钴铬钼合金与几何膝
生物金属材料在骨科的应用及发展
此文 将分 别讨论 这 四种 主要 的生物金 属材料 在骨科 应用 中的优 势和 缺 点 ，包 括 从化 学 、物理 和力 学属 性等 方 面 。
１ 不锈钢生物金属材料
不锈 钢 作为 最早 应用 于骨 科 的植入 材料 ， 相 比其 他 的生
生物金属材料在骨科 临床 的应用存在着较 多的问题 ，
关 节 假体 植 入 失败 的 原 因往往 是 无菌 性 松动 ，而骨 折 固 定
物 应 用 失败 的 原 因是 固定 物 的断Biblioteka 裂和 固 定物 拆 除后 的再 骨
致 固定 后骨 折 愈合后 期骨 重建 和骨 构 型 的异常 ， 从 而使 得 固
定物拆除后再骨折的发生。 高弹性模量的不锈钢 固定物引起
的应力 遮挡 效应 一 定程度 上 限制 了不 锈钢 材料 应用 。 我 们知 道 ， 镍元 素 易引起 组织 的过 敏 反应 ， 而不 锈钢 材 料 中含 有 １ ０ ％～ １ ４ ％的镍元 素 ，这 也是 不锈 钢材 料 引起 组织
使用。 根据应用方面的不同， 材料的选择和加工设计存在着较
大的差 异，但无论应用于哪一方面 ，都需要均衡考虑材料 的属
性 （ 生物 学属性和力学属性）和材料的加工制作成本 ，毫无 疑 问， 拥 有 良好的骨组织传导性 、 骨 组织诱导性和骨组织相容 性
的低成 本生物金属材料是较理想 的临床 应用材料之一 。
折。 通 常 认 为 以下两 种 因素 导致 了金属 材 料 固定 物 的失败 ： （ １ ）力 学缺 陷 ，即 植入 物 与 骨之 间 的相对 微 动 及 植 入 物造 成 的应 力遮 挡 效 应 ；（ ２ ）生物 学缺 陷 ，即植 入 物 的 磨损 碎
骨外科主治医师《专业实践能力》考试试题及答案
骨外科主治医师《专业实践能力》考试试题及答案2017骨外科主治医师《专业实践能力》考试试题及答案01.男性，30岁。
直接暴力致左桡骨小头骨折合并该部位桡神经损伤。
此时，会出现何种运动障碍A.不能伸肘关节、腕关节及掌指关节B.不能背伸腕关节C.能背伸腕关节，但不能背伸掌指关节D.不能背伸末节指间关节E.外展拇指功能丧失正确答案：C答案解析：解析:由于桡神经在肘部以上发分支支配桡侧腕长伸肌，肘部以下支配伸指诸肌，故损伤后尚能伸腕。
知识点1：桡骨小头骨折知识点2：临床表现02.男性，28岁。
右上臂被刀多处砍伤后右手活动受限。
查体：右肘关节活动可，右拇、食、中指不能屈曲，拇指不能外展和桡侧三个半手指掌背侧均无感觉。
最可能损伤的神经是A.尺神经B.桡神经C.正中神经D.腋神经E.肌皮神经正确答案：C答案解析：解析:拇、食、中指不能屈曲，拇指不能外展和对掌，桡侧三个半手指掌背侧均无感觉为肘上正中神经损伤症状。
知识点1：伸直型肱骨髁上骨折知识点2：并发症03.男性，30岁。
桡骨茎突部狭窄性腱鞘炎松解术后，仍诉持续性疼痛，并不断加重，伴有切口远侧感觉迟钝，叩诊瘢痕较痛。
根据患者情况，考虑可能存在的问题是A.桡神经感觉支神经瘤B.拇长伸肌的一个副支仍未松解C.顽固性腱鞘炎，需进一步固定解决D.反射性交感神经营养障碍，或上肢营养障碍综合征E.局部有感染性炎症正确答案：A答案解析：解析:切口远侧感觉迟钝，说明有神经功能不全，原来的疼痛与现在感觉到的不同，叩诊瘢痕很痛为神经瘤的特点。
知识点1：骨折的并发症知识点2：临床表现0.男性，18岁。
右下肢外伤3小时入院。
查体：右膝关节明显畸形、肿胀、压痛。
X线检查：右膝关节后脱位。
根据患者伤情，要考虑到可能合并损伤的神经是A.腓总神经B.胫神经C.坐骨神经D.腓深神经E.腓浅神经正确答案：B答案解析：解析:膝关节脱位易损伤胫神经。
知识点1：膝关节后脱位知识点2：并发症05.男性，30岁。
人工关节材料发展综述
