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文檔簡(jiǎn)介
1、第3章 醫(yī)用金屬材料,目錄,1 金屬植入材料,定義: 歷史 應(yīng)用:,是一種用作生物醫(yī)用材料的金屬或合金,又稱作外科用金屬材料或醫(yī)用金屬材料,是一類生物惰性材料。 公元前400300年,腓尼基人就將金屬絲用于修復(fù)牙缺失;在中國(guó)唐代 (618-907A.D.),有用銀膏補(bǔ)齒的記載2,銀膏的成分是銀、汞和錫,與現(xiàn)代的銀汞合金很相似。最先廣泛應(yīng)用于臨床治療的金屬材料是具有良好化學(xué)穩(wěn)定性及加工性能的金、銀、鉑等貴金屬,但以修補(bǔ)為主,直到20世紀(jì)初,不銹鋼的開(kāi)發(fā)應(yīng)用才使得金屬材料在生物醫(yī)用器材上的應(yīng)用發(fā)展更為廣闊。 通常用于整形外科、牙科等等領(lǐng)域,具有治療、修復(fù)固定和置換人體硬組織系統(tǒng)的功能。 目前臨床應(yīng)
2、用的金屬植入材料主要包括:醫(yī)用貴金屬、醫(yī)用鈦、鉭、鈮、鋯等單質(zhì)金屬,以及不銹鋼、鈷基合金、鈦合金、鎳鈦形狀記憶合金、磁性合金等。,2 醫(yī)用金屬材料的特性與要求,(1)生物相容性: 即生物學(xué)反應(yīng)最小 (2)優(yōu)良的機(jī)械性能: 強(qiáng)度與彈性模量(與生物體匹配) 人體骨的強(qiáng)度不高,如股骨頭的抗壓強(qiáng)度僅為143MPa,具有較低的彈性模量;股骨頭的強(qiáng)度縱向彈性模量約為13.8GPa,徑向彈性模量為縱向的1/3,其斷裂韌性較高 健康骨骼還具有自行調(diào)節(jié)能力,不易損壞或斷裂。與人體骨相反,生物醫(yī)用金屬材料通常具有較高的彈性模量,一般高出人體骨一個(gè)數(shù)量級(jí),即使模量較低的鈦合金也高出人體骨4-5倍,生物醫(yī)用金屬材料以
3、其優(yōu)良的力學(xué)性能、易加工性和可靠性在臨床醫(yī)學(xué)中獲得了廣泛的應(yīng)用,其重要性與生物醫(yī)用高分子材料并駕齊驅(qū),在整個(gè)生物醫(yī)用材料應(yīng)用中各占45%左右,由于金屬材料在組成上與人體組織成分相距甚遠(yuǎn),因此,金屬材料很難與生物組織產(chǎn)生親合,一般不具有生物活性,它們通常以其相對(duì)穩(wěn)定的化學(xué)性能,獲得一定的生物相容性,植入生物組織后,總是以異物的形式被生物組織所包裹,使之與正常組織隔絕。組織反應(yīng)一般根據(jù)植入物周圍所形成的包膜厚度及細(xì)胞浸潤(rùn)數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)。美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)的ASTM-F4的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,金屬材料埋植6個(gè)月后,纖維包膜厚度0.03mm為合格。,金屬材料的毒性,毒性反應(yīng)與材料釋放的化學(xué)物質(zhì)和濃度有關(guān)。因此,若在材料
4、中需引入有毒金屬元素來(lái)提高其他性能,首先應(yīng)考慮采用合金化來(lái)減小或消除毒性,并提高其耐蝕性能;其次采用表面保護(hù)層和提高光潔度等方法來(lái)提高抗蝕性能。,金屬的毒性主要作用于細(xì)胞,可抑制酶的活動(dòng),阻止酶通過(guò)細(xì)胞膜的擴(kuò)散和破壞溶酶體,一般可通過(guò)組織或細(xì)胞培養(yǎng)、急性和慢性毒性試驗(yàn)、溶血試驗(yàn)等來(lái)檢測(cè)。,二、耐生理腐蝕性,腐蝕的發(fā)生是一個(gè)緩慢的過(guò)程,其產(chǎn)物對(duì)生物機(jī)體的影響決定植入器件的使用壽命。醫(yī)用金屬材料植入體內(nèi)后處于長(zhǎng)期浸泡在含有有機(jī)酸、堿金屬或堿土金屬離子(Na+、K+、Ca2+)、Cl離子等構(gòu)成的恒溫(37)電解質(zhì)的環(huán)境中,加之蛋白質(zhì)、酶和細(xì)胞的作用,其環(huán)境異常惡劣,材料腐蝕機(jī)制復(fù)雜。此外,磨損和應(yīng)力
5、的反復(fù)作用,使材料在生物體內(nèi)的磨損過(guò)程加劇,可能發(fā)生多種腐蝕機(jī)制協(xié)同作用的情況。因此,有必要了解材料在體內(nèi)環(huán)境的腐蝕機(jī)制,從而指導(dǎo)材料的設(shè)計(jì)和加工。生物醫(yī)用金屬材料在人體生理環(huán)境下的腐蝕主要有八種類型:,化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)全部在暴露表面上或在大部分表面上均勻進(jìn)行的一種腐蝕。腐蝕產(chǎn)物及其進(jìn)入人體環(huán)境中的金屬離子總量較大,影響到材料的生物相容性。,點(diǎn)腐蝕發(fā)生在金屬表面某個(gè)局部,也就是說(shuō)在金屬表面出現(xiàn)了微電池作用,而作為陽(yáng)極的部位要受到嚴(yán)重的腐蝕。臨床資料證實(shí),醫(yī)用不銹鋼發(fā)生點(diǎn)蝕的可能性較大。,1. 均勻腐蝕,2. 點(diǎn)腐蝕,發(fā)生在兩個(gè)具有不同電極電位的金屬配件偶上的腐蝕。多見(jiàn)于兩種以上材料制成的組合植
