钛涂层厚度和喷涂频次对植入物假体疲劳性能的影响研究

目的:研究钛涂层厚度和喷涂频次对植入物假体疲劳强度的影响,为假体涂层厚度确定和喷涂工艺管控提供一定的理论依据。方法:根据ASTM F1160-14要求,对300和600μm厚钛涂层的Ti-6Al-4V合金基体试样施加垂直向下的载荷,直到载荷下降时停止测试,记录各试样在测试过程中的最大极限载荷,并推算弯曲应力。之后对2种试样以正弦波形施加107次垂直向下的循环载荷,得到抗弯曲疲劳的最大弯曲应力值,以确定不同钛涂层厚度对基体疲劳性能的影响。根据ISO 7206-4:2010要求,在1次喷涂涂层和2次喷涂涂层的Ti-6Al-4V合金基体股骨柄柄部施加120~1200 N的循环载荷,记录股骨柄断裂情况与发生断裂时对应的疲劳循环测试次数,以确定钛涂层喷涂频次对股骨柄耐疲劳性能的影响。结果:300和600μm 2种厚度的钛涂层试样的极限弯曲应力差异无统计学意义(P>0.05),而且经过107次循环加载,600μm试样的最大弯曲应力比300μm试样仅降低1.5%;在120~1200 N循环载荷下,1次喷涂钛涂层的3件股骨柄通过500万次循环加载后股骨柄均未断裂,而2次喷涂钛涂层的3件股骨柄分别在循环至18万次、30万次和230万次发生断裂。结论:300和600μm钛涂层对Ti-6Al-4V合金基体的疲劳性能的影响无显著差异;与1次喷涂钛涂层的股骨柄相比,2次喷涂钛涂层的股骨柄耐疲劳性能明显降低。

骨水泥与生物型假体半髋关节置换在治疗老年骨质疏松相关股骨颈骨折术后早期步态对比分析

目的运用步态分析技术比较骨水泥与生物型半髋假体在治疗老年骨质疏松相关股骨颈骨折术后早期不同时间段的步态变化,探讨两种假体植入术后早期的康复效果。方法通过分析2021年1月至2022年1月于河北省沧州中西医结合医院髋部创伤科半髋关节置换的患者资料,共60例;后外侧入路骨水泥假体半髋关节置换手术(30例),后外侧入路生物型假体半髋关节置换手术(30例)。采用步态分析技术比较每组患者术后1、3、6个月的行走时步长、步速、步频、行走时髋关节活动度的改善情况及两组患者之间的差异,以及两组患者术后1、3、6个月改良髋关节(MHHS)评分变化。结果两组患者的步长、步速、步频、髋关节外展活动度在术后3、6个月检测结果较术后1个月改善明显(P<0.05)。术后1、3个月时,骨水泥假体组患者的行走时步长、步频、步速、髋关节外展活动度检测结果优于生物型假体组(P<0.05);术后6个月时,两组各指标比较差异无统计学意义(P>0.05)。骨水泥型假体组与生物型假体组术后1、3、6个月的改良Harris评分差异无统计学意义(P>0.05)。但两组的术后3、6个月的MHHS评分均比术后1个月的评分要明显提升(P<0.05)。结论两种假体都可使骨质疏松老年股骨颈骨折获得明显的步态改善,但骨水泥型假体治疗老年骨质疏松相关股骨颈骨折可以早期促进患者髋关节功能的恢复和锻炼。

假体置换、植入物内固定及切除治疗MasonⅢ型桡骨头骨折的比较

背景：目前治疗MasonⅢ型骨折的方法各有利弊,在治疗方案选择上存在较多争议。目的：对比桡骨头假体置换、切开复位内固定与桡骨头切除治疗MasonⅢ型桡骨头骨折的疗效,探讨治疗MasonⅢ型桡骨头骨折更合理、更有效的方法。方法：回顾性分析33例MasonⅢ型桡骨头骨折患者的临床资料,根据治疗方法将患者分为切除组11例、内固定组11例和置换组11例。通过治疗后随访评估3种方法的效果。结果与结论：所有患者随访12~53个月,平均20个月,均获得较满意的肘关节功能。末次随访时,3组患者在肘关节疼痛、屈伸活动度方面差异无显著性意义（P〉0.05）。但前臂旋转活动度、X射线观察提携角和桡骨移位以及Broberg和Morrey肘关节功能评分在3组间差异有显著性意义,且置换组优于内固定组,内固定组优于切除组。提示,与桡骨头切除、切开复位内固定相比,桡骨头假体置换治疗MasonⅢ型桡骨头骨折可获得更好的肘关节功能。