人工关节材料发展综述1引言当前我国正处于人口老龄化时期，各种原因引起的骨性关节炎，股骨头坏死以及老年髓部骨折等关节疾患日益增多，严重影响了老年人的生活质量，产生了极大的经济和社会负担；同时由于疾病、事故、工伤、战争以及比赛对抗程度的明显增强等各种因素，均增加了意外伤害的概率导致大量的人体骨骼病变和损伤，造成许多人残疾而失去基本的生活能力，给病人、家庭及社会带来了极大的影响和沉重的负担[1-3]。
1963年英国曼彻斯特人John Charnley首先报道了全髋关节置换手术治疗类风湿性髋关节骨性关节炎。
他利用不锈钢制作股骨头，以聚四氟乙烯（PTFE）制作髋臼，用聚甲基丙烯酸甲酯（骨水泥）固定，形成Charnley型低摩擦全髋关节假体，奠定了现代人工关节置换技术的基础[1]。
自此以后，人工关节置换技术发展迅速，日益成为治疗关节伤痛、重建关节功能的重要手段。
人工关节置换术经过近百年的发展，目前已广泛开展，能有效地根除关节病痛，恢复关节功能以及提高患者生活质量，现已被认为是最成功的外科手术之一[4]。
人工关节是模拟人体关节制成的植入性假体，以代替病变或损伤的关节病恢复其功能[4]。
人工关节包括髋、膝、肩、肘、腕、指间、跺等关节，其中以髋、膝关节置换为主。
人工关节置换是对因创伤或疾病造成破坏的关节应用人工关节材料替代病变部位而进行的修复，解除关节疼痛、畸形和功能障碍，重建一个功能接近人体正常的关节[12-13]。
目前，每年世界上大概有100万患者实施人工关节假体置换手术[20]。
据不完全统计全球每年仅全髋关节置换就达80万例，人工髋关节置换术是治疗髋关节疾病终末期病变最重要和最有效的手术之一，也是开展得非常广泛的一项技术，美国现有总人口中的0.83%接受过人工髋关节置换术[81]。
我国根据民政部门的报告，目前仅肢体不自由患者就达1500万人，其中残疾约780万人，全国骨缺损和骨损患者近300万人，且随着我国社会老龄化的到来，这一数字还有上升的趋势[2]。
钴铬钼合金
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钴铬钼合金研究与应用
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01
钴铬钼合金的基本性质与成分
钴铬钼合金的化学成分及特点
钴铬钼合金的化学成分
• 钴（Co）：40-60% • 铬（Cr）：20-30% • 钼（Mo）：5-10% • 其他元素（如W、V、Ni等）：余量
钴铬钼合金的特点
• 高熔点：1300-1500℃ • 高硬度：HRA76-82 • 良好的耐磨性 • 优异的耐腐蚀性能 • 良好的抗氧化性能
钴铬钼合金的物理性能与力学性能
钴铬钼合金的物理性能
• 密实度：≥95% • 线膨胀系数：10.0×10⁻⁶℃⁻¹ • 热导率：14-20W/(m·K) • 电导率：≥2.0×10⁻⁸S/m
钴铬钼合金未来研究方向与前景展望
钴铬钼合金的未来研究方向
• 研究钴铬钼合金的新型制备工艺 • 研究钴铬钼合金的新型性能优化方法 • 研究钴铬钼合金在新兴领域的应用
钴铬钼合金的前景展望
• 钴铬钼合金将在更多领域发挥重要作用 • 钴铬钼合金的产业规模将不断扩大 • 钴铬钼合金的性能将得到进一步提高
谢谢观看
• 研发新型钴铬钼合金 • 拓展钴铬钼合金的应用领域 • 提高钴铬钼合金的生产效率
钴铬钼合金产业发展面临的挑战
钴铬钼合金产业发展的技术挑战
• 提高钴铬钼合金的成分控制精度 • 提高钴铬钼合金的制备工艺水平 • 提高钴铬钼合金的性能稳定性
钴铬钼合金产业发展的市场挑战
• 应对市场竞争 • 拓展钴铬钼合金的应用领域 • 提高钴铬钼合金的市场份额
• 在高温下具有良好的抗氧化性能 • 在氧化气氛中形成致密的氧化膜 • 在还原气氛中具有良好的抗氧化性能
钴铬钼合金——精选推荐
钴铬钼合金简介钴铬钼合金（CoCrMo）是钴基合金中的一种，也是通常所说的司太立（Stellite）合金的一种，是一种能耐磨损和耐腐蚀的钴基合金。