6、入器件,甚至在加工零件過(guò)程中引入的其他工具的微粒屑,以及為病人手術(shù)所必須使用的外科器械引入的微粒屑,也可能引發(fā)電偶腐蝕。因此,臨床上建議使用單一材料制作植入部件以及相應(yīng)的手術(shù)器械、工具。,3. 電偶腐蝕,由于環(huán)境中化學(xué)成分的濃度分布不均勻引起的腐蝕,屬閉塞電池腐蝕,多發(fā)生在界面部位,如接骨板和骨螺釘,不銹鋼植入器件更為常見(jiàn)。,4. 縫隙腐蝕,發(fā)生在材料內(nèi)部晶粒邊界上的一種腐蝕,可導(dǎo)致材料力學(xué)性能嚴(yán)重下降。一般可通過(guò)減少碳、硫、磷等雜質(zhì)含量等手段來(lái)改善晶間腐蝕傾向。,5. 晶間腐蝕,植入器件之間切向反復(fù)的相對(duì)滑動(dòng)所造成的表面磨損和磨蝕環(huán)境作用所造成的腐蝕。不銹鋼的耐磨蝕能力較差,鈷基合金的耐磨蝕
7、能力優(yōu)良。,6. 磨蝕,材料在腐蝕介質(zhì)中承受某些應(yīng)力的循環(huán)作用所產(chǎn)生的腐蝕,表面微裂紋和缺陷可使疲勞腐蝕加劇。因此,提高表面光潔度可改善這一性能。,7. 疲勞腐蝕,在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下出現(xiàn)的一種加速腐蝕的行為。在裂紋尖端處可發(fā)生力學(xué)和電化學(xué)綜合作用,導(dǎo)致裂紋迅速擴(kuò)展而造成植入器件斷裂失效。鈦合金和不銹鋼對(duì)應(yīng)力腐蝕敏感,而鈷基合金對(duì)應(yīng)力腐蝕不敏感。,8. 應(yīng)力腐蝕,3 常用醫(yī)用金屬材料,3.1 不銹鋼 醫(yī)用不銹鋼(stainless steel as biomedical material)為鐵基耐蝕合金,是最早開(kāi)發(fā)的生物醫(yī)用合金之一,以其易加工、價(jià)格低廉而得到廣泛的應(yīng)用,其中應(yīng)用最多的是
8、奧氏體超低碳316L和317L不銹鋼。表3-2為常用醫(yī)用金屬材料的成分表,相應(yīng)的機(jī)械性能見(jiàn)表3-1 奧氏體不銹鋼是在鐵-鉻系統(tǒng)中再加入8%以上的鎳形成鐵-鉻-鎳三元合金,隨著碳含量的增加,強(qiáng)度大幅度地提高,抗腐蝕性能優(yōu)異,常作為生物材料選用。 20世紀(jì)50年代,316不銹鋼的碳含量由0.08%降低為0.03%,進(jìn)一步提高了其在含Cl溶液體系中的耐蝕性能,降低了材料致敏性,這就是常見(jiàn)的316L不銹鋼,表3-2 金屬材料成分(ASTM,1978),表3.1 316和316L不銹鋼材料的力學(xué)性能,表3.1給出了奧氏體不銹鋼316和316L的力學(xué)性能。顯然,退火態(tài)的材料硬度與強(qiáng)度較低,而經(jīng)過(guò)冷加工后,
9、材料可以具有更高的強(qiáng)度和硬度。這說(shuō)明此類材料可以在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)力學(xué)性能。 但即使是牌號(hào)為316L的不銹鋼在體內(nèi)的特定環(huán)境下(如在高壓或缺氧區(qū)域)也會(huì)被腐蝕。它們適合做臨時(shí)裝置,如骨折固定板、固定螺釘或銷子.。,不銹鋼中的鉻(Cr)可形成氧化鉻鈍化膜,改善抗腐蝕能力;鎳(Ni)和鉻(Cr)起到穩(wěn)定奧氏體結(jié)構(gòu)的作用;鎳的含量為12%14%時(shí),可得到單相奧氏體組織,防止轉(zhuǎn)化為其他性能不佳的結(jié)構(gòu)。此外,降低不銹鋼中的Si、Mn等雜質(zhì)元素及非金屬家雜物,可進(jìn)一步提高材料的抗腐蝕能力。,除組成可以影響到材料的性能外,材料的制造和加工工藝同樣也可以在比較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)材料的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。,通常采用兩
10、種工藝生產(chǎn)醫(yī)用不銹鋼。,對(duì)于低純度醫(yī)用不銹鋼,一般采用惰性氣體保護(hù),真空或非真空熔煉工藝生產(chǎn)。而高純度醫(yī)用不銹鋼一般先通過(guò)真空熔煉,然后再用真空電弧爐重熔或電渣重熔除去雜質(zhì),使其鈍化。,臨床應(yīng)用較多的高純度醫(yī)用不銹鋼,通常先后經(jīng)熱加工、冷加工和機(jī)械加工制作成各種醫(yī)療器件。冷加工可大幅度提高醫(yī)用不銹鋼的強(qiáng)度,但并不引起塑性、韌性的明顯降低。采用機(jī)械拋光或電解拋光,可提高器件表面光潔度,有助于消除材料表面易腐蝕及應(yīng)力集中隱患,提高不銹鋼植入器件的使用壽命。,2.生物相容性,醫(yī)用不銹鋼的生物相容性與其在機(jī)體內(nèi)的腐蝕行為及其所造成的腐蝕產(chǎn)物所引起的組織反應(yīng)有關(guān)。其腐蝕行為涉及均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕
