醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步幫助人們延長(zhǎng)壽命、改善健康,，但人體的某些部位在生命過(guò)程中會(huì)有耗損,。人工關(guān)節(jié)翻修病例仍居高不下

　　本文將探討骨科矯形外科應(yīng)用中的部分人工材料并重點(diǎn)討論其優(yōu)缺點(diǎn)。此外,，還將介紹骨置換技術(shù)中生物活性材料所發(fā)揮的關(guān)鍵作用。

　　人工骨科材料

　骨科器械的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)選擇最佳材料一直是業(yè)界的難題,，制造商正在努力開(kāi)發(fā)高性能產(chǎn)品,，同時(shí)最大限度減少與材料選擇相關(guān)的錯(cuò)誤。

　　聚乙烯

普通 UHMWPE 并不是理想的材料,，尤其在長(zhǎng)期的性能表現(xiàn)方面,。根據(jù)對(duì) MOM 植入物的觀察，PE 由于其磨損率高于 MOM,，因此還會(huì)產(chǎn)生顆粒,。PE 還可能發(fā)生疲勞斷裂，尤其是當(dāng)接觸高能照射而產(chǎn)生交聯(lián) UHMWPE 時(shí),。 高能照射對(duì)聚合物的化學(xué),、物理學(xué)和力學(xué)屬性的影響十分復(fù)雜。

　　陶瓷

　　醫(yī)用級(jí)陶瓷的主要缺點(diǎn)在于易碎,。因此,，開(kāi)發(fā)增韌陶瓷不僅是當(dāng)務(wù)之急，也是未來(lái)的工作重點(diǎn),。微斷裂力學(xué)未來(lái)發(fā)展以及微型陶瓷和納米陶瓷復(fù)合材料的設(shè)計(jì)將為醫(yī)療應(yīng)用帶來(lái)更先進(jìn)的陶瓷材料,。這種陶瓷復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)了高達(dá) 7.2 MPa m1/2 的斷裂韌度，這是迄今為止得到的最高斷裂韌度結(jié)果,。

　　骨科矯形器械開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的材料選擇

　　陶瓷可與聚合物等其他材料相混合以形成雜化復(fù)合材料,。這種陶瓷復(fù)合材料由泡沫陶瓷（光相）和 Ceram 開(kāi)發(fā)的聚合物混合物（暗相）組成。這種雜化材料結(jié)合了陶瓷的生物活性和增韌聚合物的柔性,?？梢詫⒍喾N形式的陶瓷雜化復(fù)合材料制成不同的微觀結(jié)構(gòu),，用于各種應(yīng)用，包括但不限于脊柱融合,、縫合錨釘,、創(chuàng)傷固定螺釘、股骨植體,、牙種植體以及部分和全部關(guān)節(jié)置換,。所有這些都遵循醫(yī)療器械設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的基本原理：特定植入裝置采用特定材料。這里再?gòu)?qiáng)調(diào)一次,，在項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)以及設(shè)計(jì)控制之前,，評(píng)估和選擇材料是成功的關(guān)鍵。

　　生物活性材料的未來(lái)

　　那么,，骨科矯形外科應(yīng)用的材料未來(lái)會(huì)有何變化,？很明顯，開(kāi)發(fā)新的生物活性材料將是一個(gè)基本要求,，而這對(duì)材料專家來(lái)說(shuō)將是一個(gè)挑戰(zhàn),。骨科矯形醫(yī)療器械必須在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮生物活性。

　　另一項(xiàng)挑戰(zhàn)則是開(kāi)發(fā)新型人工關(guān)節(jié)軟骨,。這種材料不僅要具有生物活性,，還必須能在膝部承受 6.5 倍人體重量的負(fù)荷，并且充當(dāng)關(guān)節(jié)處的潤(rùn)滑層,。根據(jù)圖 1,，新型材料的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)必須允許加入大量組織間液，一些軟骨細(xì)胞,、蛋白多糖等,，以便保持足夠的強(qiáng)度和活性。