髖關(guān)節(jié)假體C是什么材質(zhì)(髖關(guān)節(jié)假體cz是什么材質(zhì))

博主:adminadmin 2023-03-11 14:24:07 條評論
摘要:今天給各位分享髖關(guān)節(jié)假體C是什么材質(zhì)的知識,其中也會對髖關(guān)節(jié)假體cz是什么材質(zhì)進行解釋,現(xiàn)在開始吧!復(fù)合材料中的佼佼者河南工...

今天給各位分享髖關(guān)節(jié)假體C是什么材質(zhì)的知識,其中也會對髖關(guān)節(jié)假體cz是什么材質(zhì)進行解釋,現(xiàn)在開始吧!

復(fù)合材料中的佼佼者

髖關(guān)節(jié)假體C是什么材質(zhì)(髖關(guān)節(jié)假體cz是什么材質(zhì))

河南工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 宋志健 劉世凱 孫亞光

近年來,陶瓷基復(fù)合材料的功能化發(fā)展與日俱進,可應(yīng)用的領(lǐng)域也不斷擴大,其中氧化鋯陶瓷基復(fù)合材料由于具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能,并且具有其他陶瓷基復(fù)合材料無法比擬的良好韌性,在生物材料、結(jié)構(gòu)材料、耐火材料、環(huán)保材料和電子材料等領(lǐng)域均有所應(yīng)用。

高純的氧化鋯呈白色,一般的呈黃色或灰色。氧化鋯是一種弱酸性氧化物,具有良好的化學(xué)性質(zhì),除硫酸和氫氟酸外,對于其他酸、堿及堿熔體、玻璃熔體和熔融金屬都具有很好的穩(wěn)定性。在大家的認知里,陶瓷一般是又硬又脆的,但氧化鋯陶瓷基復(fù)合材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能,因為氧化鋯在常壓下溫度由高到低呈三種狀態(tài)存在,即單斜相(m)、四方相(t)、立方相(c)。隨著溫度變化三種相會依次相互轉(zhuǎn)化,在此過程中會引起陶瓷基體的體積變化,進而在基體中會出現(xiàn)大量的微裂紋,可以分散尖端應(yīng)力,提高其力學(xué)性能。部分穩(wěn)定氧化鋯力學(xué)性能優(yōu)良、導(dǎo)熱系數(shù)低、抗熱震性良好,是一種應(yīng)用前景廣闊的新型結(jié)構(gòu)陶瓷。

可用于牙齒修復(fù)、骨關(guān)節(jié)修復(fù)、手術(shù)陶瓷刀等生物材料領(lǐng)域。作為齒科修復(fù)材料,首先需具有良好的生物相容性,無毒副作用;其次還需具有足夠的機械強度,能承受口腔內(nèi)咬合力的頻繁變化;同時,伴隨著人們對美觀需求的提高,要求齒科修復(fù)材料的色澤與天然牙無限接近。

氧化鋯陶瓷具有優(yōu)異的抗彎強度和斷裂韌性、良好的生物相容性等特性,且色澤美觀與天然牙一樣自然,被視為理想的全瓷修復(fù)材料,逐漸代替氧化鋁陶瓷,在修復(fù)硬組織損傷方面扮演著重要的角色。特別是氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷憑借t-m相變增韌,強度可達1000MPa,斷裂韌性可達7.2MPam0.5。

此外,隨著全瓷體加工技術(shù)CAD/CAM 的快速發(fā)展,氧化鋯陶瓷現(xiàn)已被廣泛用作齒科修復(fù)材料,如牙根管、瓷樁、托槽、牙冠及固定局部義齒等。但是現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)氧化鋯陶瓷存在低溫老化現(xiàn)象,在低溫(30 300 )潮濕條件下,如處于口腔或生物體內(nèi)環(huán)境,氧化鋯會自發(fā)地產(chǎn)生t-m相變,導(dǎo)致其力學(xué)性能和美觀性下降,這種服役過程中的穩(wěn)定性問題,降低了臨床應(yīng)用效果。近年來,在保證其綜合力學(xué)性能的基礎(chǔ)上,學(xué)者針對這一問題以及如何抑制低溫老化現(xiàn)象進行了大量的體外時效研究。氧化鋯陶瓷的低溫老化與晶粒尺寸、穩(wěn)定劑、殘余應(yīng)力大小有關(guān),可以從氧化鋯陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)、制備工藝、開發(fā)設(shè)計三方面解決其存在的低溫老化問題。

