膝关节置换假体是什么材料做的？膝关节置换假体有陶瓷的吗？

髋下肢分期付款implantation是甚么板材做的?髋下肢分期付款implantation有陶瓷器的吗?

大多数医师都认为Baug这类的术后控制技术是影响下肢分期付款术后结论的最重要因素。不过，TKAimplantation的结构设计瑕疵或者板材瑕疵也可能将引致不当肾病和下肢分期付款早期失败。即便implantation这类没有任何问题，倘若为患者优先选择了不最合适的implantation，也可引致术后十分困难和不当肾病。

选用环环相扣制原则PG优先选择implantation是一种普遍而传统的道德观，也就是根据炎症的轻微某种程度逐步优先选择implantation。例如，选用单髁implantation治疗起居室室Mousson慢性，而托架式implantation用在最轻微月经不调和病态的髋下肢上。但是随着implantation发展和术后控制技术进步，implantation的优先选择现在更多的是依赖于医师的重大决策，尤其是在慢性某种程度、病态或低落轻微某种程度相对较低的情况下。

无论优先选择哪种类型的髋下肢implantation，implantation板材都应具有一定气压、微生物相容性和机械性能。同时，implantation结构设计应与人工下肢的机械性能相相容，并应使术后操作更容易。如果可以的话，implantation应该为特殊情况下选用提供多种优先选择，并且在整修术后中不会造成十分困难。

由于implantation在胃部和导管的研究结论有很大差别，所以极难一眼看出哪种implantation满足大部份那些要求。总体上来说，建议优先选择那些良好理论背景、长期医学效果卓越和Baug熟识的implantation。

板材

板材主要包括：肱骨髁和肱骨平台所选用的金属板材，最近再次出现的陶瓷器板材、腓骨和关键部位选用的超强熔点聚丙烯、固定implantation选用的骨石材。大部份的板材是在各个生产商的微生物医学中通过充分的试验生产出来的。不过，即便板材在导管试验中已经被证明是非常杰出，implantation在置入胃部后也可能将再次出现完全不同的结论。了解那些板材的性质是很重要的，因为微生物医学结论并不总是与医学结论相符合。

金属

制造implantation所选用的金属需要具备微生物相容性、气压足够多忍受损耗和在胃部不能被锈蚀。人胃部选用的大多数金属板材都是钛。主要包括铁基钢制钛、钴铬钛、钛钛、锆钛和钛金属。

金属的特性，比如气压、耐久度和微生物相容性，是由其成分和结构决定的。在生产过程中，各种生产工艺都可以改变金属特性。

金属本质上是一种晶体，被制成各种钛以便改善其这类特性。钛可由添加少量碳、氧、氮等填隙原子或者少量锰、铝、钒等替代原子到基质中合成。加热使替代原子均匀分散称为沉淀硬化。金属可以通过热处理和冷处理来加工。热加工通过减小晶粒尺寸来改变其形状和固化内部键合，效果依赖于温度和时长。冷加工通过加强晶体间的结合来减少金属晶体的位错，从而提高屈服气压和降低塑性。

气压也受置入物的加工方式影响。多数骨科置入物的加工方式是铸造、机加工和锻造。由于铸造可能将不能保证均匀的晶粒大小，因此它会降低置入物的气压。即便选用最好的置入物板材，如果在胶合板过程中存在瑕疵，其弹性模量都会发生变化，即便0.2%的瑕疵也会影响其气压。

疲劳和锈蚀与选用年限密切相关。疲劳气压是板材在107个循环的反复恒定冲击下产生裂纹的转折点。疲劳气压与金属的选用方式(气压和受力方向)、金属这类瑕疵以及金属的性能密切相关。金属锈蚀是金属的氧化降解，是由电化学溶解现象和磨损，或两者的协同作用引起的。当金属断裂时，金属锈蚀会加速。

置入人体的金属置入物的锈蚀有两个影响：第一，它降低了置入体的气压;第二，锈蚀产生的板材或离子会引致置入体周围的骨质溶解和炎症反应。

金属锈蚀可再次出现在金属局部或者整个表面。当暴露于空气或盐水中时，通过金属元素的氧化在金属的最外层表面形成一个非常薄的2-10nm的薄膜。该惰性的薄膜可以阻止进一步金属锈蚀和金属离子释放。钢制产生氧化亚铁、三氧化二铁和三氧化二铬，而钴铬钛产生三氧化二铬，钛钛产生二氧化钛。该氧化膜的气压和其与金属基体的结合气压对锈蚀有很大的影响。为了减少锈蚀，在制造过程中，金属被浸在含水氮气中，或者表面经过处理，以增加被动式薄膜的气压。

微生物相容性受磨损颗粒或锈蚀产生的板材或两者同时影响。那些物质要么通过血液循环扩散到全身，引起组织损伤或免疫反应，要么集中沉积，引起炎症反应、组织破坏和肿瘤形成。那些反应受金属类型、接触时间和磨损颗粒数量影响。

