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微孔涂层植入物与骨组织界面骨小梁的疲劳微观损伤
目的探讨微孔涂层植入物界面骨小梁的疲劳微观损伤规律.方法将钛合金微孔涂层试件植入犬股骨大粗隆,6月后材取,分别行静态拉伸剪切试验测定界面静态剪切应力强度极限,用配置疲劳台的扫描电镜动态观察在周期交变载荷下,界面骨小梁的疲劳损伤规律.结果微孔涂层植入物界面静态剪切应力强度极限为4.261±0.372 Mpa.骨小梁疲劳损伤规律表现为早期微孔内骨小梁的板层骨变形和裂纹形成,中期的应力转移,界面外1 mm处的骨小梁损伤,晚期的微孔内、外骨小梁碎化,胶原纤维脱粘、断裂.结论 6月后微孔涂层生物学固定界面结合牢固,界面强度高.疲劳损伤的应力转移现象,为损伤修复提供了机会.
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人工关节的生物学固定:微孔涂层植入物与骨组织界面疲劳裂纹的动态观察
目的探讨钛合金、钴合金两种弹性模量不同的微孔涂层植入物对界面损伤的影响,对比界面疲劳裂纹扩展性质的差异.方法将钛合金、钴合金两种不同材料的微孔涂层试件分别植入犬股骨大粗隆左、右侧,24周后取材,分别行静态拉伸剪切试验测定静态剪切强度、扫描电镜疲劳台观察疲劳裂纹扩展规律.结果钛合金涂层试件静态剪切强度明显高于钴合金试件(P<0.05),静截荷界面初始疲劳裂纹萌生,扩展及涂层界面断开较钴合金试件晚.结论微孔涂层植入物因弹性模量不同,表现出界面静态剪切强度和疲劳裂纹萌生、扩展的差异.选择弹性模量与骨组织相似的人工假体,可降低界面应力集中.
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微孔涂层植人物与骨组织界面的生物力学关系
目的:探讨两种弹性模量不同的钛、钴合金微孔涂层植入物,对界面损伤的影响和裂纹扩展的规律,比较微孔涂层植入物在松质骨和皮质骨内的生物学固定界面的差异.方法:将标准钛、钴合金材料的微孔涂层试件,分别植入犬股骨大粗隆左右侧,24 wk后取材,测定静态剪切强度极限和观察裂纹扩展规律.将标准的钛合金微孔涂层试件植入犬股骨上段,试件上1/2端位于粗隆部的松质骨内,下1/2端位于股骨的皮质骨内.不同时间取材后,测定松质骨和皮质骨段植入物的静态剪切强度极限.结果:钛合金涂层试件静态剪切强度极限明显高于钴合金(P＜0.05),静截荷界面初始裂纹萌生,扩展及涂层界面断开较钴合金晚.松质骨内界面静态剪切强度极限与皮质骨差异显著(P＜0.01),并随时间的延长界面静态剪切强度极限逐渐增大.结论:微孔涂层植入物因弹性模量不同,表现出界面静态剪切强度和裂纹萌生、扩展的差异.选择弹性模量与骨组织相似的人工假体,可降低界面应力集中.微孔涂层植入物在松质骨内,完成生物学固定较皮质骨内快,疲劳寿命随时间的延长而增加.