11、、晶間腐蝕、磨蝕和疲勞腐蝕。,由于腐蝕會(huì)造成金屬離子或其他化合物進(jìn)入周圍的組織或整個(gè)機(jī)體,因而可在機(jī)體內(nèi)引起某些不良組織學(xué)反應(yīng),如出現(xiàn)水腫、感染、組織壞死等,從而導(dǎo)致疼痛和過(guò)敏反應(yīng)等。在多數(shù)情況下,人體只能容忍微量濃度的金屬腐蝕物存在。因此,必須從材料的組成、制造工藝和器件設(shè)計(jì)等多方面著手,盡量避免不銹鋼在機(jī)體內(nèi)的腐蝕和磨損的發(fā)生。,3.臨床應(yīng)用,(1)人工關(guān)節(jié)和骨折內(nèi)固定器械。如人工全髖關(guān)節(jié)、半髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、監(jiān)管杰、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)及指關(guān)節(jié)。各種規(guī)格的皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨加壓螺釘、脊椎釘、骨牽引鋼絲、哈氏棒、魯氏棒、人工椎體和顱骨板等,這些植入件可替代生物體因關(guān)節(jié)炎或外傷損壞的關(guān)節(jié),應(yīng)用于骨折修復(fù)
12、,骨排列錯(cuò)位校正,慢性脊柱矯形和顱骨缺損修復(fù)等。,(2)在齒科方面,醫(yī)用不銹鋼被廣泛應(yīng)用于鑲牙、齒科矯形、牙根種植及輔助器件。如各種齒冠、齒橋、固定支架、卡環(huán)、基托等;各種規(guī)格的嵌件、牙列矯形弓絲、義齒和額骨缺損修復(fù)等。,(3)在心血管系統(tǒng),醫(yī)用不銹鋼廣泛應(yīng)用于各種植入電極、傳感器的外殼和合金導(dǎo)線,可制作不銹鋼的人工心臟瓣膜;各種臨床介入性治療的血管內(nèi)擴(kuò)張支架等。,(4)醫(yī)用不銹鋼在其他方面也獲得了廣泛的應(yīng)用,如用于各種眼科縫線、固定環(huán)、人工眼導(dǎo)線、眼眶填充等;還用于制作人工耳導(dǎo)線等。,3.2醫(yī)用鈷基合金,(一)組成與性能,最早開(kāi)發(fā)的醫(yī)用鈷基合金(cobalt alloy as biomedi
13、cal material)為鈷鉻鉬(Co-Cr-Mo)合金,其結(jié)構(gòu)為奧氏體。以其優(yōu)良的力學(xué)性能和較好的生物相容性,尤其是優(yōu)良的耐蝕、耐磨和鑄造性能廣泛得到應(yīng)用。其耐蝕性比不銹鋼強(qiáng)數(shù)10倍,硬度比不銹鋼高1/3(見(jiàn)表2-1)。因此,適合制作人工關(guān)節(jié)、義齒等磨蝕較大的醫(yī)用器件。50年代開(kāi)始用于人工髖關(guān)節(jié)的制造。,由于鑄造退火鈷鉻鉬合金的力學(xué)性能有限,隨后又相繼開(kāi)發(fā)了鍛造鈷鉻鎢鎳(Co-Cr-W-Ni)合金和鍛造鈷鉻鉬合金;為了改善鈷鉻鉬合金的疲勞破壞問(wèn)題,70年代又開(kāi)發(fā)出具有良好疲勞性能的鍛造鈷鎳鉬鎢鐵(Co-Ni-Cr-Mo-W-Fe)合金和具有多相組織的MP35N鈷鎳鉻鉬合金。表2-3、表2-
14、4分別給出了典型鈷基合金的成分和性能。此外,精密鑄造含鈦的鈷基合金也有應(yīng)用,如商品牌號(hào)為T(mén)itaron和Titalium等。,表3-3 鈷基合金成分,Co基合金如同其他合金材料一樣,強(qiáng)度提高的同時(shí)降低了塑性。其彈性模量不隨極限抗拉強(qiáng)度的變化而變化的。彈性模量范圍從220GPa到234GPa。鑄造和鍛造合金都具有優(yōu)良的抗蝕性能。表中四種鈷基合金,只有鈷鉻鉬合金可以在鑄態(tài)下直接應(yīng)用,其他三類均為醫(yī)用鍛造鈷基合金。,表3.2 典型鈷基合金性能,(二)制造工藝與力學(xué)性能,醫(yī)用鈷基合金的制造加工方法主要有精密鑄造、機(jī)械變形加工和粉末冶金三種。,精密鑄造多用于制造形狀復(fù)雜的制品,鈷鉻鉬合金具有較寬的力學(xué)性
15、能,在大多數(shù)情況下可滿足臨床的要求。在需要時(shí)也可采用固溶退火鍛造、熱等靜壓來(lái)改善其組織缺陷,提高疲勞性能和力學(xué)性能,但后者成本昂貴而很少采用。,機(jī)械變形加工可使合金的鑄態(tài)結(jié)構(gòu)破碎,并得到晶粒細(xì)微的纖維狀組織,提高力學(xué)性能。常用的機(jī)械加工工藝又熱軋、軋制、擠壓、和沖壓。同鑄造鈷鉻鉬合金相比,鍛造鈷基合金力學(xué)性能更優(yōu)越(見(jiàn)表2-4)。鍛造鈷基合金的人工髖關(guān)節(jié)在人體內(nèi)發(fā)生疲勞斷裂的概率大大減少。,粉末冶金工藝是先將合金制成粉末,然后通過(guò)燒結(jié)得到相應(yīng)的制品。為了提高燒結(jié)體的密度,多采用熱等靜壓燒結(jié)工藝,但其成本高,應(yīng)用受到限制。,(三)生物相容性,鈷基合金在人體內(nèi)多保持鈍化狀態(tài),很少見(jiàn)腐蝕現(xiàn)象,與不銹
16、鋼相比,其鈍化膜更穩(wěn)定,耐蝕性更好。從耐磨性看,它也是所有醫(yī)用金屬材料中最好的,一般認(rèn)為植入人體后沒(méi)有明顯的組織學(xué)反應(yīng)。但用鑄造鈷基合金制作的人工髖關(guān)節(jié)在體內(nèi)的松動(dòng)率較高,其原因是由于金屬磨損腐蝕造成Co、Ni等離子溶出,在體內(nèi)引起巨細(xì)胞及細(xì)胞核組織壞死,從而導(dǎo)致患者疼痛以及關(guān)節(jié)松動(dòng)、下沉。鈷、鎳、鉻還可產(chǎn)生皮膚過(guò)敏反應(yīng),其中以鈷最為嚴(yán)重。,(四)臨床應(yīng)用,醫(yī)用鈷基合金和醫(yī)用不銹鋼是醫(yī)用金屬材料中應(yīng)用最廣泛的兩類材料。相對(duì)不銹鋼而言,前者更適合于制造體內(nèi)承載苛刻、耐磨性要求較高的長(zhǎng)期植入件。其品種主要有各類人工關(guān)節(jié)及整形外科植入器械。在心臟外科、齒科等領(lǐng)域均有應(yīng)用,詳見(jiàn)醫(yī)用不銹鋼。,3.3 鈦
