人工髋关节假体材料-马瑞
髋关节假体材料及界面选择
髋关节假体材料及界面选择河北医科大学第三医院作者：陈百成髋关节假体材料及界面选择经过近百年的发展，人工髋关节置换术已经成为治疗非感染性髋关节疾病终末期的最佳方法之一，具有能够缓解疼痛、改善关节功能、恢复关节的稳定和功能等优点，已经得到广大患者的认同，并迅速推广。
但随着初次置换数量的不断增加，每年因各种原因导致手术失败需要翻修的数量也在不断增加。
人工假体的磨损及松动问题促使关节外科医生对髋关节假体材料及界面的选择进行深入的研究。
一、髋关节假体材料的应用分析人工髋关节是受力复杂的负重关节，同时承受拉力、压力、扭转和界面剪切力以及反复疲劳、磨损的综合作用，每年要承受100 万~300 万次循环的体质量负荷并且由于其长期植入体内，要经受体液的腐蚀作用。
鉴于特殊的使用环境，假体材料要满足以下基本要求：1、生物相容性好。
即生物材料能被人体组织所接受、且对人体无毒、无排异反应等。
2、生物力学相容性好。
人工关节材料与骨骼的弹性模量、热膨胀性能及其强度应尽量一致，才能将应力通过人工关节材料-组织界面进行有效传递。
3、生物结合性能好、固定好：即要求人工关节与周围的骨组织结合良好、不发生相对移动和下沉等。
4、寿命长。
人工关节一般设计寿命为20~50 年。
超高分子量聚乙烯由于良好的生物相容性、低摩擦系数、费用低廉以及较好的抗磨损性能而成为制造人工关节假体的常用材料。
但聚乙烯假体的最大问题是材料磨损以及产生的磨损颗粒。
在关节活动过程中假体表面发生形变是聚乙烯假体磨损产生微米和亚微米颗粒的核心特征之一。
目前国内外学者就聚乙烯使用中的磨损问题进行大量的实验研究，对聚乙烯进行表面改性，主要利用辐射交联和离子注入等表面处理技术，改变聚乙烯的表面分子结构、物理和化学特性，达到提高抗磨损性能和生物力学相容性的目的。
Martell 等研究发现，体内常规聚乙烯线型磨损0.21mm/年，而高交联聚乙烯则仅为0.14 mm/年。
金属材料是制造人工关节假体的重要材料，主要有不锈钢、钴钼合金、钴铬钼合金、钛合金等。
人工髋关节材料
人工髋关节材料人工髋关节置换手术是治疗髋关节疾病的有效方法之一，而人工髋关节材料的选择对手术效果和患者术后生活质量起着至关重要的作用。
在人工髋关节置换手术中，选择合适的材料可以有效延长人工髋关节的使用寿命，减少术后并发症的发生率，提高患者的术后生活质量。
目前，人工髋关节材料主要包括髋臼、髋臼衬、髋杯、髋杯衬、髋柄和髋头等部分。
这些部分的材料选择直接影响着人工髋关节的质量和稳定性。
常见的人工髋关节材料包括金属、塑料和陶瓷等材料。
金属材料是人工髋关节材料的传统选择之一。
金属材料具有强度高、耐磨损等优点，但由于金属离子可能对人体组织产生毒性作用，导致患者出现金属离子过敏反应和异物反应，因此金属材料在人工髋关节置换手术中的应用受到了一定的限制。
塑料材料是人工髋关节材料中的另一种选择。
塑料材料具有重量轻、生物相容性好等优点，但塑料材料容易磨损，可能导致人工髋关节的使用寿命缩短，同时塑料颗粒的脱落也可能引起患者术后炎症反应。
陶瓷材料是近年来人工髋关节材料的新选择。
陶瓷材料具有硬度高、耐磨损、生物相容性好等优点，且陶瓷材料对人体组织的刺激性小，不易引起过敏反应，因此在人工髋关节置换手术中得到了越来越广泛的应用。
除了以上介绍的材料外，还有一些新型的复合材料也逐渐应用到人工髋关节材料中，以期望能够兼顾各种材料的优点，减少其缺点，提高人工髋关节的使用寿命和稳定性。
总的来说，人工髋关节材料的选择应根据患者的年龄、性别、骨质疏松程度、活动水平等因素进行综合考虑。