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、稳定的关节运行。

人工关节生物假体材料的研究进展

随着关节生物材料研究的不断进展,以及人工关节置换手术的不断成熟,越来越多关节病晚期患者基本生活质量得到改善。关节假体材料的选择对人工关节置换的成败起到了重要作用,为对比分析各类关节假体材料优缺点,旨在为提高材料性能并合理选择关节假体提供参考,本文主要从人工关节生物假体材料的演进、各种关节材料优缺点、当前国内外人工关节生物假体材料使用情况以及最新假体材料进展做一概括总结,以期为临床研究提供帮助。

更贴合的植入物——人工髋关节假体零件的加工

《中国制造2025》规划的出台备受瞩目。规划明确指出生物医药及高性能医疗器械领域是未来我国制造业发展的十大重点领域之一。为今后的工业发展指明方向。而最近几年，我国医疗器械市场规模维持快速增长态势，为此我国医疗器械制造业的未来将会变得愈加明朗。

骨科定制式3D打印金属假体植入物的研究与应用进展

3D打印技术的突出优势是能够自由设计、制作任意形状的个性化多孔结构假体,很好地解决了传统假体中存在的与特殊患者骨缺损的解剖及力学性能不匹配等问题。3D打印金属假体植入物为骨科修复重建的复杂病例提供了相对快速和有效的解决方案,在骨科领域具有巨大的应用前景。

粒子植入后人工肿瘤假体置换术的康复治疗

中老年人是肿瘤的高发人群,当肿瘤发生转移后易导致病理性骨折。目前对于该病省内最新治疗方法为预行粒子植入后并人工肿瘤假体置换术,但针对此类特殊患者的围术期及术后康复问题鲜有报道,本文就2例此类特殊患者的康复治疗作一总结报道。1资料与方法1.1病历资料患者A,女,60岁。因右髋部疼痛半年,肿胀畸形、活动受限1 d入院。既往右侧乳腺癌根治术后6年。

外科植入物骨关节假体材料的选择(英文)

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。

耳甲软骨与人工鼻假体联合植入隆鼻术的手术方式及应用价值评析

目的分析耳甲软骨与人工鼻假体联合植入隆鼻术的应用价值。方法本研究对象选取2013年6月至2014年5月86例接受隆鼻术的患者,根据随机原则分成对照组和观察组。对照组采用传统人工鼻假体植入隆鼻,观察组采用耳甲软骨与人工鼻假体联合植入隆鼻。对比两组术后并发症发生率和美容效果的差异。结果经过数据统计发现,观察组术后并发症发生率明显低于对照组,患者对美容效果满意率高于对照组,组间有显著的统计学差异(P<0.05)。结论采用耳甲软骨与人工鼻假体联合植入隆鼻术可获得满意的美容效果,降低并发症风险,值得在美容整形科临床工作中推广应用。

医用骨科假体植入物多孔结构设计的研究和临床应用现状

背景:多孔结构已被证实可以有效提高假体植入物稳定性,而孔的结构设计一直是提高植入物骨整合性的有效手段。目的:介绍多孔结构设计的研究进展。方法:以"scaffold,pore size,porosity,osteogenesis"为检索词,在WOS数据库检索2000年1月至2016年4月与假体植入物多孔结构相关的文献。排除与主题——"假体植入物多孔结构"相关性较小、多孔"结构"方面实验结果表述不清,以及与多孔"结构"无关的文章。结果与结论:(1)传统假体植入物的稳定性在某些具体情况下不能满足相应要求,而多孔结构的假体植入物可以达到骨性结合的目的,提高稳定性;(2)孔几何结构的研究是现在的热点,研究人员通过设计多孔支架进行体外与体内实验,研究多孔假体植入物在人体内的植入与整合情况;(3)研究表明,在满足支架机械支撑等基本条件下,较高的孔隙率、合适的孔径长度、微孔形貌与孔壁微表面结构的存在都可能会刺激骨组织的生长和分化;(4)但是目前多孔结构植入物及支架材料大多还处于体外实验和动物实验阶段,促进骨生成、骨长入的孔结构仍需进一步研究。