17、和鈦合金 (1)分類、組成和性能 在外科植入中運(yùn)用的Ti金屬材料有四個(gè)級(jí)別(表3.3),它們之間的區(qū)別在于雜質(zhì)含量不同。 O、N、C、H與Ti形成間隙固溶體,F(xiàn)e與Ti形成置換固溶體。雜質(zhì)元素的含量過(guò)大會(huì)形成脆性化合物。O、N和C能提高Ti的強(qiáng)度,降低其塑性。Ti很容易吸氫,H含量過(guò)高會(huì)產(chǎn)生氫脆,降低其韌性。微量的Fe對(duì)純鈦性能的影響不像O、N、C那樣強(qiáng)烈。 Ti-6Al-4V是一種廣泛用于制造植入器械的鈦合金,這種合金的主要合金元素是Al(5.5%6.5%,質(zhì)量分?jǐn)?shù))和V(3.5%4.5%,質(zhì)量分?jǐn)?shù))。,表3.3 Ti金屬和Ti合金化學(xué)成分組成(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)),3.3 鈦和鈦合金,(一)組成
18、、生產(chǎn)工藝與性質(zhì),鈦及鈦合金的密度較小,為4.5g/cm3,幾乎僅為鐵基和鈷基合金的一半,其比強(qiáng)度高,彈性模量低,生物力學(xué)相容性較好;生物相容性、耐腐蝕性和抗疲勞性能都優(yōu)于不銹鋼和鈷基合金。,鈦是目前已知的生物親和性最好的金屬之一,鈦易與氧反應(yīng)形成致密氧化鈦(TiO2)鈍化膜,植入后引起的組織反應(yīng)輕微。凝膠狀態(tài)下的TiO2膜甚至具有誘導(dǎo)體液中鈣、磷離子沉積生成磷灰石的能力,表現(xiàn)出一定的生物活性和骨性結(jié)合能力,尤其適合于骨內(nèi)埋植。,純鈦在低于882時(shí)為六方密排(hcp)的單相組織,力學(xué)性能較低,屈服強(qiáng)度為170485Mpa,抗拉強(qiáng)度為240550 Mpa,延伸率為15%24%。隨著鈦中氧含量的增
19、高,純鈦的強(qiáng)度提高,塑性下降。氧起著固溶強(qiáng)化的作用。此外,采用冷加工變形處理也可以提高純鈦的強(qiáng)度。,(二)表面處理與生物相容性,鈦及鈦合金的表面鈍化處理可使材料表面生成一層保護(hù)性的氧化膜,提高抗蝕能力。常用的表面鈍化處理有化學(xué)和電化學(xué)鈍化兩種工藝。鈍化后的植入器件在生理環(huán)境下均勻腐蝕甚微。但氧化膜中的鈦仍可以以離子的形式擴(kuò)散并積累于周圍組織,引起相鄰組織的顏色呈藍(lán)灰至黑色,經(jīng)多年臨床觀察發(fā)現(xiàn),這種組織變色反應(yīng)并不造成大的生理危害。,鈦及鈦合金缺點(diǎn)是硬度較低,耐磨性差。若磨損發(fā)生,首先導(dǎo)致氧化膜破壞,隨后磨損得顆粒腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入生物組織,尤其是Ti6Al4V合金中含有毒性的釩(V)可導(dǎo)致植入物的失
20、效。為了改善鈦及鈦合金的耐磨性能,可將鈦制品表面進(jìn)行高溫離子氮化及應(yīng)用離子注入技術(shù)處理,通過(guò)引起晶格畸變,使制品表面呈壓應(yīng)力狀態(tài),從而提高硬度和耐磨性。,為了改善鈦及合金與骨組織的結(jié)合性,可采用等離子噴涂和燒結(jié)法在鈦合金基材表面上涂多孔純鈦或Ti6Al4V合金涂層,有利于新骨組織長(zhǎng)入形成機(jī)械結(jié)合。80年代又開(kāi)發(fā)了鈦合金表面等離子噴涂羥基磷灰石陶瓷涂層的技術(shù),使鈦合金表面具有生物活性,成功用于鈦種植牙根和人工關(guān)節(jié)柄部,提高了植入物與骨組織的結(jié)合強(qiáng)度。,(三)加工工藝,鈦的冶煉和成型加工比其他生物醫(yī)用金屬材料困難,常采用雙真空或惰性氣體保護(hù)的自耗電極熔煉法,并需嚴(yán)格控制雜志元素含量。醫(yī)用鈦合金植入
21、件可采用精密鍛造工藝,也可采用軋制型材工藝制備,其機(jī)械性能相當(dāng)。形狀復(fù)雜的制品也可采用真空熔模精密鑄造工藝生產(chǎn),熱等靜壓工藝可以消除合金鑄件內(nèi)部疏松組織,使合金性能得到改善。,(四)臨床應(yīng)用,在骨外科,用于制作各種骨折內(nèi)固定器械和人工關(guān)節(jié)。其特點(diǎn)是彈性模量比其他金屬材料更接近天然骨、密度小、質(zhì)量輕。但鈦合金耐磨性能不好,且存在咬合現(xiàn)象。因此,用鈦合金制造組合式全關(guān)節(jié)需注意材料間的配合。,在顱腦外科,微孔鈦網(wǎng)可修復(fù)損壞的頭蓋骨和硬膜,能有效保護(hù)腦髓液系統(tǒng)。鈦合金也可制作顱骨板用于顱骨的整復(fù)。,在口腔及額面外科,純鈦網(wǎng)作為骨頭托架已用于顎骨再造手術(shù),制作義齒、牙床、托環(huán)、牙橋和牙冠等,在口腔整畸、
22、口腔種植等領(lǐng)域也有良好的臨床效果。,在心血管方面,純鈦可用來(lái)制造人工心臟瓣膜和框架。在心臟起搏器中,密封的鈦盒能有效防止潮氣滲入密封的電子元器件。此外,一些用物理方法刺激骨生長(zhǎng)的電子裝置也采用了鈦材。,3.4 齒科用金屬 3.4.1 齒科汞齊 汞齊是一種含有汞金屬成分的合金 。汞在室溫下是液態(tài),它能與其他金屬反應(yīng),如銀、錫等,形成一種塑性物質(zhì),將其填入齲洞中,汞齊隨著時(shí)間推移發(fā)生硬化(凝固)。 固態(tài)合金的成分是:至少65%的銀,不超過(guò)29%的錫,6%的銅,2%的鋅和3%的汞。 牙醫(yī)在填補(bǔ)齲洞時(shí),一般先在機(jī)械研磨器中將微粒狀的固態(tài)合金和汞混合,材料變得容易變形,方便操作,然后填充進(jìn)準(zhǔn)備好的齲洞中
