高性能陶瓷人工髋关节材料摩擦磨损研究发展

陶瓷已经在人工髋关节假体制作中获得一定的应用 ,并且有更大的潜力以待开发。对于陶瓷人工髋关节假体 ,其摩擦磨损性能是决定其寿命的最重要的性能之一 ,而体外的摩擦磨损测试对于确定其摩擦磨损性能有着重要意义。本文综述了国内外对于氧化铝、氧化锆、氮化硅和碳化硅四种陶瓷的摩擦磨损性能的研究结果 ,并且结合作者的工作对其进行评论。

陶瓷对陶瓷全髋关节置换后的异响问题

背景:陶瓷对陶瓷界面的人工髋关节假体置换手术目前在临床上广泛开展,但是越来越多的报道显示全陶关节置换术后有些患者会出现髋关节异响,影响患者的手术满意度,严重者甚至患者的生活质量。目的:综述目前国内外对髋关节异响问题的研究现状,阐明髋关节置换后异响的发生率和危险因素,探究髋关节异响产生的机制和临床防治路径。方法:由第一作者检索1972年1月至2012年12月PubMed数据库,在标题和摘要中以"total hip arthroplasy,hip squeaking,hip noise"为主题词进行检索有关髋关节异响危险因素及形成原因和机制等方面的相关文献。结果与结论:异响声在陶瓷对陶瓷界面中和金属对金属界面中都会发生,发生率报道不一。引起全髋关节置换后异响声的原因包括患者因素、手术因素和假体因素,它们间互为因果,相互影响。目前的研究认为异响产生的机制包括边缘负荷,斑纹磨损,假体撞击,第三体颗粒和润滑缺失等。髋关节置换后异响是多因素作用下产生的界面异常摩擦,从而造成假体振动产生异响。大多数患者只需临床随访,少部分患者需要手术干预。

陶瓷对陶瓷人工髋关节的磨擦界面特征

背景:陶瓷对陶瓷人工髋关节假体在临床上已有一定的应用,在表面磨擦、磨损和润滑方面占有优势,具有很大的研发潜力。目的:评价陶瓷对陶瓷人工髋关节表面磨擦、磨损和润滑特性。方法:将金属对超高分子量聚乙烯、金属对金属以及陶瓷对陶瓷人工髋关节假体的磨损界面研究进行分析,了解氧化铝陶瓷材料的结构特点、制备工艺以及磨损参数,并分析陶瓷对陶瓷人工髋关节置换治疗的效果,与其它假体材料进行对比。结果与结论:①金属对超高分子量聚乙烯人工髋关节抗磨损性能差,使磨损颗粒进入关节和周围组织,造成骨溶解和松动。②金属对金属人工髋关节的磨损性能较金属对超高分子量聚乙烯假体有很大改善,骨溶解的发生率非常少,但由于磨损颗粒可散布于体内各脏器和体液中,使用时要注意避免发生过敏反应和毒性。③体外试验和体内试验证明陶瓷对陶瓷人工髋关节具有良好的摩擦、磨损、润滑性能,临床治疗长期随访结果显示陶瓷对陶瓷人工髋关节假体置换后无磨损颗粒,不会发生骨溶解。对于年龄较小,并且对髋关节活动度有较高要求的患者,陶瓷对陶瓷人工髋关节是治疗的首选。随着陶瓷对陶瓷人工髋关节假体设计和材料学的发展,通过改进假体的机械学特性,提高摩擦界面的耐磨性能和润滑机制,陶瓷对陶瓷人工髋关节假体的远期临床疗效将更加满意。

全髋关节置换术中假体摩擦界面的研究现状

全髋关节置换(THA)术中假体摩擦界面的选择是影响假体使用寿命的关键因素之一,陶瓷-陶瓷(COC)、金属-金属(MOM)、陶瓷-高交联聚乙烯(COP)和金属-高交联聚乙烯(MOP)界面是目前用于THA手术的主要假体摩擦界面,本文综述4种摩擦界面的研究现状,总结其优缺点及发展趋势,旨在为THA假体摩擦界面的选择提供临床指导。

超高分子量聚乙烯/氧化锆陶瓷耐磨性研究

利用环块式摩擦磨损试验机,测定了纳米Zr O2陶瓷试块与GCr15钢试环对磨的摩擦磨损性能,并与45#钢试块做了对比试验。在自制股骨头磨损试验装置上,做了纳米Zr O2陶瓷股骨头与超高分子量聚乙烯髋臼的对磨试验,并与Co-Cr-Mo合金股骨头做了对比试验。结果表明:Zr O2陶瓷与GCr15钢对磨的摩擦因数值比45#钢减少37.3%,其磨损量仅为45#钢磨损量的0.76%。与Zr O2陶瓷股骨头对磨的髋臼磨损量是与Co-Cr-Mo合金股骨头对磨的髋臼磨损量的61.5%。纳米Zr O2陶瓷具有良好的减摩耐磨特性,是制备人工髋关节股骨头假体的理想材料。