在选择人工髋关节材料时，应该根据患者的具体情况，选择合适的材料，以确保手术效果和患者术后生活质量。
同时，人工髋关节材料的研发和应用也需要不断地进行技术创新和临床实践，以满足患者对高质量人工髋关节的需求。
人工髋关节发展简史
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SUCCESS
THANK YOU
2023/12/24
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60年代 人工髋关节置换术最严重的 并发症是感染，Charnley人工髋关节置 换术的感染率为7%，1966年Charnley 首先使用了空气层流净化手术间，个人 空气隔离系统，预防性抗生素，使术后 感染率大大降低。由于Charnley对人工 关节作出的重大贡献，被公认为现代人 工关节之父 。
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六、人4
我国应用人工关节置换术已有30年历史，较
国外晚20年，但技术水平已逐渐在接进，已积
累起大量的经验，成功与失败的经验也可做一
总结。所以应该说，自21世纪开始以来，在人
工关节应用技术上进入了翻修时代，翻修的原
因主要有感染、假体松动、假体磨损、假体断
裂。由于我国在人工关节应用方面发展不平衡，
专业人员的技术水平和手术效果，以便学
术交流和促进人工关节事业的发展。
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主要经营：网络软件设计、图文设计制作、发布广 告等
公司秉着以优质的服务对待每一位客户，做到让客 户满意！
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什么是人工关节生物材料：
具有耐磨性、耐腐蚀性、生物 相容性（无毒性、无热源、无致 癌、无过敏、不破坏周围组织） 好的内植入材料。
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人工髋关节发展简史
人工关节置 换术从早期的探 索阶段至今较成 熟发展阶段已有 100余年历史。
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髋关节置换假体的选择
髋关节置换假体的选择临床上，许多患者面临髋关节置换，问得最多的问题就是，医生，我要用什么假体？金属的？陶瓷的？全髋？半髋？人工髋关节置换被认为外科历史上最成功的手术之一，愈合良好，患者能够快速恢复正常生活。
人工髋关节置换术的适应症包括：股骨颈骨折、晚期股骨头坏死、晚期髋关节骨性关节炎、DDH、强直髋等疾病。
人工全髋关节一般包括四个部件：髋臼杯、内衬、股骨头、股骨柄。
半髋关节置换只有股骨头和股骨柄两部分组成。
按照假体与骨头之间的固定方式分为：生物学固定、骨水泥型固定按照假体摩擦界面的不同分为：硬对软：金属对聚乙烯、陶瓷对聚乙烯、黑晶对聚乙烯硬对硬：陶瓷对陶瓷（黄陶、粉陶）、金属对金属、黑晶对黑晶等组合。
假体的选择需要考虑病人骨质条件、股骨髓腔条件、患者的年龄、活动水平等多个因素。
选择生物型假体还是骨水泥型假体？一般年轻人、骨骼质量较好的中老年人，我们一般选择生物型假体。
年龄较大的，活动量小，骨质疏松比较严重的，存在恶性肿瘤需要化疗的病人，我们一般选择骨水泥固定假体，这样能够维持初始稳定性。
如果骨骼条件比较好，活动量大的，也可以采用混合型固定。
选择陶瓷还是金属？全髋关节的摩擦界面包括股骨头和内衬。
股骨头主要由金属和陶瓷两种材料制成。