23、。 現(xiàn)在應(yīng)用的汞齊合金的銀合金粉在組成、形狀及包裝等方面都有了較大改變。在組成方面增加了銅含量,減少了銀含量,使汞齊合金既提高了強(qiáng)度又降低了成本。傳統(tǒng)的銀合金粉制品是按比例配料后,在無(wú)氧高溫條件下熔化,澆鑄成錠,再用機(jī)械切削粉碎成微細(xì)粉末,因此在顯微鏡下為片狀不規(guī)則形。如果將銀合金粉在真空條件下熔化并霧化制粉,則在顯微鏡下觀察為圓球形顆粒,又稱球形銀合金粉。由于球形粉末比不規(guī)則粉末的表面積小,故調(diào)和時(shí)所需汞的量也少,因此提高了汞齊合金的強(qiáng)度。另外,在包裝方面使用膠囊包裝取代傳統(tǒng)的瓶裝,按比例將一定量的汞和銀粉末分別裝于膠囊隔膜兩側(cè),在兩者調(diào)和后完成汞齊化。這樣既減少了汞的污染又節(jié)約了原材料,并
24、提高了汞齊合金的性能。,3.4.2 金 金和金合金的耐久性、穩(wěn)定性和抗蝕性,使它們?cè)谘揽粕铣蔀楹苡杏玫慕饘?。 若合金含有75%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))或更多的金和其他貴金屬,它們就能保留其良好的抗蝕性。銅與金形成的合金可顯著提高其強(qiáng)度,鉑也能改善其強(qiáng)度,但添加量不能超過(guò)4%;否則合金的熔點(diǎn)會(huì)提高。銀的加入可抵消銅的顏色。加入少量的鋅可降低其熔點(diǎn),并排除在熔化過(guò)程中形成的氧。不同成分的金合金各有用途。含金量超過(guò)83%的合金較軟,用于鑲嵌,但其硬度太低而不能承受太高的壓力。金含量少的較硬合金,用于牙冠和尖端處,可承受較大的壓力。,3.4.3 Ni-Ti合金 (一)機(jī)理與性能,目前,應(yīng)用最成功的是鎳鈦形狀記憶
25、合金,它是等原子比的金屬間化合物,高溫相是體心立方氯化銫(CsCl)型B2結(jié)構(gòu),低溫相馬氏體(M)是單斜B19型結(jié)構(gòu),中間相R為菱形結(jié)構(gòu),相變時(shí)發(fā)生B2 R M和B2 M轉(zhuǎn)變。當(dāng)?shù)陀谀骋获R氏體轉(zhuǎn)變溫度以下發(fā)生一定程度的塑性變形時(shí),轉(zhuǎn)變成有序的馬氏體組織;當(dāng)溫度升高到逆轉(zhuǎn)變溫度以上時(shí),其馬氏體組織即逆轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷啬赶嘟M織,即無(wú)序的奧氏晶體結(jié)構(gòu),從而恢復(fù)原來(lái)的形狀,伴隨著很大的回復(fù)力,完成機(jī)械能轉(zhuǎn)化。,記憶合金有單向、雙程和全程記憶三種(見(jiàn)表2-5)。單程記憶效應(yīng)回復(fù)力大;雙程記憶同時(shí)有高溫和低溫的形態(tài),溫度升降可逆地反復(fù);全程記憶即加熱時(shí)為高溫相形狀,冷卻時(shí)則形成與高溫相形狀相同但方向相反的現(xiàn)象。
26、,醫(yī)用鎳鈦形狀記憶合金成分為T(mén)i44%46%,Ni54%56%,其機(jī)械性能明顯優(yōu)于316L不銹鋼和鈷基合金,同時(shí)又兼有高的耐蝕性。鎳鈦形狀記憶合金的形狀記憶恢復(fù)溫度為362,接近人體的體溫。低于逆轉(zhuǎn)變溫度時(shí),延性高。在70140Mpa應(yīng)力下發(fā)生塑性變形;在逆轉(zhuǎn)變溫度以上時(shí)又可變堅(jiān)硬。這種奇妙的性能在醫(yī)學(xué)中獲得了許多應(yīng)用。,(二)臨床應(yīng)用,NiTi形狀記憶合金的形狀恢復(fù)溫度與人體體溫基本一致,應(yīng)用起來(lái)十分方便。例如:在整形外科中NiTi形狀記憶合金用于制作脊椎側(cè)彎癥矯形器械、人工頸椎椎間關(guān)節(jié)、加壓騎縫針、人工關(guān)節(jié)、髕骨整復(fù)器、顱骨板、顱骨鉚釘、接骨板、髓內(nèi)釘、髓內(nèi)鞘、接骨超彈絲、關(guān)節(jié)接頭等。在口
27、腔科中用作齒列矯正用唇弓絲、齒冠、托環(huán)、頜骨固定等,隨著研究和開(kāi)發(fā)的深入,其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)不斷擴(kuò)大。,3.5 其他金屬 (1)醫(yī)用鉭 鉭是化學(xué)活性很高的金屬,在生理或其它環(huán)境中,甚至在缺氧的狀態(tài)下,其表面都能立即生成一層化學(xué)性能穩(wěn)定的鈍化膜,從而使鉭具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗生理腐蝕性,并具有良好的生物相容性。鉭植入骨內(nèi)能與周圍生成的新骨直接接觸。最近有研究表面,多孔金屬鉭在其表面進(jìn)行生物活化處理后,植入動(dòng)物體內(nèi),孔內(nèi)有新骨生成,即具有誘導(dǎo)成骨性。這表明金屬鉭具有優(yōu)良的生物學(xué)性能19。 鉭合金力學(xué)性能見(jiàn)表3-5。鉭可加工成板、帶、絲材,用于制造骨板、骨釘、夾板、縫合針等外科植入器械。臨床上,鉭片刻
