物材料替代已有明显病损的关节,从而达到缓解疼痛、纠正畸形、恢复与改善关节功能的目的。目的:探讨人工关节假体材料与关节置换后物理治疗的效果。方法:以"人工关节,关节材料,物理治疗;artificial joints,joints materials,physical therapy"为关键词,应用计算机检索2000至2014年万方数据库、清华知网数据库、Pub Med数据库,选取有关人工关节假体材料与关节置换后物理治疗的文献,同一领域文献选择权威杂志或发表时间为近期的文章,依据纳入排除标准选取15篇文献进行分析。结果与结论:对于不同人工关节假体材料有着不同的康复治疗方案。人工关节置换后的物理治疗方法包括物理因子疗法和运动疗法。物理因子疗法可以减少炎性因子的释放并促进吸收,有效缓解疼痛,低频超声干预下可促进和加快载抗生素骨水泥的药物释放。运动康复疗法应用持续被动活动机可以促进静脉淋巴回流,减轻患肢肿胀,避免静脉血栓的发生,预防和治疗关节挛缩,有利于肌力的增强,促进人工关节置换后关节功能的恢复。选择适宜的人工关节假体材料并在置换后进行科学合理的物理治疗,可以使患者达到康复速度快、关节活动度好、并发症少的目的。     

血清学炎性指标作为早期诊断关节置换术后假体周围感染的研究现状

作为人工关节置换术后的灾难性并发症,关节假体周围感染目前尚无完美的敏感性和特异性血清学炎性指标。所以假体周围感染的早期诊断依然是骨科医师面对的挑战。本文筛选了目前临床用于人工关节假体周围感染的一些血清学炎性指标,予以综述。希望为临床骨科医师早期诊断人工关节假体周围感染提供参考。     

膝关节假体置换发展及数字化成型技术的应用

背景：随着膝关节假体材料及生物力学研究的不断深入,假体设计不断更新。如何提高假体置入的几何精度,重建生物学意义上的膝关节,一直是临床关注的核心问题。 目的：总结不同膝关节假体的临床应用概况,探索膝关节三维重建个体化方案,为人工膝关节假体的设计及置换提供良好的生物力学基础。 方法：电子检索CNKI数据库、万方数据库中收录的膝关节假体设计,人工膝关节置换及数字化成型技术在人工膝关节设计中应用的相关综述、实验研究及临床论著,排除陈旧文献及置换方式保守治疗患者资料。 结果与结论：共纳入相关文献27篇。随着人们对膝关节生物力学和解剖的进一步理解,患者对人工膝关节的功能有进一步的要求,数字化重建技术为膝关节几何测量及置换的精准度提供新的思路和技术方法,为胫骨假体形态设计提供解剖数据,提高假体和截面适配度及关节稳定性,减少假体松动等并发症的发生,延长假体使用寿命。基于影像数据进行膝关节三维重建方案可行,效果肯定,可清晰、直观、多角度的观察膝关节的形态特点,既可作为骨关节局部解剖的教学方法又为临床应用提供可靠数据。     

人工膝设计应考虑的因素

全膝人工关节置换的成功取决子人工膝假体的设计和手术方法。本文较全面的综述了国外人工膝假体设计和手术方法研究的进展，评述了人工膝假体设计上应考虑的因素，包括假体的力线、人工膝材料的选择、假体内在稳定、交叉韧一带、关节运动范围和界面剪应力、胫骨固定面的设计、人工髌骨、固定等问题。     

人工髋关节假体的分类及设计

背景：人工髋关节置换是指用生物相容性良好的材料制成的一种类似人体骨关节的假体,置换被疾病或损伤所破坏的关节或关节平面,缓解关节疼痛、矫正畸形假体、改善关节的活动功能。 目的：对人工髋关节假体分类及设计研究文献的发展趋势进行多层次探讨分析。 方法：以电子检索方式对CNKI数据库学术期刊2002-01/2011-12收录有关人工髋关节假体分类及设计研究的文献进行分析,采用检索词为“髋关节置换;人工假体;假体设计;假体类型”,运用数据库的分析功能和Excel软件图表的功能分析数据特征。 结果与结论：CNKI数据库学术期刊2002/2011收录人工髋关节假体分类及设计研究的文献135篇,从文献数量上看处于上升趋势。以外科学分类的文献为主。《中国组织工程研究与临床康复》杂志因设有医学植入物栏目,在人工髋关节假体分类及设计研究中发表文献数量最多为33篇。上海交通大学是人工髋关节假体分类及设计研究的重点单位,王成焘教授是从事此研究的重要核心作者。文献关键词显示人工髋关节假体设计和类型主要考虑髋关节、股骨的生物力学方面问题,以及人工髋关节假体有限元分析、翻修、假体无菌性松动等。     

生物力学型下颌骨假体的设计及生物力学评价

基于人体生物力学特性的研究成果,针对下颌骨大型节段型缺损,设计了符合人体下颌骨生物力学特性的植入式钛假体,该假体起到了恢复缺损下颌骨的连续性和生物力学的传导的作用,并采用有限元方法对假体进行了生物力学评价,下颌骨结果表明:假体的设计符合人体生物力学传导特性,研究结果对临床有一定的指导意义.