髖關(guān)節(jié)模擬機(jī)上鍍納米碳多層膜球頭的磨屑分析.pdf

1、研究背景:John Charnley的“低摩擦人工髖關(guān)節(jié)置換”理論奠定了現(xiàn)代人工髖關(guān)節(jié)置換(THA)發(fā)展的基礎(chǔ)。目前，人工全髖關(guān)節(jié)置換已經(jīng)成為最成功的外科植入手術(shù)之一，每年有超過(guò)100萬(wàn)的患者接受這項(xiàng)手術(shù)。THA可以幫助患者擺脫關(guān)節(jié)疾病的折磨，重建關(guān)節(jié)形態(tài)和功能，恢復(fù)較高的運(yùn)動(dòng)能力，提高生活質(zhì)量。然而，假體材料磨損和產(chǎn)生的磨屑一直是影響假體壽命的的重要因素。磨屑作為異物可以激活人體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生細(xì)胞反應(yīng)，刺激促破骨細(xì)胞生成因子的釋放，同

2、時(shí)抑制成骨細(xì)胞的產(chǎn)生，最終可導(dǎo)致磨屑沉積的部位骨溶解，假體松動(dòng)，置換手術(shù)失敗。進(jìn)一步的研究表明，磨屑的類型、尺寸、形狀、數(shù)量、表面形貌和體積都可以影響細(xì)胞反應(yīng)。因此，獲取磨屑精確的參數(shù)和特征信息，對(duì)于評(píng)估現(xiàn)有的和新型的人工關(guān)節(jié)生物材料具有很重要的意義。國(guó)外最早從上世紀(jì)80年代就開(kāi)始了人工關(guān)節(jié)的體外模擬機(jī)實(shí)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)的人工關(guān)節(jié)摩擦實(shí)驗(yàn)起步較晚，而且往往側(cè)重于對(duì)不同材料界面、不同介質(zhì)中的摩擦系數(shù)、磨損體積和磨損率的考察，而對(duì)直接引起生物學(xué)反應(yīng)

3、的磨屑信息的研究很少。本實(shí)驗(yàn)用不同方法對(duì)納米碳多層膜人工髖關(guān)節(jié)的磨屑進(jìn)行了初步的定性定量分析。
　　目的:觀察分析鈦合金球頭鍍納米碳多層膜人工髖關(guān)節(jié)在髖關(guān)節(jié)模擬機(jī)上產(chǎn)生的磨屑特征，并與對(duì)照組進(jìn)行比較。
　　方法:實(shí)驗(yàn)設(shè)置3組，每組2個(gè)樣本:A進(jìn)口關(guān)節(jié)組，鈷鉻鉬合金球頭對(duì)超高分子量聚乙烯臼杯(CoCrMo-UHMWPE，Zimmer，America);B鍍膜關(guān)節(jié)組，鍍納米碳多層膜鈦合金球頭對(duì)超高分子量聚乙烯臼杯（Ti-DLC-

4、UHMWPE，京航，中國(guó)）;C國(guó)產(chǎn)關(guān)節(jié)組，鈷鉻鉬合金球頭對(duì)超高分子量聚乙烯臼杯（CoCrMo-UHMWPE，京航，中國(guó)）。收集各組在髖關(guān)節(jié)模擬機(jī)上運(yùn)行0.33百萬(wàn)轉(zhuǎn)后的小牛血清潤(rùn)滑液，經(jīng)酸消解過(guò)濾后，用掃描電鏡-能量色散x線分析儀觀察鑒定濾膜上的磨屑。采用Image-Pro Plus6.0對(duì)電鏡圖片進(jìn)行圖像分析獲取顆粒大小、形狀、數(shù)量等參數(shù)，比較各組的差別。
　　結(jié)果:能量色散x線分析顯示實(shí)驗(yàn)組磨屑的元素峰主要為C峰，未見(jiàn)明顯的C