新型钳夹式外固定器的力学性能研究

目的钳夹式外固定器是通过夹持皮质骨但不穿透骨髓腔的一种外固定器械,探讨其能否在临床应用中保持足够的固定强度和稳定性。方法对钳夹罗盘锁紧后的抗拉伸能力进行试验,观察静力松弛、动态疲劳和抗拉伸刚度。钳夹固定于健康人胫骨标本的两端及骨干部位,进行拔出实验,计算最大拔出力。结果①200N拉伸力下,在实验的6h内基本保持稳定。②动态实验中到36000次循环时,钳夹臂位移平均增加0.32%,之后的循环加载中钳夹臂位移基本保持不变。③钳夹臂抗拉伸初始刚度平均为(1.36±0.14)N/m,到460N左右时平均刚度减低为(0.23±0.049)N/m。④拔出实验中,固定胫骨两端大号钳夹的平均拔出力为(670±50)N;固定胫骨骨干部位的小号钳夹的拔出力为(460±32)N。结论钳夹式外固定器在生理载荷下的强度可以达到使用要求。

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(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。

医用金属的生物活性材料涂覆新技术及应用研究

针对国内外等离子喷涂羟基磷灰石涂层人工关节存在易导致羟基磷灰石产生热分解的技术难题,研究了在医用金属表面涂覆羟基磷灰石生物活性材料涂层的两种新技术,即烧结法工艺和改良的等离子喷涂工艺。报告了其部分研究结果和临床应用进展。重点讨论了采用该技术制备的涂层制品的X光衍射结果、红外光谱分析结果、涂层与基体的界面结合强度测量结果、生物学检测及评价结果和临床验证结果。试验结果表明,采用该工艺制备的涂层制品中的羟基磷灰石未产生分解。