可用作關(guān)節(jié)假體材料。每年關(guān)節(jié)置換手術(shù)的數(shù)量呈穩(wěn)步增長的趨勢。目前,應(yīng)用于髖關(guān)節(jié)假體的材料主要是以鈦為代表的金屬材料。這類金屬材料一般使用壽命不超過20年,耐磨性能差,長期使用會導(dǎo)致金屬磨削顆粒的產(chǎn)生,從而引起假體周圍組織炎癥的發(fā)生。目前,氧化鋯陶瓷植入物因其優(yōu)異的生物相容性和長期耐磨性而被廣泛用作一種髖關(guān)節(jié)假體材料。與金屬材料相比,生物陶瓷能夠明顯降低植入物的磨損率。例如,3mol%氧化釔部分穩(wěn)定的四方氧化鋯(3Y-TZP),是一種具有優(yōu)異機械性能的陶瓷材料,在骨科中有很好的應(yīng)用前景。同時,氧化鋯陶瓷材料具有極好的生物相容性、良好的耐腐蝕性,是能滿足長期使用要求的潛在替代材料。另外,由于氧化鋯陶瓷具有良好的生物相容性、不積累電荷、不生銹、耐磨、鋒利度高等特點,使其在醫(yī)療器械領(lǐng)域具有潛在用途,有可能用作新型醫(yī)用陶瓷手術(shù)刀片。

可用于陶瓷軸承、研磨球、剎車片等結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域。近年來,工業(yè)各領(lǐng)域?qū)Ω咝阅懿牧系男枨笕找嬖龆唷kS著 社會 的進步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,服役于高速、高溫、強腐蝕、無磁、無潤滑等惡劣工況下的軸承需求越來越多,傳統(tǒng)的鋼軸承因在高速、高溫下壽命、強度、精度等都會下降的原因不能滿足工作要求,工程陶瓷性能要遠遠優(yōu)于鋼軸承。陶瓷材料應(yīng)用于軸承上能大幅提高軸承工作精度、使用壽命、動態(tài)剛度、散熱性能、潤滑條件等各方面指標(biāo),能有效改善機器的使用性能。陶瓷軸承套圈為薄壁環(huán)狀結(jié)構(gòu),套圈質(zhì)量的好壞將影響成品軸承的綜合性能和使用壽命。陶瓷軸承加工成本高是制約其廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵性問題,其中磨削加工成本占比超過80%。

可用作高溫環(huán)境下的耐火材料。氧化鋯陶瓷的熔點為2715 ,純致密燒結(jié)體的變形溫度可達2400 2500 ,熱穩(wěn)定性及高溫抗蠕變性能良好。氧化鋯陶瓷的熱導(dǎo)率比其他陶瓷更低,并且高溫化學(xué)性能穩(wěn)定,與多數(shù)熔融金屬不浸潤,是高溫隔熱及結(jié)構(gòu)材料的理想材料,可應(yīng)用于金屬熔煉、窯爐內(nèi)襯以及高溫防護涂層等。

在環(huán)保方面有所應(yīng)用。城鎮(zhèn)居民的人口密度越來越高,日常生活用水的環(huán)保處理意義重大。氧化鋯陶瓷的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,抗腐蝕,有一定的強度和韌性,耐磨性能優(yōu)良,并且無毒無害,可以用來制備陶瓷過濾膜。這種過濾膜使用后還可以回收利用。目前國內(nèi)的氧化鋯陶瓷過濾膜與國外的相比還有一定差距。金屬器件在日常使用過程中會發(fā)生腐蝕,在高溫環(huán)境下這種現(xiàn)象更為明顯,氧化鋯陶瓷高溫涂層熱導(dǎo)率低,抗腐蝕,可以大幅延長金屬器件在高溫下的使用壽命,提高資源利用率。