人工鼻假体与耳甲软骨联合植入隆鼻术

随着国际化步伐的不断加快，越来越多的人们在巨大的竞争压力中以及不断改善的生活环境中，对整形显现出了浓厚的兴趣。与其他欧美地区的人种相比，东方人的面部五官略显平淡，轮廓较为平缓，而挺拔的鼻梁、俊秀的鼻形可以使面部的立体感大大增强，因而隆鼻成为了当下许多爱美人士的首选要求。以往在隆鼻尚不普及时，隆鼻术多采用自体肋软骨对其鼻梁进行支撑，之后再用就医者的自体脂肪移植的方式来对其鼻梁进行填充。

生物型自锁式人工髋关节假体的改良设计

背景:人工髋关节假体需要满足与股骨髓腔良好的结构相容性和原骨组织的生物力学传递性。但是目前个体解剖特点的差异性和置换后局部区域的应力集中现象,直接影响术后股骨-假体柄之间的结合及力流传递、股骨重建,最终导致部分患者髋关节无菌性松动。目的:采用有限元方法分析改良生物型自锁式髋关节假体螺钉固定的生物力学特点,为其应用于髋关节置换提供参考数据。方法:实验设计分2组,分别为传统生物型髋关节假体及生物型自锁式髋关节假体。根据髋关节置换生物型自锁式假体有限元模型,建立28种螺钉固定方式。于Minics系统生成3D,优化假体,并进行假体设计,在Solidworks软件中与股骨重新定位及装配,完成后导入Ansys进行接触设置,Ansys分析假体-股骨-螺钉的应力及位移分布,并比较股骨及假体的应力峰值及位移峰值,分析假体置入后的生物力学稳定性。结果与结论:1通过Ansys有限元方法分析比较股骨、传统生物型髋关节假体及生物型自锁式髋关节假体的应力和位移分布,股骨最小应力峰值为15.698 MPa,假体最小应力峰值为45.491 MPa,螺钉最小应力峰值为8.359 MPa;股骨最小位移峰值为1.125 3 mm,假体最小位移峰值为1.039 6 mm,螺钉最小位移峰值为0.566 4 mm;2与股骨及传统生物型髋关节假体比较,28种自锁式髋关节假体中,E组承受的应力最小;A-F组位移变化最小;综合应力和位移的变化情况,A-F组是最佳组合,其中股骨-假体-螺钉最大应力分别为18.936,59.494,12.382 MPa;股骨-假体-螺钉最大位移分别为1.125 3,1.039 6,0.626 3 mm;3提示A-F组应力和位移参数是28种自锁式生物型髋关节假体螺钉固定中的最佳参数组合,是研发自锁式生物型髋关节假体的推荐指标。

不同材料人工髋关节假体对骨界面应力分布及生物力学的影响

背景:髋关节置换过程中可以使用不同材料的假体,不同的假体组合会产生不同的生物力学效果和骨界面应力分布。目的:探讨不同材料人工髋关节假体对骨界面的应力分布及生物力学的影响。方法:对志愿者进行髋部CT扫描,所得图像资料以DICOM格式进行保存,并利用MIMICS软件进行处理,导入ANSYS获得股骨三维有限元模型。对股骨材料属性进行赋材质,获得股骨赋材质三维有限元模型。选择3种不同的置换假体材料(钴铬钼合金、钛合金以及复合材料),结合实际关节置换的具体要求,在CAE软件中对不同类型假体予以设计,得出相应的假体模型。按照STL格式将构建的假体模型导入MIMICS中,对股骨与假体进行装配。对不同假体关节置换后的应力情况进行分析,分别对3种假体在置换后对应完整股骨中下部应力集中区内外侧、小转子右下方30 mm、股骨近端小转子右侧的应力遮挡率进行计算。结果与结论:通过三维有限元分析,建立了直观、精确的股骨模型以及假体三维模型。按照实际情况对股骨三维有限元模型进行赋材质,获得相应的模型,从而更加直观的展现出股骨内部不同材质的属性,并对钴铬钼合金、钛合金、复合材料3种假体置换后的股骨应力进行了模拟。结果发现,应力遮挡率在股骨中下端股骨会出现下降的情况,置换后股骨远端部位应力高于完整股骨应力水平。提示使用钴铬钼合金、钛合金、复合材料3种置换假体进行髋关节置换后均会出现一定的应力遮挡情况。其中复合材料假体与人体的实际生理环境更为接近,可以有效减少应力遮挡作用,有利于应力从假体传导至股骨上。