内衬的主要材料是高分子聚乙烯、高交联聚乙烯、陶瓷、金属、黑晶。
陶瓷对陶瓷是最耐磨的组合。
对于活动较多的年轻人、关节稳定性较差的老年人，陶瓷对陶瓷能够提高关节的稳定性。
一般65岁以下的患者建议采用陶瓷-陶瓷关节。
65-75岁可以考虑陶瓷-陶瓷或陶瓷-超高交联聚乙烯关节。
80岁以上患者可以考虑金属-超高交联聚乙烯的关节。
黑晶假体采用优质金属，硬度、关节度、耐磨性、抗刮性较其他类型的假体具有一定的优越性，比传统金属更耐磨，比陶瓷更坚硬。
选择半髋关节还是全髋关节置换？手术耐受差，预期寿命短的病人可以采用半髋关节置换。
涉及股骨侧病变、年龄大于70岁者多采取半髋置换。
累及髋臼（如髋骨关节炎、髋关节发育不良等）的病变、年龄不足70的股骨侧病变需要关节置换者多需要全髋置换。
人工髋关节假体材料马瑞
马瑞的长期效果
降低并发症发生率
提高患者生活质量
减少翻修手术的需 求
延长假体的使用寿 命
马瑞与其他材料的比较
弹性模量：马瑞材料的弹性 模量与人体骨骼相近，可降 低应力遮挡效应。
耐磨性：马瑞材料具有优异 的耐磨性能，能够承受长时 间的使用。
生物相容性：马瑞材料具有 良好的生物相容性，能够与
人体组织良好融合。
人工髋关节假体材料马瑞
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单击输入目录标题 人工髋关节假体材料马瑞的背景 人工髋关节假体材料马瑞的特性 人工髋关节假体材料马瑞的应用效果 人工髋关节假体材料马瑞的发展前景
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人工髋关节假体材料马瑞的背 景
人工髋关节假体材料的概述
人工髋关节假体材料马瑞的背景： 随着人口老龄化，髋关节疾病成为 常见病种，人工髋关节置换术成为 治疗髋关节病变的有效手段。
的智能化控制和监测
马瑞的未来研究方向
新型材料研发：探索更耐磨、生物相容性更好的材料，提高假体的使用寿命。 个性化设计：根据患者的具体需求和身体条件，设计更符合人体工程学的假体。 生物活性材料：研究具有生物活性的材料，促进骨整合和降低排异反应。 精准医疗：结合人工智能和医学影像技术，实现假体植入的精准定位和个性化方案制定。
马瑞的优势
良好的生物相容性
耐磨性高
抗腐蚀性强
长期稳定性好
人工髋关节假体材料马瑞的特 性
马瑞的材料特性
高强度和高耐久性
与人体相容性好
抗磨损和抗疲劳性 能优异
可与骨组织形成稳 定的骨整合
马瑞的生物相容性
与人体组织相 容性好，不易 产生排异反应
长期稳定性优 异，降低磨损 和松动发生率
良好的骨传导 性和骨诱导性， 促进骨生长和
人工全髋关节翻修术的回顾和分析
人工全髋关节翻修术的回顾和分析作者：田鸿来来源：《中国实用医药》2008年第25期【关键词】人工全髋关节置换；并发症；假体松动；翻修；人工假体人工关节置换术是20世纪最成功的外科治疗之一，极大程度地改善了严重关节伤病患者的生活质量。
目前全世界每年施行100万例的关节置换术[4]。
但它的发展也经历了曲折的历程，最早记载可追溯到1891年Gluck用象牙制作并进行髋与指关节置换，真正意义上的现代关节置换术则从Charnley开始，其中材料学的进展始终贯穿其中，从最初的象牙、金箔、玻璃到现在的钛合金、钴鉻合金、聚乙烯、硅橡胶、陶瓷、钽金属，并逐渐出现了羟基磷灰石喷涂、多孔表面等生物整合材料，从材料的选择标准也从单纯的高强度转变为高生物相容性、骨相容性、耐磨损等评估要求。
然而因为各地在开展人工关节置换手术时的技术条件水平参差不齐以及关节置换理念在不断完善，人工关节置换术后的并发症也在不断出现，尤其是髋关节假体的无菌性松动的发病尤为显著。
