关节假体都是由什么材料做成的？关节假体常用的材料有哪些？

他们每晚做很多髋、膝下肢外科手术，时常有病人疑惑下肢implantation是用甚么钛材料锻造的。具体来说，下肢implantation常用的钛材料有珍贵钛（复合钛材料、钴铬钛）、聚丙烯和陶瓷器，一般来说implantation用的是骨石材聚聚氨酯。

如果那些科学词语让您感觉较为乏味，那么让他们换一类讲法：你的下肢implantation和歼20轰炸机用了同一类钛材料！陶瓷器也可以用以做下肢implantation！ 你的下肢implantation配件和装刘洪安的塑料瓶，都是用聚丙烯做的！您先不必吃惊，那些都是历史事实，上面他们来详尽介绍下肢implantation的锻造钛材料。

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骨下肢分期付款常用的是髋下肢和膝下肢，为描述方便快捷，他们把下肢implantation分为市场主体，磨擦介面和骨-implantation介面三个部份来说。

1.市场主体部份

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市场主体部份，即膝下肢的肱骨网络平台托，髋下肢的肱骨柄和胸骨外杯，一般是TC4复合钛材料，由钛和小量的钒、钢制成。复合钛材料锈蚀，色泽柔和，耐热性较好，在工业上堪称中国航天钛：美国的SR-71低空战机就是复合钛材料做的机壳，我国舰载的歼20轰炸机里复合钛材料比例仅约20%。

在各种钛中，复合钛材料流体力学模块较为接近头盖骨，和头骨有较好的流体力学兼容性，既不即使布季支撑不动，又不容易即使太硬挖开头骨。复合钛材料表层有几层球状的水解层，在人体内极难被锈蚀，微生物兼容性好，很少有排外反应，目前也没有发现明确的残害作用。虽然有诸多出众的操控性使复合钛材料成为了眼科内植物的平庸钛材料，但复合钛材料难炼钢，梅西县研磨，这是下肢implantation价格廉宜的原因之一。

2.磨擦介面

（1）钛：

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磨擦介面是下肢活动功能的核心。如果是钛构成的磨擦介面，例如髋下肢implantation的钛股头骨和膝下肢implantation的肱骨髁，采用的是钴-铬或钴铬钼钛。这类钛最突出的特性是耐磨。钴在工业上用于锻造硬质钛刀具，钼更是坦克装甲不可或缺的钛钛材料。强强联合制成的钛，耐磨耐冲击，用那些钛锻造下肢implantation磨擦介面，利于延长implantation寿命，减少有害的磨损碎屑产生。

（2）聚丙烯：

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为了缓冲和耐磨，膝下肢肱骨和肱骨implantation中间需要放置一片塑料垫片，髋下肢implantation胸骨部份也可以选择塑料的衬垫。聚丙烯是一类古老且常用的塑料，日程生活中，从脸盆到塑料瓶都有它的身影。

下肢implantation要植入人体，还要使用很多年不损坏，用这么低端的塑料会不会难以胜任呢？其实历史上，人类也尝试过更高级的塑料，比如聚四氟乙烯（特氟龙）但表现都不平庸，经过多年大浪淘沙的筛选，聚丙烯以优良的耐磨损和抗冲击操控性成为了最优选择。下肢implantation所用的聚丙烯，和用以做塑料脸盆的略有不同。60年代人们通过增加普通聚丙烯分子大小，锻造出超高分子量聚丙烯，获得了更好的耐磨损操控性，更低的磨擦系数。

90年代以来，又通过化学反应甚至高能射线，辅以精细的热处理，让聚丙烯分子相互拉起手来，形成高交联聚丙烯，进一步增加耐磨性。所以，下肢implantation所用的聚丙烯和生活中常用的聚丙烯，除了名字和类似之外，其实不是同几层次的东西了。

（3）陶瓷器：

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陶瓷器确实可以用以锻造人工下肢，不但如此，目前最先进的髋下肢implantation都使用了陶瓷器的。下肢implantation选用的陶瓷器钛材料，不是您家里做碗的那种。生活中的陶瓷器，是由黏土经过高温烧结，形成的坚硬钛材料；而下肢implantation的陶瓷器，锻造原料是高纯度的水解铝、水解锆，烧结的温度也更高，控制得更严格。

水解铝和水解锆是甚么呢？

天然的水解锆晶体称为斜锆石，您不知道斜锆石是甚么没关系，那么水解铝的天然晶体您一定听说过：蓝宝石和红宝石——都是高硬度的宝石。这样出色钛材料和特殊工艺锻造出的陶瓷器，既耐磨又坚硬。陶瓷器锻造的髋下肢implantation，每年只磨损5微米（20万分至一米），经久耐用，是年轻病人的最佳选择。

瓷碗容易摔碎，于是人们发明了搪瓷碗，下肢implantation的研发思路也是一样的。早期的陶瓷器髋下肢implantation容易碎裂，未解决这一问题，人们在implantation钛表层烧结几层陶瓷器，成为黑晶implantation。这样既保留了陶瓷器的耐磨特性，也占到了钛不宜碎裂的好处。实际上，现在的第四代陶瓷器implantation，已经很少发生碎裂，黑晶implantation和陶瓷器implantation各有千秋，并没有明确的优劣之分。

3.骨-implantation介面

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implantation需要一般来说在头骨上，对于多数膝下肢implantation和少数髋下肢implantation，implantation和头骨之间需要涂抹几层骨石材，就像砌墙用的灰浆一样，通过填塞骨面和implantation的缝隙，来实现implantation的一般来说。骨石材是一类聚合钛材料，它的化学名称叫做聚聚氨酯。

聚聚氨酯还有一个更通俗的名字——有机玻璃，这又是一类生活中常用的钛材料，就是用以制作公交站台广告牌和印章的那个。普通的有机玻璃经过化学改性，使其更适宜眼科应用，就成了骨石材。骨石材化学性质稳定，微生物兼容性好，应用于眼科手术已有超过60年的历史。

当然，在髋下肢，大部份情况下是不需要这层石材的，取而代之的是一些涂层物质，包块羟基磷灰石、微小钛珠或者喷砂制成的粗糙面以及骨小梁涂层等，都是为了让头骨和钛implantation之间实现微生物愈合，也就是长在一起。

总结

以上便是下肢implantation的常用钛材料。一副下肢implantation看似不起眼，但它的背后是冶金、化工，机械研磨等多领域科技的融合，是人工下肢外科几十年尝试和积累的凝聚，其复杂和精妙令人叹为观止。

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