28、用于修補(bǔ)顱蓋,鉭絲可縫合神經(jīng)、肌腱和血管,鉭板可用于修補(bǔ)骨缺損,鉭網(wǎng)可用于修補(bǔ)肌肉組織。此外,在血管金屬支架表面鍍一層鉭,能明顯提高血管支架的抗血栓性能。通過(guò)制造工藝控制和冷加工處理,鉭也可以用作承力部位的修復(fù)。,表3-5 鉭合金機(jī)械力學(xué)性能,(2)醫(yī)用鉑 鉑是一種銀白色金屬,俗稱白金。晶體結(jié)構(gòu)為面心立方。鉑具有高熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)和低蒸氣壓的特點(diǎn),鉑的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。鉑的主要物理性能為:密度21.45g/cm2 (20C),熔點(diǎn)1769C,電阻率9.85cm (0C)9。 常見(jiàn)的鉑合金有鉑銥合金、鉑金合金和鉑銀合金,它們均具有極好的抗蝕性能和物理化學(xué)穩(wěn)定性。用鉑及其合金制造的微探針廣泛用于人體神經(jīng)系
29、統(tǒng)的各種植入性檢測(cè)和修復(fù)用電子裝置,心臟起搏器等。鉑及其合金的力學(xué)性能較差及其成本較高,限制了其在醫(yī)學(xué)上的推廣應(yīng)用。,(3)醫(yī)用鈮 鈮為難熔金屬,熔點(diǎn)為2467C,其晶體結(jié)構(gòu)為體心立方晶體。純鈮的密度為8.5g/cm3。鈮和鉭的化學(xué)性質(zhì)很相似,具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性能。鈮對(duì)很多腐蝕介質(zhì)在冷態(tài)或稍熱的條件下不起反應(yīng),金屬鈮在空氣中只在溫度高于200C時(shí)才明顯氧化。鈮和Cl、H、N分別在200C、250C、400C時(shí)才發(fā)生反應(yīng)。 鈮的力學(xué)性能見(jiàn)表3-6。鈮可通過(guò)鍛造、軋制或拉拔等工序加工成棒、板、管、絲和異性材等。鈮容易磨損和黏結(jié)刀具,切削加工時(shí)宜采用油水乳化液冷卻,以保持刀具刃部的鋒利性
30、。醫(yī)用鈮一般采用高純鈮,鈮在醫(yī)學(xué)方面與鉭類似,如制髓內(nèi)釘?shù)取S捎谄鋪?lái)源和經(jīng)濟(jì)原因,醫(yī)用鈮的用途受到很大的限制。,表 3-6 鈮的機(jī)械力學(xué)性能(ASTM,F560),4 醫(yī)用金屬材料的腐蝕腐蝕:材料與周圍介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)或物理溶解作用而導(dǎo)致的破壞過(guò)程。 是金屬與它所處的環(huán)境之間發(fā)生的一種不希望出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng), 將會(huì)導(dǎo)致金屬形成氧化物、氫氧化物或其他化合物而持續(xù)析出。,4.1 腐蝕的機(jī)理 本質(zhì)上是電化學(xué)腐蝕。 其腐蝕原理與原電池的工作原理相類似 產(chǎn)生電子被稱為陽(yáng)極(氧化), 消耗電子被稱為陰極(還原) 在任何金屬表面都可產(chǎn)生陰極還原, 在陽(yáng)極氧化產(chǎn)生腐蝕。,分類: (1) 全面腐蝕 又稱為均勻腐
31、蝕 金屬材料表面各處腐蝕破壞深度差別很小,沒(méi)有腐蝕破壞特別嚴(yán)重和特別輕微或甚至看不出腐蝕破壞的表面區(qū)域。 在人體內(nèi),金屬材料的均勻腐蝕速率較低,年失重率較小,一般不存在對(duì)材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度造成大的破壞。但由于均勻腐蝕是在大面積上發(fā)生的,腐蝕產(chǎn)物及其金屬離子進(jìn)入人體的數(shù)量較多,對(duì)周圍組織的生長(zhǎng)會(huì)有不利的影響.,4.2 生理腐蝕 金屬材料在體內(nèi)與人體體液之間發(fā)生的腐蝕腐蝕的發(fā)生是一個(gè)緩慢的過(guò)程,其產(chǎn)物對(duì)生物機(jī)體的影響決定植入器件的使用壽命。醫(yī)用金屬材料植入體內(nèi)后處于長(zhǎng)期浸泡在含有有機(jī)酸、堿金屬或堿土金屬離子(Na+、K+、Ca2+)、Cl離子等構(gòu)成的恒溫(37)電解質(zhì)的環(huán)境中,加之蛋白質(zhì)、酶和細(xì)胞的作
32、用,其環(huán)境異常惡劣,材料腐蝕機(jī)制復(fù)雜。此外,磨損和應(yīng)力的反復(fù)作用,使材料在生物體內(nèi)的磨損過(guò)程加劇,可能發(fā)生多種腐蝕機(jī)制協(xié)同作用的情況。因此,有必要了解材料在體內(nèi)環(huán)境的腐蝕機(jī)制,從而指導(dǎo)材料的設(shè)計(jì)和加工。,(2) 局部腐蝕: 不同區(qū)域的腐蝕破壞深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了腐蝕破壞的平均深度。對(duì)材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響較大。 點(diǎn)蝕:在金屬表面局部出現(xiàn)了微電池作用 晶間腐蝕:發(fā)生在材料內(nèi)部晶粒邊界上,導(dǎo)致力學(xué)性能下降 縫隙腐蝕:由于環(huán)境中化學(xué)成分的濃度分布不均勻引起,屬閉塞電池腐蝕,多發(fā)生在界面部位,(3) 磨蝕:植入器件之間切向反復(fù)的相對(duì)滑動(dòng)所造成的表面磨損和腐蝕環(huán)境作用所造成的腐蝕。 (4) 應(yīng)力腐蝕:在應(yīng)力和腐蝕