最初的钴基合金是钴铬二元合金，之后发展成钴铬钨三元组成，再后来才发展出钴铬钼合金。
钴铬钼合金是以钴作为主要成分，含有相当数量的铬、钼和少量的镍、碳等合金元素，偶而也还含有铁的一类合金。
根据合金中成分不同，它们可以制成焊丝，粉末用于硬面堆焊，热喷涂、喷焊等工艺，也可以制成铸锻件和粉末冶金件。
分类钴和铬是钴基合金的二种基本元素，而添加钼能得到较细的晶粒并在铸造或锻造后有较高的强度。
钴铬钼合金，基本上分为二类：一类是CoCrMo 合金，通常是铸造产品，另一类是CoNiCrMo合金，通常是(热)锻造精密加工的。
铸造CoCrMo合金已用于牙科数十年，目前用来制造人工关节，锻造CoNiCrMo合金用来制造承受大负荷重关节如膝关节和髋关节。
用途CoNiCrMo合金是具潜力的锻造钴基合金之一，原来称为MP35N，在受应力时，可以在海水(含氯化物离子)中有高度抗蚀性，冷加工可以增加该合金的强度，可是冷加工有相当的困难度，特别是制造大的装置，例如髋关节柄，只有热锻较为适用。
锻造的CoNiCrMo合金耐磨耗性质和铸造的CoCrMo合金相似，具有耐疲劳性好和抗拉强度高的优点，因此它适合应用在需要寿命长且不会骨折或应力疲劳处，例如髋关节处的人工关节，对于将植入物深深埋入股骨骨髓导管中这个困难且昂贵的手术而言，这个优点是很重要的。
钴基合金的弹性模数并不会随着最大拉伸强度的改变而改变，其值在220至234 GPa的范围，高于其它材料如不锈钢。
CoCrMo合金特别容易受加工硬化影响，所以不能使用像其它金属的一样的制造过程，而需使用真空精密铸造。
控制模温可以控制铸件的晶粒大小，在较高温形成粗的晶粒，会降低强度，但也会析出相距较远且较大的碳化物而降低材料的脆性。
钴铬钨合金钴铬钨合金（CoCrW）是司太立（Stellite）合金中的一种，司太立合金是一种能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金。
不同材料的人工膝关节有什么差别？如何选择人工膝关节？
不同材料的人工膝关节有什么差别？如何选择人工膝关节？不同材料的人工膝关节有什么差别?人工关节由股骨髁、垫片、胫骨平台组成，目前来说，各种人工关节材料大同小异，基本都是钴铬钼合金，有的胫骨基座是钛合金，这两种材料以后都可以做核磁共振，而且不容易发生排异。
不同的地方在于：有的会将股骨髁表面金属陶瓷化，变得更耐磨，相对来说也会更昂贵。
另外中间垫片部分，经过射线处理，或者加入抗氧化剂(维生素E)增加耐磨性，价格也会比普通的人工关节贵一些。
如果您还不到60岁，建议选择更加耐磨的关节，尽量减少未来再次翻修的几率。
国产和进口的人工膝关节有什么区别?进口的人工关节应用时间比较久，也有很多临床数据支持，而国产的人工关节发展比较晚，缺乏数据验证。
现在国产关节进步速度很快，一些大型厂家的人工膝关节材料和国外一样，设计和工具都很好，相信不久的将来也会有很多数据支持。
相对而言，同样材料和设计的人工关节，国产的比进口的便宜。
如何选择人工膝关节?人工膝关节种类繁多，在选择时，一定要咨询您的主刀医生，他会根据您的病情需要给您介绍。
人工膝关节有保留后交叉韧带型和不保留后交叉韧带型两种，病情允许的话尽量选保留后交叉韧带的这种，因为可以很好地保留关节本体感觉，更像自己的关节。
如果您的病情严重，比如骨缺损严重，韧带功能不好，这种情况下尽量选择好一些的假体。
一般来说价格越高的关节，组配、设计、耐磨都会更好一些。
另外，经济状况是非常重要的因素，选择时不要超过自己的承受能力，以免造成太大的经济负担。
有高血压、糖尿病，影响换膝关节吗?需要做全膝关节置换的大多都是老年人，常常合并其他疾病，比如高血压、糖尿病、心脏病等。
有高血压的患者建议在手术前将血压控制在140/90mmHg以下，这样可以避免手术时出现脑出血、脑梗。
另外，如果您在用降压零号或者复方降压片，手术前需要停药一周，换成别的降压药。
