可降解骨螺钉强度衰减体外测试模式的建立

目前可降解式固定器所面临最大的难题在于强度的大小及降解时间的维持。为了评估可降解式固定器的降解速率，可建立一套体外强度衰减测试模式，以评估材料的机械强度。然而文献报道的测试流程及方法并不一致。本研究参考国外文献的报道及ＡＳＴＭ相关标准，以二种不同材料制成的可降解骨螺钉为对象，建立一套可降解固定器的体外强度衰减测试模式。 使用恒温水槽，提供回旋摇晃运动，使磷酸盐缓冲液（ＰＢＳ）与骨螺钉表面产生相对流动，ｐＨ值维持在７．４±０．２，温度控制在３７±２℃，在设定的时间点取出骨螺钉进行强度测试。采用剪力及三点弯曲测试，每次测试五根骨螺钉，以得到强度衰减与时间的关系、结果表明，ＰＬＬＡ骨螺钉在第６～７周时强度产生急速衰减，ＰＬＧＡ骨螺钉在第４周强度已几乎消失。 通过本研究建立的体外强度衰减测试模式，可得到可降解骨螺钉机械强度随时间衰减的曲线。此套测试模式的建立可作为研发可降解固定器的体外测试评估及参考依据．

等离子表面改质技术提高人工关节抗磨损效能的实验研究

目的利用等离子浸没注入技术（PIII）改质钛-铝-钒（Ti-6Al—4V）表面，探讨高温注入及后续退火处理的改性效果。方法将Ti-6Al—4V合金以氮气等离子注入，藉检测表面氮离子的分布、表面结构／粗糙度、材料晶体及摩擦系数等性质，以评估PIII表面改性的效果。结果提高注入温度，表面氮注入层浓度的峰值呈轻度下降；渗透深度则略为上升。硬度与注入层厚度呈良好相关性，但在高温下注入，表面溅射将造成材料的粗化，摩擦系数上升。600—800℃间高温下退火处理，同样可达到提高注入深度及促使TiN及Ti2N晶体生成、提升硬度的效果，同时升温退火处理也会造成粗糙度的微幅上升。结论本研究藉表面物化性及力学性质的量测，初步发现Ti-6Al—4V于室温下以等离子浸没注入技术注入，并于700℃下经30min退火处理，可得到高硬度、低摩擦系数、耐磨损的适用于人工关节应用表面的技术。