人工髋关节置换术后早期失败的主要原因是:①人工髋臼前倾角及人工股骨头颈干角失误引起的假体植入技术不当;②操作器械与人工假体不配套。
微孔及珍珠、羟基磷灰石预涂表面的人工假体要求器械与其配套,否则将导致人工假体与骨床面不能紧密贴合,影响骨组织向假体界面的长入;③不能正确理解假体的固定原理,骨水泥假体不放置骨水泥或放置不均,难以达到骨水泥假体的机械固定程度;④不合理的功能训练,Magnus Tagil[12]经动物试验证明多孔表面人工关节于术后第4周开始有骨长入,8周可达到完全负重的抗剪力要求。
因此,生物固定假体,尤其是珍珠面假体在骨长入尚未达到有效固定时过早负重,导致假体激动,阻止了骨组织向假体界面的长入,并且导致膜状肉芽组织的形成、假体松动、负重疼痛。
在髋关节翻修术时，术中在假体周围均有不同程度的结构性骨缺损。
有学者研究认为其原因可能是由于应力遮挡、骨水泥与骨接口微动以及磨屑所致的骨溶解和吸收引起[1，6]。
人工髋关节假体材料的研究进展
ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｉ ｃｉ ｎ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ Ｉ ｉ ｏ ｃ ｕ ｅ ａ ｅｈ ｔ ｐ ｔ ｆｔ ｅｆ ｒｈ ｒｒｓ ａｃ ｒ ｕ ａ ｅ ｍｏ ｉ ｃ ｔ ｎ ｏ ｉ － ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｒ ｔ ｓ ｏ ｏ ｅ ． ｔ Ｓｃ ｎ ｌｄ ｄ ｔ ｔ ｈ ｏ ｏ ｓｏ ｕ ｅ ｅ ｅ ｒｈ ａ ｅ ｓ ｒ ｃ ｄ ｆ ａ ｉ ｆ ｒ ｆ ｄ ｅ ｏ ｐ ｈ ｔ ｓ ｈ ｔ ｆ ｉ ｏ ａ ｉ ｔ
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状 ， 开发 新 型髋 关 节假 体材 料 ， 对 提高 置换 关 节 的使用 寿命
境中经受化学腐蚀和电化学腐蚀而不失效 ， 在人体循环疲劳
作用 下不 损伤 ； ｒ 制备工 艺 和服 役 寿命 。要 求髋 关 节假 体材 料 易于 合 ４ ） 成 和制 造 ， 于批 量 生产 和质 量 检测 ， 便 设计 服 役 寿命应 达 到
和韧性与人的皮质骨相匹配 ， 在负载情况下 ， 髋关节假体与
所 接触 的组织 所发 生的形 变要 彼此 协调 ， 并且 植入期 间假 体
材 料与周 围的骨组 织结合 良好 ， 发生松 动和 下沉 ； 不 ｒ） ２生物摩 擦学性 能 。要求 髋关 节假体 材料 的摩 损率低 ， 磨损 颗粒 数量 少且 对人体组 织无 不 良影响 ； ｒ） 腐蚀 、 ３抗 耐疲劳性 能 。要求 髋关 节假体 材料 在人体 环
Ｔｈｅｖｉｔ ｓａ ｉａ ｖａ ｔｇｅ ｒｕｅ ｎｄ ｄ ｓ ｄ ｎａ ｓｏｆｍ ｅａ ，ｐｏ ｙ ｅ ｃ ｒ ｍ ｉ ｎｄ ｃ ｒ ｎ ｍ ａ ｅ ａｓａ ｅａ ｌｚ ｄ． ｓ ｄ ｏ ｔ ｅ ａ ｌ ｉ ，ｔ ｅ ｔｌ ｌ ｍ ｒ， ｅ ａ ｃａ ａｂｏ ｔｒ ｌ ｒ ｎａｙ ｅ Ｂａ ｅ ｎ ｈ ｎａｙｓｓ ｈｅｎ ｘｔ ｉ
不同植入材料在人工全髋关节置换临床应用中的反应