33、介質(zhì)共同作用下出現(xiàn)的一種加速腐蝕的行為。在裂紋尖端處可發(fā)生力學(xué)和電化學(xué)綜合作用,導(dǎo)致裂紋迅速擴(kuò)展而造成植入器件斷裂失效。 (5) 疲勞腐蝕:材料在腐蝕介質(zhì)中承受某些應(yīng)力的循環(huán)作用所產(chǎn)生的腐蝕,表面微裂紋和缺陷可使疲勞腐蝕加劇。 (6) 電偶腐蝕:發(fā)生在兩個(gè)具有不同電極電位的金屬配件偶上的腐蝕。,通過(guò)陽(yáng)極極化曲線檢測(cè)表明,金屬材料的耐蝕性為鈦合金鈷基合金不銹鋼,4.3 常用金屬材料的耐腐蝕性能,提高金屬的抗腐蝕性能的途徑: (1)在材料表面形成保護(hù)層 (2)提高材料表面光潔度,不銹鋼:在不銹鋼中加入鉻、鎳或鈷,或制成Co-Ni-Cr-Ti合金;降低不銹鋼中的Si、Mn等雜質(zhì)元素及非金屬夾雜物,其
34、耐腐蝕性能可大大提高。 貴金屬:有較強(qiáng)抗蝕性,如果僅考慮抗蝕性的話,是理想的植入材料。 鈦及鈦合金:表面經(jīng)過(guò)鈍化處理可生成一層保護(hù)性的氧化膜,提高抗蝕能力。常用的表面鈍化處理有化學(xué)和電化學(xué)鈍化兩種工藝。 Co-Cr-Mo合金:鈷基合金在生物體內(nèi)多保持鈍化狀態(tài),其鈍化膜穩(wěn)定,耐蝕性好。廣泛用于植入器件的制造。,5 金屬與合金表面涂層處理 金屬及其合金在生物體內(nèi)的腐蝕問(wèn)題尚未解決,需對(duì)其表面進(jìn)行改性。 表面改性不僅要抑制有害金屬離子的溶出,而且要促進(jìn)組織的再生和加強(qiáng)材料與組織結(jié)合。金屬生物材料的表面改性技術(shù)主要可以分為:(1)物理化學(xué)方法(2)形態(tài)學(xué)方法(3)生物化學(xué)方法。,5.1 物理化學(xué)方法
35、-改善金屬生物材料表面性能的主要方法,(1)熱噴涂 (2)脈沖激光融覆: (3)離子濺射 (4)噴砂法 (5)電結(jié)晶法 (6)電化學(xué)法 (7)離子注入,5.2 形態(tài)學(xué)方法:,在不改變金屬基體表層的化學(xué)組成的情況下,將其直接植入生物體內(nèi),從而達(dá)到對(duì)生物體組織在其上的粘附、生長(zhǎng)以及粘附強(qiáng)度產(chǎn)生重要影響。此方法并不在基體表面產(chǎn)生強(qiáng)化層或附加涂層,而是通過(guò)改善植入體的表面微觀形貌來(lái)獲得最好的植入效果。 形態(tài)學(xué)表面改性工藝在提高結(jié)合強(qiáng)度的同時(shí),一般不會(huì)減損材料的生物相容性,是一種比較簡(jiǎn)單有效的表面改性方法。其具體方法有:等離子噴刷、超音振蕩、激光束點(diǎn)融以及電化學(xué)晶界腐蝕等。,5.3 生物化學(xué)方法,將大分
36、子蛋白質(zhì)或酶等有機(jī)高分子物質(zhì)引入基體表面,使其具有更優(yōu)良的生物活性,因而具有更直接、更有效的特點(diǎn)。這樣的材料可以促進(jìn)植入處傷口的愈合,加速植入體與周圍組織的結(jié)合,同時(shí)也可以提高植入體的安全性和使用壽命。 大多數(shù)金屬表面存在一層氧化膜,一定條件下會(huì)與H 或H+作用,形成附于基體表面的-OH 羥基。在這種情況下用aminopropyltriethoxysilane (APS) 對(duì)基體進(jìn)行硅烷化處理,再通過(guò)戊二酸醛的作用將一些蛋白質(zhì)或酶的分子如胰蛋白酶,以化學(xué)鍵聯(lián)接在基體表面上。此方法是由美國(guó)科學(xué)家David. A. Puleo 提出,它可以將活的生物分子固定在無(wú)機(jī)、非孔狀、非松散生物材料的表面,從
37、而使材料表面活性大大提高。,6 醫(yī)用金屬材料研究進(jìn)展,6.1 醫(yī)用鎂及鎂合金材料的研究,鎂合金具備作為可降解骨植入材料的多方面優(yōu)點(diǎn): (1) 鎂是人體內(nèi)含量最多的陽(yáng)離子之一,幾乎參與人體內(nèi)所有的新陳代謝過(guò)程。 (2) 鎂及鎂合金的彈性模量約為45GPa,更接近人骨的彈性模量,能有效降低應(yīng)力遮擋效應(yīng);鎂與鎂合金的密度約為1.7g/cm3,與人骨密度(1.75g/cm3)接近,符合理想接骨板的要求。 (3) 鎂具有獨(dú)特的體內(nèi)降解性能 。 (4) 鎂資源豐富,價(jià)格低廉。 利用鎂的易降解性能制成可降解心血管支架 利用鎂金屬與人體相近的力學(xué)性能作為骨固定材料。,作為可降解植入材料,鎂合金存在的最大問(wèn)題是
38、鎂的耐蝕性能過(guò)差,滿足不了植入器件服役期的要求。 在提高鎂及鎂合金耐蝕性能方面,研究主要集中在合金化與表面涂層兩方面。 在可降解鎂合金的材料研究方面,已經(jīng)開(kāi)發(fā)了AZ91Ca、Mg-Mn-Zn、Mg-Zn-Y、Mg-Zn-Mn-Ca、Mg-Ca、Mg-1X(X=Al, Ag,In,Si,Y,Zn 和Zr)等多種新型鎂合金。 在控制降解速度方面仍沒(méi)有取得突破性進(jìn)展。 鎂合金表面處理在控制基體降解速度的同時(shí),可以賦予其表面以良好的生物活性,是鎂合金可降解植入材料研究的重要內(nèi)容之一。 在鎂合金表面處理方面,發(fā)展了-TCP涂層、氣相沉積晶體Si涂層、電化學(xué)沉積及仿生方法制備羥基磷灰石涂層、磷化方法制備磷
