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国外团队开宣布​用于髋关节的陶瓷外表修复性假体

发帖时间:2021-06-21 21:20:10

国外团队开宣布​用于髋关节的陶瓷外表修正性假体。

   化学小能手         发布时刻:2020-11-09 10:12:07 陶瓷 + 重视专题 最新资讯。
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国外团队开发出​用于髋关节的陶瓷表面修复性假体


用于修正假体的铸件半壳的结构,以改进骨细胞粘附。


现在在外科手术中运用的髋关节外表置换假体由钴、铬和钼组成的合金制成。但并不是一切患者都能耐受这种金属,有些患者会呈现过敏反应或感染。在某些状况下,假体乃至或许需求去除。经过陶瓷骨保护器项目,弗劳恩霍夫陶瓷技能与体系研究所现已开宣布一种新式的陶瓷外表置换假体,它由股骨帽和单一髋臼组成,具有更高的生物相容性,一起也和金属资料相同安稳和巩固。


髋关节手术是德国医院最常见的手术之一。事实上,依据德国联邦统计局的数据,每年大约有22万个人工髋关节被植入,一般是由于事端和老年人一般阅历的磨损。


一种由钴、铬和钼组成的合金是最常用的资料之一。但是,金属磨损一般会导致可怕的金属病,患者终究会遭到影响、过敏反应、感染乃至假瘤的摧残。血液和安排中也能检测到金属离子。假如呈现最坏的状况,患者或许需求再做一次手术,去除假体。


由于陶瓷不会引起任何过敏反应或感染,根据陶瓷的新式外表置换假体具有更好的生物相容性。假肢是由弗劳恩霍夫IKTS公司开发的,作为陶瓷骨保护器联合项目的一部分,该项目是与医疗设备制造商Mathys Orthopadie GmbH协作的。


保存骨骼重建以取得更好的生物相容性。


除具有高生物相容性外,无金属外表修正假体还具有其他优势。Fraunhofer IKTS(弗劳恩霍夫陶瓷技能和体系研究所)的项目经理Martina Johannes解说说:“陶瓷外表修正假体可完结髋关节的骨内修正。”。


这种立异的外表置换假体是股帽和单髋臼的结合。在手术过程中,股骨帽被植入股骨,而与之对应的髋臼则固定在髋骨上。终究将被骨骼包裹的外表结构能够进步骨细胞的附着性。相比之下,人工关节髋臼与股帽球单元之间的触摸区域彻底润滑,使腿能够轻松、无缝地移动。


国外团队开发出​用于髋关节的陶瓷表面修复性假体


ATZ弥散陶瓷在显微镜下的结构。均匀的颗粒散布对假体的强度和耐久性等质量特性至关重要。


出产纳米级晶粒尺度的ATZ陶瓷。


Fraunhofer IKTS在陶瓷资料的出产和加工方面有多年的经历,包含在医学工程中运用的成形工艺,在精度和可靠性方面要求特别高。Martina Johannes的团队进一步优化了陶瓷骨保护器项目的工艺过程。在第一步,收购的陶瓷资料——氧化铝和氧化锆——被很好地涣散。以此为基础,研究人员发明了一种超纯悬浮液。Johannes说:“颗粒需求均匀散布在悬浮液中,以保证终究产品的质量,这需求彻底没有任何气孔、杂质或其他缺点。医用植入物有必要没有任何缺点。”。


然后运用注浆成型工艺构成髋臼,这是传统瓷器出产中常见的办法,并且在Fraunhofer IKTS上得到了进一步开发。产品的终究功能是在烧结过程中完结的,这是烧结的最终一步。Johannes说:“运用烧结铝增韧氧化锆(ATZ)涣散陶瓷,咱们完结了晶粒尺度在310到320纳米之间的结构。”相比之下,用来制造浓缩咖啡的十分细的咖啡渣有250微米的颗粒,大约是它的1000倍。


Martina Johannes的工作组经过了EN ISO13485规范的医疗工程资料和组件出产和开发认证,需求定时承受严厉的测验。


杰出的强度和长时间安稳性。


陶瓷植入物的强度和安稳性怎么?研究人员进行了一系列测验,以确认资料的巩固性和安稳性。Johannes说:“曲折、压力和负载测验标明,陶瓷假体至少和金属制造的产品相同安稳和巩固。”。


陶瓷骨保护器联合项目于2020年9月完结,并得到了德国图林根州80万欧元的支撑。该项目来得正是时候:健康专家猜测,跟着预期寿数的添加,髋关节手术的数量也会添加,由于大多数手术的年龄在70到80岁之间。陶瓷髋关节假体在保证手术和随后的愈合过程中很大程度上没有痛苦和并发症方面有很长的路要走。

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