Discover^(TM)假体高度对颈椎人工椎间盘置换术置换节段生物力学影响的三维有限元分析

目的观察Discover^(TM)假体高度对颈椎人工椎间盘置换术(CTDR)置换节段生物力学的影响。方法在全颈椎三维有限元模型基础上建立采用5、6、7 mm 3种不同高度Discover^(TM)假体行C_(5)/C_(6)单节段CTDR的颈椎模型,比较不同高度假体对置换节段活动度(ROM)、假体与骨终板接触面的应力分布及邻近节段椎间盘应力的影响。结果3种高度的假体在不同方向上均能较好地维持或增加置换节段ROM。假体与骨终板接触面在各个方向上的应力随着假体高度的增加而增加;在后伸时,与5 mm假体相比,6 mm假体与上、下骨终板接触面的平均应力分别增加了52%和260%,7 mm假体分别增加了242%和720%。3种高度的假体均在后伸位的上终板接触面应力最高,5 mm假体在后伸位与骨终板接触面的应力在上终板两侧最大、后侧最小;6 mm假体与骨终板接触面的应力变化与运动方向基本一致;7 mm假体在后伸位与骨终板接触面应力在上终板后侧最大。在前屈位上,邻近节段应力随假体高度的增大而减少,在后伸、左右侧曲及左右旋转时,相邻节段应力则随着假体高度的增大而增大。结论CTDR能较好地维持置换节段ROM。在维持合适椎间高度前提下,需选取较低高度假体以减小假体与骨终板接触面的应力,从而降低术后异位骨化及邻近节段退行性变的发生率。

CRTER杂志“骨科植入物研究”栏目关于“假体松动作用机制”的热点选题

○RANK/RANKL在假体松动中的分子机制 ○TFE抑制TNF-α分泌的机制以及关节假体无菌性松动防治 ○假体松动应力遮挡引起的骨质重新塑形 ○钛颗粒刺激巨噬细胞而释放的肿瘤坏死因子对人工关节松动的作用

人工关节置换后假体感染的相关血液炎性标志物诊断方法

目的:探究与分析血液炎性标志物IL-6在人工关节置换后假体感染的临床诊断应用。方法:选取本院自2012年2月-2014年2月收治的120例人工关节置换患者作为临床研究对象。全部患者进行血清采集并送检,观察患者术前及术后1、2、3、5、21 d的血清IL-6变化情况,明确发生感染的患者例数;同时对其中80例患者的血清IL-6含量与穿刺液细菌培养结果进行对比。结果:两组术后1、2 d的血清IL-6水平较均明显升高(2 d>1 d>术前),术后3、5 d呈下降趋势(5 d<3 d<2 d),差异均有统计学意义(P<0.05);无感染组术后21 d血清IL-6水平较术后5 d明显下降,感染组则明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。无感染发生组血清IL-6于术后3 d达最高水平,并于术后5 d恢复至正常水平;感染组血清IL-6术后5 d无法恢复至正常水平。80例患者中,血清IL-6灵敏度为86.67%,特异度为88.00%,假阳性率为12.00%,假阴性率为13.33%。结论:IL-6在诊断人工关节置换术后假体感染时具有较高的灵敏度、特异度及准确度,可作为人工关节置换术后假体周围感染早期诊断中一项可靠的辅助标记物。