在電子材料領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。首先氧化鋯陶瓷的韌性是其他種類的陶瓷無法企及的,既具有陶瓷的溫潤手感,又具有相對高的強度和耐磨性能,因此可以用來制作高端手機的后殼。氧化鋯傳感器具有較高的測氧精度和良好的高溫穩(wěn)定性,被廣泛應(yīng)用于內(nèi)能機尾氣排放中的氧含量檢測等領(lǐng)域。氧化鋯壓電陶瓷由于性能參數(shù)多樣、振動模式的研究與開發(fā)利用增多、器件制作技術(shù)進步等因素,近年來得到廣泛應(yīng)用,例如應(yīng)用于壓電點火裝置和濾波器等。氧化鋯陶瓷還能作為高頻感應(yīng)爐的感應(yīng)發(fā)熱體,主要是由它獨特的結(jié)構(gòu)和電性能決定的。氧化鋯具有負的電阻溫度系數(shù),在室溫下,是很好的絕熱體,具有很高的電阻系數(shù),但是隨著溫度的升高,其電阻率急劇降低,在1500 左右可以成為十分良好的導(dǎo)體。

氧化鋯陶瓷基復(fù)合材料具有各種優(yōu)良的使用性能,被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域中,但仍存在一些問題,例如低溫老化問題、由于相變導(dǎo)致的失效問題、陶瓷質(zhì)材料與人體相適應(yīng)問題、提高陶瓷器件使用壽命問題、制品產(chǎn)業(yè)化問題等,都需要我們繼續(xù)探究。

本文原載于《中國建材報》3月21日9版

責(zé)編:丁濤

校對:張健

監(jiān)審:韓鳳鳳

陶瓷對聚乙烯適合多大年齡

30-40歲。

陶瓷材料具有極佳的耐磨特性,使用中大大減少了磨損顆粒的產(chǎn)生,此外陶瓷還具有高親水性,從而獲得了流體薄膜潤滑,增強了其耐磨特性。目前陶瓷界面關(guān)節(jié)是最耐磨的人工關(guān)節(jié),基于耐磨性可能年輕患者更適合選擇陶瓷界面關(guān)節(jié)。但陶瓷界面關(guān)節(jié)也存在其缺點,比如價格昂貴。

高交聯(lián)聚乙烯界面關(guān)節(jié)耐磨性不及陶瓷界面關(guān)節(jié),但在臨床使用過程中效果也是十分不錯的,價格較陶瓷界面關(guān)節(jié)相對便宜,更適合大部分人群。

陶瓷對聚乙烯注意事項

當(dāng)病人確定進行人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)后,常常為選擇哪種假體困擾,不知道應(yīng)該選擇陶瓷對陶瓷的假體還是選擇金屬頭對聚乙烯內(nèi)襯的假體。需要說明的是,髖關(guān)節(jié)假體的柄和髖臼外杯主要是鈦合金材料,股骨近端安放的股骨頭分作陶瓷或金屬頭材料的;而髖臼金屬外杯內(nèi)的內(nèi)襯材料分作陶瓷或聚乙烯材料的。

人工髖關(guān)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)配置是金屬頭對聚乙烯內(nèi)襯,沿用多年,臨床效果不錯,絕大多數(shù)(85%)能夠使用20年以上。但是,對于經(jīng)一定年限使用后關(guān)節(jié)假體失敗的原因分析,發(fā)現(xiàn)假體周圍骨溶解是造成假體松動的最主要原因。而骨溶解的發(fā)生,就與金屬頭對聚乙烯的磨損所產(chǎn)生的磨削:微小聚乙烯顆粒引發(fā)人體免疫反應(yīng)有關(guān)。

超高分子量聚乙烯假體對金屬股骨頭怎么樣

超高分子量聚乙烯假體對金屬股骨頭還不錯,這種高分子材料假肢對金屬骨頭是目前最好的材料。

亞洲髖關(guān)節(jié)是什么材質(zhì)?

全髖關(guān)節(jié)假體是什么材料做成的?

