微孔涂层植入物与骨组织界面的生物力学关系

摘要

探讨两种弹性模量不同的钛、粘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，比较激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、钻合金材料的微孔涂层试件，分别植入犬股骨大粗隆左右侧，24Wb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钻合金（P＜o．o5），静截荷界面初始裂纹萌生，扩展及涂层界面断开较钻合金晚．松质骨内界面静态剪切强度极限与皮质骨差异显著（P＜o．o1），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．微孔涂层植人物在松质骨内，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．