人 工关节材料的发展 已经历尽 了近百年的时间， 而且在最近 ２ ０年中发展迅速 ，人工关节的作用是 置换人体 关节 中的某一肢体 关节，以减轻患者 的疼 痛 ，恢复其关节功能。 全髋 关节置换根据所选假体类 型 一般分 为生物 性（ 非骨 水泥型 ） 假体和骨水 泥型假 体ｌ 。 关于人工全髋 关节置换的假体选择 目 前有（ 根据 摩擦界 面） 金属一 聚乙烯 ， 金属一 金属 ， 陶瓷一 陶瓷 ３ 类， 各有优缺点。对于 高龄患者，预期寿命不长的患者， 可选择金属一 聚 乙烯假体，经济实用【 １ 。对于有些发 育不良患者，髋 臼较浅 ，较小的患者可考虑 陶瓷一 陶 瓷假体 ， 最耐磨 ， 当然陶瓷也有碎裂可能及吱吱响声。 如果对活动度要求较 高的患者建议采用金属一 金属假 体， 由于可以用到大头， 活动度大， 所以脱位率侧 ” 】 。 当然金属 离子是否对人体有 害， 目前还没有足 够长的 随访 ｊ 。对于还 想要 小孩的女性及 肾功能不良患者建
索关键词为 “ 髋关节置换；植入材料；内固定材料” 。
１ ． Байду номын сангаас 纳入 与 排除 标准
髋关节假体材料及价格
髋关节假体材料及价格髋关节假体是一种用于治疗髋关节疾病的医疗器械，其材料和价格是患者选择假体的重要考量因素。
目前市场上常见的髋关节假体材料主要有金属、陶瓷和塑料，每种材料都有其优势和劣势。
同时，不同材料的髋关节假体价格也有所不同。
下面将就髋关节假体材料及价格进行详细介绍。
金属髋关节假体是目前应用最为广泛的一种假体材料。
金属假体具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，能够承受较大的负荷，适用于年龄较大或活动量较小的患者。
常见的金属假体材料包括不锈钢、钛合金和铬钴合金。
价格方面，金属髋关节假体的价格相对较为经济实惠，适合经济条件一般的患者选择。
陶瓷髋关节假体因其优异的生物相容性和抗磨损性能而备受青睐。
陶瓷假体具有较低的摩擦系数，能够减少对周围骨组织的损伤，适用于年轻活跃的患者。
然而，陶瓷假体的价格相对较高，一般较金属假体昂贵。
塑料髋关节假体主要采用聚乙烯材料制成，具有较好的减震和缓冲性能，适用于一些特殊情况的患者，如骨折或严重骨质疏松的患者。
塑料假体的价格相对较为经济，是一些经济条件有限的患者的选择。
除了材料的选择外，髋关节假体的价格还受到其他因素的影响，如手术费用、医院等级、手术医生的经验等。
一般来说，手术费用越高，假体的价格也会相应增加。
因此，在选择髋关节假体时，患者需要综合考虑自身的病情、经济情况以及医疗资源等因素，选择最适合自己的假体材料和价格。
总的来说，髋关节假体材料及价格是影响患者选择的重要因素。
不同材料的假体具有各自的优势和适应人群，价格也有所不同。
患者在选择假体时，应该根据自身的情况和需求，选择最适合自己的假体材料和价格，同时在手术前与医生进行充分沟通，做出明智的决策。
人工骨
缓慢 缓慢 较慢
+
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目前 无
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+ 目前无
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18个月
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-
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- 已应用 - 已应用
不详 不详
+ 已应用 国内少许
- 应用不大 不详
国产
湖南共创 东博骨康 -
-
山西奥瑞 奥瑞
同种异体骨
+
-
-
-
- 应用不大 + 已应用
不详 不详
使用 /FDA
缓慢
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Novabone 固骼生 Bioglass(生物玻璃) 脆、缓慢 +