钢制

钢制是一种铁基钛，根据添加氮或锰的强化方法，或根据制造工艺，可分为多种类型。主要用在接骨钢板和螺钉上。过去，钢制也曾用在人工下肢置入物中，但是其可靠性不如钴铬钛和钛钛，所以不在用于该用途。

钴铬钛

钴铬钛气压大、耐锈蚀，但是在铸造时，其晶粒变得不规则，其气压往往会下降。它具有低延展性和高耐磨性，但这意味着对它的加工相当十分困难。钼、碳、镍、硅或者铁元素被添加其中以增强其特性。钴铬钼钛包含钼，以减少点蚀和锈蚀。

纯钛只用于制造多孔涂层，因为它的低气压。在骨科领域，Ti-Al6-V4通常用于置入人体，因为它具有卓越的微生物相容性，并且不引起炎症反应、中毒反应，同时具有高气压和高抗疲劳性能。它的弹性模量只有钴铬钛的一半，有利于应力从置入物分散到骨质上，从而减少应力遮挡引致的骨再塑。不过，与钴铬钛相比，钛钛形成钝化膜较差，与钴铬钛相比，防止基体锈蚀能略差。因此，它不再用于人工髋下肢的肱骨部分，因为当与PE关键部位下肢时，它会引致磨损问题。

锆

锆金属与钛类似。锆钛包含2.5%铌，抗疲劳性能与钴铬钛类似。当锆被氧化时，在其表面会形成5μm左右的二氧化锆，也就是自然界中的陶瓷器。换句话说，其基体依然是金属，但是表面变成陶瓷器以降低磨损。因此，加热灭菌会产生表面碎裂。

这种陶瓷器表面相比其他金属拥有优异的抗磨损能力。与钴铬钛相比，能减少40-90%的聚丙烯磨损。Ezzet等报告，氧化锆肱骨髁能够显著减少运动活跃的TKA患者在模拟条件下的聚丙烯(PE)磨损。但是，这种TKA的磨损主要是分层磨损，完全不同于粘着磨损。因此，对于氧化锆是否能减少磨损在医学中仍存在疑问。Hui等报告，在医学中和放射学结论中，是否选用氧化锆肱骨髁没有显著的区别。Kim等报告，在一项5年随访研究中，钴铬钛肱骨髁和氧化锆钛肱骨髁在磨损颗粒大小、年磨损重量和形状上没有区别。

钽(多孔坦金属)

与人工下肢常用的金属相比，坦金属是一种具有多种潜在优势的微生物板材，主要包括低刚度、高孔隙率、高摩擦系数。钽表面也有增加宿主白细胞活化和降低细菌粘附的作用。

坦的弹性模量与骨质相似。当孔隙率保持在80%时，骨就会向内生长。坦主要作为骨小梁系统用于骨缺损和微生物型肱骨平台。

金属之间的相互作用

在同一部位选用两种不同的置入物时，如果可能将，应选用相同的金属，以减少电偶锈蚀。电偶锈蚀是由于金属间的电化学转移而发生的。在钢制与钴铬钛之间、钢制与钛钛之间的电偶锈蚀更为明显。钴铬和钛钛之间的电偶锈蚀很小。

陶瓷器

陶瓷器表面稳定，摩擦系数小。陶瓷器在人工下肢中的存在是以氧化物形式，主要包括氧化铝和氧化锆。陶瓷器化学性能稳定，不发生氧化降解。陶瓷器具有良好的微生物相容性和优异的气压，尤其耐锈蚀和疲劳。此外，多孔陶瓷器弹性模量接近于骨的弹性模量，因此载荷向骨的传递比金属的更为平缓。与铝基陶瓷器相比，锆基陶瓷器的韧性更高，不易碎裂。另一个优势是，骨可以生长到多孔陶瓷器表面的孔隙。基于那些优点，自20世纪60年代以来，它已被用于髋下肢implantation。

不过，因为髋下肢比髋下肢更复杂的微生物力学和结构，因此陶瓷器板材极难用在人工髋下肢置入物中。同时陶瓷器不能选用骨石材固定。因此，它会引致髋下肢髋臼移位的问题，肱骨侧也会再次出现同样的问题。Onishi报告，当在髋下肢中选用陶瓷器时，失败的主要原因是肱骨部件松动，不是由于化学反应，而是由于机械因素。因此，为了保证稳定的固定，目前正在研究制造金属背面的陶瓷器产品。

陶瓷器板材具有较强的抗压缩能力，但抗拉、剪切能力较弱。此外，由于低延展性，它是脆性的。当施加循环力时，它会发生微破裂。此外，由于难以控制晶粒尺寸，在加工过程中极难达到均匀性。由于陶瓷器耐热性较弱，在灭菌过程中可能将会再次出现问题。虽然氧化锆与聚丙烯下肢不会引起磨损，但氧化锆-氧化锆的下肢会显著增加磨损。