如果您在使用利尿剂，比如吲达帕胺，也要让医生做调整。
如果您在用降心率的药，比如倍他乐克，注意心率不要降得太低。
关节康复
人工关节康复俱乐部------康复指南概念篇1、什么是人工关节答：人工关节是指用生物相容性好，机械强度高，耐磨性强的金属与非金属材料制成的一种非常近似人的生理形态，非常类似人体骨关节的优质假体。
人工关节通常采用超高分子聚乙烯，钴鉻钼合金，陶瓷，钛合金等材质做成，他们非常耐磨。
2、什么是人工关节置换术答：人工关节置换术是20世纪外科最为成功的手术之一，它是用生物相容性好，机械强度高，耐磨性强的人工材料制成的一种非常接近人的生理形态的优质人工关节，通过手术替换掉人体已经损坏的病变关节，这不仅解除了患者关节的疼痛，而且极大的恢复其关节正常功能，从而使病人重新拥有正常关节，重新过上高质量的正常生活。
美国是全世界施行人工关节数目最多的国家，自1997年以来，每年接受人工髋关节置换的病例不低于259000例，人工膝关节置换的病例不低于1440000例3、钴鉻钼合金和陶瓷有何不同？答：由于人工关节的内衬多选用聚乙烯材料，头多选用钴鉻钼合金和陶瓷。
而钴鉻钼合金与陶瓷摩擦系数不同，所以耐磨程度不同，据确切报道：钴鉻钼合金与聚乙烯的磨损为每年0.1mm陶瓷与聚乙烯的磨损为每年0.05 mm目前，国际上最先进的陶瓷对陶瓷假体的磨损为每年0.006 mm4、人工膝关节置换现状及远景是什么？答：由于膝关节结构比较复杂，目前，专家们还无法在仿生方面设计出很准确的假体，所以，它的发展技术没髋关节成熟。
由于医学的加速发展，相信近年来人工膝关节的仿生技术会有新突破。
5、人工关节置换的目的？答？解除关节疼痛，改善关节活动功能，纠正畸形，最重要的是提高生活质量。
6、什么是骨水泥，它有何优缺点？答：所谓骨水泥，顾名思义就像盖房子用的水泥，是一种镶嵌剂，可以让人工关节的金属部分和我们自身的骨骼牢固的融为一体，使人工关节在承受我们体重的同时还能够稳定的活动。
它的最大特点是固定快，术后早期就可以下地进行康复活动。
7、什么是人工关节翻修术？答：人工关节翻修术是指取出初次手术置入的部分或全部人工关节，并再置入新的人工关节的一种复杂手术。
人工膝关节假体的发展史(新)
人工膝关节外科技术之所以得到迅猛发展，也正是60年代以
Charnley为代表的许多医学工作者在人工髋关节假体研究的基础上 发展起来的。
LINK ® 全膝关节系统
人工膝关节假体的发展史
为了便于分析，人为的将膝关节的历史分为 以下几个方面：
一、早期探索阶段 二、形成阶段
三、现代发展阶段
四、人工膝关节置换术现状
1、完全限制型（铰链式）假体
随后Shiers也设计了类似假体；
机械结构更为简单；
材料改为不锈钢；
1960年进一步发展为钴铬钼合金
LINK ® 全膝关节系统
人工膝关节假体的发展史
形成阶段（1950～1970） 1、完全限制型（铰链式）假体
优点：良好的内在稳定性； 对关节软组织功能完整性要 求低； 较长的髓内固定柄使得铰链 关节对线十分方便 ； 缺点： 假体松动率高； 临床效果差，术后感染率高； 假体易松动下沉、断裂骨折等
1977年设计，主要用于翻修术； 股骨髁有5°外翻角； 股骨髁和胫骨平台假体均附加了髓内固定长柄。
LINK ® 全膝关节系统
人工膝关节假体的发展史
2、非限制性假体
后方稳定型假体：
TCPⅡ基础上发展起来的；
凸轮机制设计；
活动方位大，120°；
假体松动率低。
LINK ® 全膝关节系统
人工膝关节假体的发展史
人工膝关节假体的发展史
2、非限制性假体
1973年，英国Freeman提出假体设计原则；1、便于今后返修；
2、减少松动，增加承力部分的假体与骨组织的接触面积；3、采 用金属-聚乙烯低摩擦界面，降低假体磨损；4、减少髓内长柄和 骨水泥的使用，避免死腔，预防和降低感染；5、标准的假体植 入技术；6、假体设计要有5°超伸和至少90°的屈膝活动范围； 7、能提供一定范围的旋转；