“髖臼杯”:髖臼杯是金屬材質(zhì)的,絕大部分采用鈦合金。它的外表面通過特殊的工藝噴涂(或3D打?。┥弦粚哟植诘亩嗫捉Y(jié)構(gòu),人體的骨頭可以長入到這些多孔結(jié)構(gòu)中,形成長期穩(wěn)定的結(jié)合。

“內(nèi)襯”:髖臼內(nèi)襯有兩種材料,一種是用高分子聚乙烯制成,俗稱“塑料”,但與我們?nèi)粘I钪兴褂玫乃芰喜煌?;另一種是用生物陶瓷制成,同樣,這種陶瓷與我們生活中的“陶瓷”完全不同。

“股骨頭”:人工股骨頭的材料也有兩種,一種是金屬制成,主要成分是鈷鉻鉬合金;另一種是生物陶瓷制成。

(“內(nèi)襯”和“股骨頭”所使用的陶瓷主要是由不同比例的氧化鋁和氧化鋯組成,還含有少量鎳等成分。生物陶瓷的研發(fā)經(jīng)過了一個長期的過程:一、二代陶瓷是灰白色的,目前已不再使用;三代陶瓷為黃色(俗稱“黃陶”),正逐漸退出市場;四代陶瓷是粉色的(俗稱“粉陶”),是目前市場的主流,已有超過15年的使用歷史。)

“股骨柄”:股骨柄為金屬材質(zhì),絕大部分是鈦合金制成。不同廠家不同系列的股骨柄在形狀上有些差別,主要是為了和大腿骨的骨髓腔形態(tài)相適合;它的表面進行了粗糙化(噴砂或磨砂)處理,或者噴涂上一層多孔金屬(或羥基磷灰石等生物材料),這樣可以和人體的骨頭長到一起,形成長期的穩(wěn)定。

(順便說明一下,無論選用上述何種材料,接受髖關(guān)節(jié)置換以后是可以核磁共振檢查的。)

5. 全髖關(guān)節(jié)假體的界面有幾種組合?

通過上述介紹,大家已經(jīng)了解到,一套全髖關(guān)節(jié)假體由4個組件組成,其中“髖臼杯”和“股骨柄”都是金屬材質(zhì),不需要病友去選擇,醫(yī)生會根據(jù)具體情況使用不同的型號。需要患者參與選擇的只有界面,也就是選用什么材質(zhì)的“內(nèi)襯”和“股骨頭”。

根據(jù)前文所述,“股骨頭”(金屬/陶瓷)和“內(nèi)襯”(聚乙烯/陶瓷)各有2種材質(zhì),按照排列組合,會產(chǎn)生以下幾種組合:

①金屬股骨頭—陶瓷內(nèi)襯(我們把它簡稱為“金屬對陶瓷”);

②金屬股骨頭—聚乙烯內(nèi)襯(簡稱為“金屬對聚乙烯”);

③陶瓷股骨頭—陶瓷內(nèi)襯(簡稱為“陶瓷對陶瓷”);

④陶瓷股骨頭—聚乙烯內(nèi)襯(簡稱為“陶瓷對聚乙烯”)。

由于陶瓷具有一定的脆性,其硬度又高于金屬,當(dāng)它和金屬匹配組成關(guān)節(jié)時容易發(fā)生金屬磨損和一定概率的陶瓷破碎,所以“金屬對陶瓷”這種組合基本上不被使用。這樣,可供患者選擇的就剩下3種組合: “金屬對聚乙烯”,“陶瓷對陶瓷”和“陶瓷對聚乙烯”。

髖關(guān)節(jié)置換陶對陶和陶對聚乙烯什么區(qū)別

髖關(guān)節(jié)假體的柄和髖臼外杯主要是鈦合金材料,股骨近端安放的股骨頭分作陶瓷或金屬頭材料的;而髖臼金屬外杯內(nèi)的內(nèi)襯材料分作陶瓷或聚乙烯材料的。

人工髖關(guān)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)配置是金屬頭對聚乙烯內(nèi)襯,沿用多年,臨床效果不錯,絕大多數(shù)(85%)能夠使用20年以上。但是,對于經(jīng)一定年限使用后關(guān)節(jié)假體失敗的原因分析,發(fā)現(xiàn)假體周圍骨溶解是造成假體松動的最主要原因。而骨溶解的發(fā)生,就與金屬頭對聚乙烯的磨損所產(chǎn)生的磨削:微小聚乙烯顆粒引發(fā)人體免疫反應(yīng)有關(guān)。