39、酸鈣涂層、化學(xué)轉(zhuǎn)化錳酸鹽涂層等多種處理工藝,其中有些涂層可以有效控制鎂合金的降解速度并提高其生物相容性,使人們看到鎂合金應(yīng)用于生物醫(yī)用領(lǐng)域的希望。,6.2 多孔醫(yī)用金屬材料研究,多孔金屬 定義:是指一種金屬骨架里分布著大量孔洞的新型材料,以多樣化空隙為特征的廣義阻尼材料。 分類: 按期結(jié)構(gòu)來(lái)分,可分為無(wú)序和有序兩類,前者如泡沫材料,而后者主要是點(diǎn)陣材料。 按孔之間是否連通,可分為閉孔和通孔兩類,前者含有大量獨(dú)立存在的孔洞,后者則是連續(xù)暢通的三維多孔結(jié)構(gòu)。 與實(shí)體結(jié)構(gòu)材料相比,由于孔隙的存在,多孔金屬具有一系列特殊性能: 良好的可壓縮性、壓縮平臺(tái)應(yīng)力及在變形過(guò)程中泊松比的改變等。 優(yōu)良的綜合力學(xué)
40、性能(主要是強(qiáng)度和剛度)以及重量輕是其最基本的優(yōu)點(diǎn)。 此外,多孔金屬可以吸收與沖擊方向無(wú)關(guān)的較高沖擊能量,還可以有效地應(yīng)用于聲音吸收、電磁屏蔽和振動(dòng)阻尼等方面。,多孔金屬材料用于植入材料的優(yōu)點(diǎn): 多孔結(jié)構(gòu)利于成骨細(xì)胞的粘附、分化和生長(zhǎng),促使骨長(zhǎng)入孔隙,加強(qiáng)植入體與骨的連接,實(shí)現(xiàn)生物固定; 多孔金屬材料的密度、強(qiáng)度和彈性模量可以通過(guò)改變孔隙度來(lái)調(diào)整,達(dá)到與被替換硬組織相匹配的力學(xué)性能(力學(xué)相容性),如減弱或消除應(yīng)力屏蔽效應(yīng),避免植入體周圍的骨壞死、新骨畸變及其承載能力降低等; 開(kāi)放的連通孔結(jié)構(gòu)利于水分和養(yǎng)料在植入體內(nèi)的傳輸,促進(jìn)組織再生與重建,加快痊愈過(guò)程。,(1) 多孔鉭 多孔鉭最初由美國(guó)新澤
41、西州Implex公司開(kāi)發(fā),并被命名為Hedrocel, 2003年更名為T(mén)rabecuar metal(小梁金屬)。多孔鉭由商業(yè)純鉭制成,在制作過(guò)程中,以聚亞胺酯熱降解得到的碳骨架為支架,該碳骨架呈多面的十二面體,其內(nèi)為網(wǎng)絡(luò)樣結(jié)構(gòu),整體遍布微孔,孔隙率可高達(dá)98%,多孔鉭形態(tài)參見(jiàn)圖3-951,再將商業(yè)純鉭通過(guò)化學(xué)蒸汽沉積、滲透的方法結(jié)合到碳骨架上就形成了多孔金屬結(jié)構(gòu)。同時(shí)我們使用的多孔鉭材料其表面的鉭層厚度在40-60m之間;在重量上鉭約占99%,碳骨架則占1%左右 在顯微鏡下該材料結(jié)構(gòu)如同松質(zhì)骨,其空隙大小在400-600m之間,整體互聯(lián)的孔隙率高達(dá)75%-85%。多孔鉭所具有的三維多孔結(jié)構(gòu)
42、更有利于成骨細(xì)胞黏附、分化和生長(zhǎng),促進(jìn)骨長(zhǎng)入,從而加強(qiáng)植入體與骨之間的鏈接,實(shí)現(xiàn)生物固定,同時(shí)它也更有利于水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在植入體內(nèi)的傳輸,促進(jìn)骨組織再生和重建,加快愈合過(guò)程。目前在臨床上的應(yīng)用主要有髖臼假體、脊椎間融合器、缺損骨修復(fù)及軟骨修復(fù)。,圖3-9 多孔鉭形貌圖,(2) 多孔鎂及鎂合金 多孔鎂基材料作為一種可降解的生物材料能夠給細(xì)胞提供三維生長(zhǎng)空間,有利于養(yǎng)料和代謝物的運(yùn)輸交換,其本身具有生物活性,可誘導(dǎo)細(xì)胞分化生長(zhǎng)和血管的長(zhǎng)入 多孔鎂基金屬的研究還停留在實(shí)驗(yàn)室階段,尚未進(jìn)入臨床,但鑒于鎂合金的諸多優(yōu)勢(shì),其未來(lái)的臨床應(yīng)用會(huì)有大有前景。,圖3-10 多孔鎂形貌圖,目前關(guān)于制備多孔鎂的研究報(bào)
43、導(dǎo)不多,主要采用鑄造法和粉末冶金法進(jìn)行制備。日本名古屋國(guó)家工業(yè)技術(shù)研究院在1999-2000年度對(duì)多孔鎂的制備及部分力學(xué)性能作了初步的研究,得到了孔隙率約90%的多孔鎂樣品。但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生爆炸,其工藝還很不成熟。YAMADA等57采用滲流鑄造方法制備開(kāi)孔AZ91鎂合金,密度為0.05g/cm3,屈服壓強(qiáng)為0.11MPa。Wen等58采用粉末冶金技術(shù)制備開(kāi)孔純鎂,孔隙率在35-55%,孔徑在70400m。當(dāng)孔隙率在35%時(shí),楊氏模量為1.8GPa,最高壓縮強(qiáng)度17MPa;孔隙率在45%時(shí),楊氏模量為1.3GPa,最高壓縮強(qiáng)度16MPa,(3)多孔鈦 多孔鈦已經(jīng)廣泛用于人工關(guān)節(jié)矯形手術(shù)、牙缺損修復(fù)、骨填充材料等。多孔鈦植入物的多孔結(jié)構(gòu)能夠提高植入材料的生物相容性。,圖3-11 多孔Ti
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