用于人体关节植入物的多孔纯钛/钛合金研究

目的研究Ti6Al4V合金基体上经钎焊制得的多孔纯钛／钛合金,并对其各项性能进行表征,探讨其是否适用于人体关节植入物。方法制备钎焊多孔纯钛／钛合金表面多孔层,采用SEM观察其形貌及孔径,采用重量法计算其孔隙率,采用Instron 4057材料试验机进行结合强度测试,并根据国家标准GB／T16886-3完成遗传毒性实验。结果纯钛／钛合金多孔层孔径为100μm以上,孔隙率6％以上;多孔层与基体的结合强度达到27MPa。遗传毒性试验结果为阴性。结论经钎焊可制得纯钛／钛合金球形粉末多孔层,其孔隙率和孔径允许骨细胞长入;多孔层与基体的结合强度能够满足植入要求,并具有较好生物相容性;经钎焊制得的纯钛／钛合金多孔层是一种可用于人体关节植入物的表面结构形式。     

外科植入物--骨关节假体材料的选择

外科植入物骨关节假体(俗称人工关节)是主要用于治疗畸形、疼痛或功能丧失等关节疾病的生物材料制品, 其临床应用广泛、效果显著。众所周知,产品的成功极大程度上依赖于选用的材料,人工关节材料的选择直接关系到人工关节在人体内是否能真正解除患者的疼痛、提供长期坚强、稳定的关节运动。按照正常人体骨骼需承受高达8倍于体重的压力、假体寿命期内长期处于低周疲劳状态及人体解剖和生物力学与组织环境的特异性分析,应用于人工关节材料的选择须充分体现物理学、化学、生物力学及临床科学的紧密结合。     

生物固定型股骨柄假体的几何系统设计

生物固定型股骨柄假体要达到取代病变骨组织、完成被替代部分的动力学功能的目的,就必须要求假体在结构设计上达到两个指标要求,即:与股骨髓腔良好的结构相容性(假体与股骨良好的匹配、稳定密合)和与骨组织的生物力学相容性。股骨柄假体几何设计体现了临床解剖学、统计学、材料力学、机械设计及计算机虚拟设计与分析等技术的综合应用,对设计者综合知识要求较高。股骨柄假体的几何设计是设计与评价相结合的并行工程,系统的思路对设计人员至关重要。文章从设计角度出发,为股骨柄的几何设计提供系统思路;基于数理统计原理,阐述股骨柄分型的方法;通过对人体股骨解剖及其生物力学环境特征分析探索出股骨柄几何形状确定的一般原则;并运用CAD/CAE虚拟设计与分析系统以及生物力学试验等必要的评价来说明股骨柄假体几何设计的系统思路。     

外科植入物骨关节假体材料的选择

目的:骨关节假体产品的成功极大程度上依赖于选用的材料,外科植入物骨关节假体材料的选择须充分体现物理学、化学、生物力学及临床科学的紧密结合,同时须考虑制造工艺的影响。探讨骨关节假体材料选择的系统依据具有重要意义。资料来源:计算机检索Pubmed数据库,搜索2006-04以前有关骨关节假体材料的文章,检索词“ArtificialJointMaterials,biomaterial”,限定文章语言种类为English;检索中国期刊全文数据库、万方数据2006-04以前的相关文章,检索词“人工关节材料,生物医学材料”;中国标准咨询服务网检索标准,关键词“外科植入物、Implantsforsurgery”;同时检索相关书籍。资料选择:对资料进行初审,选取符合研究要求的有关文章找全文。采用标准:①人工关节材料要求。②外科植入物人工关节相关标准。排除标准:重复研究。资料提炼:共收集到390篇国内外有关人工关节材料及骨骼的力学性能的文章及膝关节外形尺寸测量的文章,相关标准242份,排除重复或类似的同一研究,选取其中10篇具有代表性的文章与25份标准进行归纳总结。资料综合:①骨关节假体材料的选择须充分体现物理学、化学、生物力学及临床科学的紧密结合。②选择一种合适的骨关节置换材料需要进行两个基本的考虑:植入体的功能要求和与人体内的反应。③骨关节假体材料主要类别有:生物医学金属材料、生物医学无机非金属材料、生物陶瓷、生物医学复合材料等,各种材料须符合规定的国际或国家及行业标准。④材料的最终确定要兼顾标准、法规、战略导向的综合要求。结论:主要立足于工程学,从置换材料的临床要求、骨关节假体设计注意事项、常用生物医学材料的性能、与材料相关的产品注册及法规要求、材料标准选择的战略性等角度说明材料选择的基本原则,从而为骨关节假体设计人员提供材料选择所值得借鉴的系统思路。     