陶瓷對陶瓷的關(guān)節(jié),可以最大限度地避免上述問題的發(fā)生,1.陶瓷對陶瓷極大地減少了磨損顆粒,陶瓷是所有材料中最耐磨的材料之一,磨損很小,因此產(chǎn)生的微粒就少。2.陶瓷磨損顆粒生物惰性高,也就是說,其顆粒引起機體反應(yīng)很輕,很少造成大量骨溶解,從而減少了假體松動的可能性。

因此,理論上講金屬頭對聚乙烯內(nèi)襯的關(guān)節(jié)絕大多數(shù)能夠使用20年以上,而陶瓷對陶瓷的關(guān)節(jié)可避免骨溶解引起的假體松動,應(yīng)該比金屬頭對聚乙烯的關(guān)節(jié)多使用許多年。

鈷鉻鉬合金人工關(guān)節(jié)假體是鍛造還是鑄造?

鈷鉻鉬合金(CoCrMo)是鈷基合金中的一種,也是通常所說的司太立(Stellite)合金的一種。

簡介

鈷鉻鉬合金(CoCrMo)是鈷基合金中的一種,也是通常所說的司太立(Stellite)合金的一種,是一種能耐磨損和耐腐蝕的鈷基合金。最初的鈷基合金是鈷鉻二元合金,之后發(fā)展成鈷鉻鎢三元組成,再后來才發(fā)展出鈷鉻鉬合金。鈷鉻鉬合金是以鈷作為主要成分,含有相當(dāng)數(shù)量的鉻、鉬和少量的鎳、碳等合金元素,偶爾也還含有鐵的一類合金。根據(jù)合金中成分不同,它們可以制成焊絲,粉末用于硬面堆焊,熱噴涂、噴焊等工藝,也可以制成鑄鍛件和粉末冶金件。

分類

鈷和鉻是鈷基合金的二種基本元素,而添加鉬能得到較細的晶粒并在鑄造或鍛造后有較高的強度。鈷鉻鉬合金,基本上分為二類:CoCrMo合金與CoNiCrMo合金;

1,第一類是CoCrMo合金,通常是鑄造產(chǎn)品,;工藝的改進大幅度提高了該材料的綜合機械性能;

2,另一類是CoNiCrMo合金,通常是(熱)鍛造精密加工的。鑄造CoCrMo合金已用于牙科數(shù)十年,目前用來制造人工關(guān)節(jié),鍛造CoNiCrMo合金用來制造承受大負荷重關(guān)節(jié)如膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)。

用途

CoNiCrMo合金是具潛力的鍛造鈷基合金之一,原來稱為MP35N,在受應(yīng)力時,可以在海水(含氯化物離子)中有高度抗蝕性,冷加工可以增加該合金的強度,可是冷加工有相當(dāng)?shù)睦щy度,特別是制造大的裝置,例如髖關(guān)節(jié)柄,只有熱鍛較為適用。

鍛造的CoNiCrMo合金耐磨耗性質(zhì)和鑄造的CoCrMo合金相似,具有耐疲勞性好和抗拉強度高的優(yōu)點,因此它適合應(yīng)用在需要壽命長且不會骨折或應(yīng)力疲勞處,例如髖關(guān)節(jié)處的人工關(guān)節(jié),對于將植入物深深埋入股骨骨髓導(dǎo)管中這個困難且昂貴的手術(shù)而言,這個優(yōu)點是很重要的。

鈷基合金的彈性模數(shù)并不會隨著最大拉伸強度的改變而改變,其值在220至234 GPa的范圍,高于其它材料如不銹鋼。

CoCrMo合金特別容易受加工硬化影響,所以不能使用像其它金屬的一樣的制造過程,而需使用真空精密鑄造??刂颇乜梢钥刂畦T件的晶粒大小,在較高溫形成粗的晶粒,會降低強度,但也會析出相距較遠且較大的碳化物而降低材料的脆性。

髖關(guān)節(jié)假體C是什么材質(zhì)的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容。