-
-
-
- 已应用
国际权威 杂志20篇
- 仅台湾应 不详
- 不详
不详
- 已应用
不详
上海贝奥路 贝奥路 TCP(磷酸钙)
上海瑞邦 瑞邦骨泰 TCP(磷酸钙)
天津中津 国产
武汉华威
金世植骨 灵
牛松质骨
(异种异体
骨）
百美特 TCP(磷酸钙)
人工骨
生产厂家 产品名
材质
吸收速度
种类
骨传 骨诱 抗生 导导素
DBM(含BMP)
排异反 应
临床应用
文献
美国Wright Osteoset 医用降解硫酸钙
8-12周
+
+
+
+
与骨生长速度相近
Zimmer
Triosite HA/TCP(磷酸钙） 12个月
+
髋关节置换材料
髋关节置换材料
髋关节置换是一种手术，用来治疗严重的髋关节疾病。
在手术中，医生会取出患者的病变髋关节，然后使用各种材料来替代髋关节。
常用的材料有以下几种：
1. 金属材料：金属材料是最常见的髋关节置换材料之一。
这种材料通常是钛合金或不锈钢。
金属材料具有良好的耐久性和机械强度，能够承受人体体重的压力，并提供稳定的支持。
但是，金属材料可能会导致金属离子渗漏和对周围组织的过敏反应。
2. 塑料材料：塑料材料也是常见的髋关节置换材料之一。
常用的塑料材料有聚乙烯和聚乙烯醇。
这种材料具有良好的润滑性和耐磨性，能够减少髋关节摩擦和磨损。
然而，塑料材料可能会因为长期使用而磨损，导致颗粒或碎片脱落，增加髋关节置换的风险。
3. 陶瓷材料：陶瓷材料也是髋关节置换的选择之一。
常用的陶瓷材料有氧化铝和氧化锆。
这种材料具有良好的耐磨性和生物相容性，能够减少髋关节的磨损和摩擦。
此外，陶瓷材料还可以防止金属离子渗漏和过敏反应。
然而，陶瓷材料可能会比金属材料更脆弱，容易发生折断。
髋关节置换材料的选择需要根据患者的具体情况和医生的建议来决定。
医生会综合考虑患者的年龄、活动水平、骨质疏松程度、过敏史等因素，并选择最合适的材料来进行手术。
总的来说，髋关节置换材料的选择是一个权衡不同因素的过程，旨在为患者提供稳定、耐久且生物相容的关节置换。
随着科技的不断进步，新的材料和技术不断涌现，为髋关节置换手术提供了更多选择和可能性。
人工髋关节假体材料的生物相容性问题分析
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1. 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）
用途：用于骨水泥型假体的固定
2. 超高分子量聚乙烯（UHMWPE）
优点：生物相容性好，质轻，强度较高
缺点：塑型变形，表面磨损率高
用途：关节内衬
问题：⑴ 灭菌方法会影响磨损性能
⑵ 磨损颗粒导致骨溶解
⑶ 硬度偏低，长期使用会产生精度偏差
3. 高交联UHMWPE
加强聚乙烯的抗磨损性能
③ 复 涂合层涂（层多表孔面金：属材复料合复HA合，涂金层属（喷H砂A+表T面iO复2/Z合rOH2A/T，i/生多物孔玻表璃面）+B，M结P）构复合
表面处理方法
① 等离子喷涂技术（应用最广泛，涂层不均匀，制备过程中HA产生裂纹， HA因高温分解）
② 电泳沉积（需对基体进行热处理） ③ 高温烧结 ④ 溶胶-凝胶 ⑤ 微弧氧化 ⑥ 快速仿生化学沉积
的皮质骨和松质骨之间，具有一定延展性
生物学固定
表面类型
① 巨孔型表面：早期，孔径1-2mm左右，孔隙率50%，有孔金属型，珊瑚面 型，珍珠面型
② 微孔型表面：最佳孔径150-400/700μm，孔隙率在30-60%，厚度0.8-2mm， 二维微孔表面（钴铬钼珠粒烧结，HA喷砂），三维微孔表面（离子喷涂， 化学沉积）
.
