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摩擦磨损试验机、生物力学试验机在人体医学材料中的应用

来源:SPAI TECH-http://www.picwon.com时间:2014-08-29 15:36关注:
    随着对关节假体摩擦磨损试验方法的深入研究,关节假体摩擦磨损试验机、生物力学试验机应运而生,研究成果从试验机的结构模拟、运动模拟和润滑模拟三个方面对试验机进行了分析,并指明了模拟试验机的发展方向。人体关节置换是治疗关节疾病的一个有效手段,而假体在人体中的摩擦磨损是造成其失效的一个重要原因。借助人工关节模拟试验机,模拟关节假体在人体内的实际工况,考察假体材料的强度、摩擦磨损和蠕变等性能,对关节假体在临床中的成功应用是非常重要的。
    聚乙烯用于人工关节置换材料已有40多年的历史,具有低的摩擦因数和磨损率、良好的机械性能及生物相容性,但聚乙烯磨损颗粒引起的局部界面骨溶解,导致假体无菌松动,是造成人工关节置换失败的主要原因。为了提高人工关节的摩擦性能,新的关节假体组合界面,如金属对金属、陶瓷对陶瓷引起了研究者的关注。金属对金属人工关节的线性摩擦率只相当于金属对普通超高分子聚乙烯的百分之一,但金属对金属人工关节存在应力遮挡效应,同时期释放的金属离子具有潜在的毒性。陶瓷材料具有良好的生物相容性、摩擦系数低、磨损小、耐磨力强,但陶瓷内衬断裂影响了陶瓷对陶瓷人工关节的长期效果。进一步改善材料的功能适应性,探索新的关节假体材料表面改性的方法,对人体关节生物摩擦行为和润滑机制进行研究是目前研究的主要问题。
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