人工髋关节假体材料〔一〕马瑞西安交通大学第二附属医院骨一科西安交通大学关节外科中心第一页,共十七页。概述人工髋关节置换术〔THA〕历经一个多世纪的开展,已成为治疗关节疾病的标准手术之一人工关节的开展史也可看作是一部生物材料和工程技术的开展史人工关节不可能一劳永逸,THA失败的主要原因:松动和脱位人工关节材料和设计的改进,目的为增加假体的存活率和改善髋关节的功能第二页,共十七页。☞人工关节材料金属类1高分子类2陶瓷类3第三页,共十七页。金属材料1.不锈钢2.优点:强度高〔屈服强度860-1000MPa〕3.缺点:生物相容性差,疲劳强度低,耐磨损性能差4.用途:已淘汰5.钴基合金6.优点:在体内接近完全惰性,对裂痕内氯化物的侵蚀有抵抗能力7.缺点:稍有电腐蚀,弹性模量太高〔220Gpa〕,应力遮挡效应高8.用途:股骨头材料9.钛及钛合金10.钛优点:抗腐蚀性能强,弹性模量低11.缺点:不耐磨损,极限强度低12.现状:已淘汰13.钛合金优点:抗腐蚀性能强,良好的生物相容性,更高的强度,更适当的弹性模量14.缺点:不耐磨损15.用途:假体的非关节局部16.钽17.优点:具有类似骨小梁的弹性模量和骨整合性能18.用途:假体涂层,假体非关节面第四页,共十七页。高分子材料1.聚甲基丙烯酸甲酯〔PMMA〕2.用途:用于骨水泥型假体的固定3.超高分子量聚乙烯〔UHMWPE〕4.优点:生物相容性好,质轻,强度较高5.缺点:塑型变形,外表磨损率高6.用途:关节内衬7.问题:⑴灭菌方法会影响磨损性能8.⑵磨损颗粒导致骨溶解9.⑶硬度偏低,长期使用会产生精度偏差10.高交联UHMWPE11.加强聚乙烯的抗磨损性能12.交联改性,离子注入改性,纤维填充改性硅胶第五页,共十七页。陶瓷材料种类:氧化铝,氧化锆,氧化铝基复合陶瓷优点:高度的外表亲水性,极度惰性,生物形容性好,磨损率极低缺点:脆性高,弹性模量高,抗裂纹扩展能力差用途:髋臼,股骨头,外表涂层第六页,共十七页。☞人工关节摩擦界面第七页,共十七页。金属vsUHMWPE目前临床应用最多、最广的关节组合优点:生物形容性好,低摩擦,聚乙烯内衬可做成各种特定形状,撞击后果小缺点:聚乙烯抗磨损性能差,老化和消毒后变性改性:提高抗磨损和抗老化性能第八页,共十七页。金属vs金属第一代:钴铬合金制成的带头股骨柄+臼杯,失败率高,不良的假体设计和粗糙的制作工艺导致第二代:碳增强的钴铬钼合金优点:减少磨损缺点:2022年Depuy公司主动召回旗下两款MOM假体...