2
☞人工关节材料
1
金属类
2
高分子类
.
3
陶瓷类
3
金属材料
1. 不锈钢
优点：强度高（屈服强度860-1000MPa）
缺点：生物相容性差，疲劳强度低，耐磨损性能差
用途：已淘汰
2. 钴基合金
优点：在体内接近完全惰性，对裂痕内氯化物的侵蚀220 Gpa），应力遮挡效应高
优点：耐磨损，低摩擦，组织相容性好（组织对磨 损颗粒的反应轻）
缺点：陶瓷碎裂，假体撞击
注意事项：禁忌混用不同品牌产品，植入前彻底清
洗假体接触面，. 禁止金属工具直接敲击
11
陶瓷 vs 金属
组合：陶瓷头+金属内衬 与金对金相比，磨损降低了近100倍 问题：金属内衬磨损较. 重，金属离子浓度增加 12
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
概述
人工髋关节置换术（THA）历经一个多世 纪的发展，已成为治疗关节疾病的标准 手术之一
人工关节的发展史也可看作是一部生物 材料和工程技术的发展史
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
交联改性，离子注入改性，纤维填充改性
4. 硅胶
用途：小关节假体（手指）
.
5
陶瓷材料
种类：氧化铝，氧化锆，氧化铝基复合陶瓷 优点：高度的表面亲水性，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，表面涂层
.
6
☞人工关节摩擦界面
.
7
金属 vs UHMWPE
用途：股骨头材料
3. 钛及钛合金
钛
优点：抗腐蚀性能强，弹性模量低
缺点：不耐磨损，极限强度低
现状：已淘汰
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
缺点：不耐磨损
用途：假体的非关节部分
4. 钽
优点：具有类似骨小梁的弹性模量和骨整合. 性能
4
用途：假体涂层，假体非关节面
高分子材料
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
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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： 2010 年 Depuy 公司主动召回旗下两款MOM 假体 ⑴ 骨溶解+潜在的毒性和致癌风险（虽然容积磨损率低，但磨 损颗粒较小，磨损颗粒总量反而较多） ⑵存在潜在的不稳定性（不能. 完全适合偏距内衬或高边内衬）9
假体固定方式
生物学固定
目的
通过假体紧密压配达到早期稳定；通过假体表面处理，使骨长入（ingrowth） 和贴附（ongrowth）于假体，实现骨整合（osseointegration），实现远期 生物学固定
表面材料
① 陶瓷材料：氧化铝，氧化锆，氧化铝/氧化锆，ZrO2/HA中间涂层 ② 羟基磷灰石（HA）：力学性能较弱，加入TiO2和/或ZrO2 ③ 钛和钛合金： TiO2涂层（复合氧化，微弧氧化） 连通多孔钛涂层（高温烧结，碱热处理） ④ 钽：多孔钽（“金属骨小梁”），较高的机械强度，弹性模量介于一定
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第一代：BIOLOX氧化铝陶瓷关节（1974-1988），纯度 低，晶体颗粒大，密度低，脆性大
第二代： BIOLOX氧化铝陶瓷关节（1988-1994），晶体 直径降低，密度增大
第三代：BIOLOX forte （1994年至今），由微米级降为 纳米级
第四代：BIOLOX delta（2003年至今），氧化铝复合陶 瓷+纳米氧化锆+三氧化二铬+锶铝氧化铬+氧化钇）， 提高断裂强度，抑制裂纹扩展
陶瓷 vs 聚乙烯
组合：陶瓷股骨头和 UHMWPE臼杯
陶瓷头可为氧化铝或氧化锆
与金对金相比，陶对聚乙烯可减少磨损50%（线
性磨损量金对金>0.2mm/y，陶对聚乙烯0.1mm/y）
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陶瓷 vs 陶瓷
种类：氧化铝，氧化锆，氧化铝基复合材料
生产厂家：德国赛琅泰克泰克（CeramTec）