生物固定型股骨柄假体的几何系统设计

生物固定型股骨柄假体要达到取代病变骨组织、完成被替代部分的动力学功能的目的，就必须要求假体在结构设计上达到两个指标要求，即：与股骨髓腔良好的结构相容性（假体与股骨良好的匹配、稳定密合）和与骨组织的生物力学相容性。股骨柄假体几何设计体现了临床解剖学、统计学、材料力学、机械设计及计算机虚拟设计与分析等技术的综合应用，对设计者综合知识要求较高。股骨柄假体的几何设计是设计与评价相结合的并行工程，系统的思路对设计人员至关重要。文章从设计角度出发，为股骨柄的几何设计提供系统思路；基于数理统计原理，阐述股骨柄分型的方法：通过对人体股骨解剖及其生物力学环境特征分析探索出股骨柄几何形状确定的一般原则；并运用CAD／CAE虚拟设计与分析系统以及生物力学试验等必要的评价来说明股骨柄假体几何设计的系统思路。     

锁环型双动全髋置换术的研制与临床应用(附41例初步报道)

尽管全髋关节置换术被临床广泛应用已近40年,但假体外科发展中的脱位、外翻、磨损、松动、下沉等存在许多问题,仍需进一步探讨、完善。我们从1986年7月设计、研制出锁环型双动全髋关节,目前尚未见文献报告,并从1986年7月至1997年7应用于临床,治疗髋关节疾患41例,42个髋关节疗效满意,报道如下。     

外科植入物骨关节假体材料的选择

目的：骨关节假体产品的成功极大程度上依赖于选用的材料，外科植入物骨关节假体材料的选择须充分体现物理学、化学、生物力学及临床科学的紧密结合，同时须考虑制造工艺的影响。探讨骨关节假体材料选择的系统依据具有重要意义。 资料来源：计算机检索Pubmed数据库，搜索2006—04以前有关骨关节假体材料的文章，检索词“Artificial Joint Materials，biomaterial”，限定文章语言种类为English；检索中国期刊全文数据库、万方数据2006—04以前的相关文章，检索词“人工关节材料，生物医学材料”；中国标准咨询服务网检索标准，关键词“外科植入物、Implants for surgery”；同时检索相关书籍。 资料选择：对资料进行初审，选取符合研究要求的有关文章找全文。 采用标准：①人工关节材料要求。②外科植人物人工关节相关标准。排除标准：重复研究。 资料提炼：共收集到390篇国内外有关人工关节材料及骨骼的力学性能的文章及膝关节外形尺寸测量的文章，相关标准242份，排除重复或类似的同一研究，选取其中10篇具有代表性的文章与25份标准进行归纳总结。资料综合：①骨关节假体材料的选择须充分体现物理学、化学、生物力学及临床科学的紧密结合。②选择一种合适的骨关节置换材料需要进行两个基本的考虑：植入体的功能要求和与人体内的反应。③骨关节假体材料主要类别有：生物医学金属材料、生物医学无机非金属材料、生物陶瓷、生物医学复合材料等，各种材料须符合规定的国际或国家及行业标准。④材料的最终确定要兼顾标准、法规、战略导向的综合要求。 结论：主要立足于工程学，从置换材料的临床要求、骨关节假体设计注意事项、常用生物医学材料的性能、与材料相关的产品注册及法规要求、材料标准选择的战略性等角度说明材料选择的基本原则，从而为骨关节假体设计人员提供材料选择所值得借鉴的系统思路：