骨小梁金属概述PPT课件.pptx

骨小梁金属概述 1

一种纯粹的金属元素,原子序号73.坚强、有延展性钽、铌、锆和钛是四种生物相容性最好的元素.钽是所有元素中生物相容性最好的.钽金属2

骨小梁金属材料知识临床应用:可追溯到上世纪四十年代钽粉末曾用来做放射性标记钽也被用来做弹性支架、血管夹和牙科植入物钽金属网一直被应用在颅脑外科物理特性:在纯品状态下延展性非常好几乎可以完全抵抗化学性侵袭极高的熔点、强度和延展性允许生产者用来生产复杂的多孔结构3

钽金属元素4

材料描述生产工艺钽金属骨小梁金属5

化学蒸气沉积ReticulatedVitreousCarbonTaClTaClTaClTaClTaClTaClTaClTaClTaClChlorineHClHClHClHClHClHClTaHydrogen98%钽金属,2%玻璃碳6

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骨小梁金属原材料8

各种形状TM-300TM-100VBR-21TM-500TM-400VBR-119

十二面体结构550mμCellSize(Avg.)Micro-crystalTaSurfaces10

80-85%孔隙率,550mm直径的蜂窝结构孔隙率是“表面涂层”材料的2–3倍蜂窝结构内部完全互联成网络给组织生长整合提供无障碍的通路微孔化的小梁结构11

骨小梁金属(物质)钛珍珠（涂层）30%孔隙率 80%孔隙率12

骨小梁金属可以看作是骨的金属复制品13

骨小梁金属?材料松质骨14

骨小梁金属独有品质独一无二的近似骨的结构高孔隙率－有助于骨生长高度互联的蜂窝结构－提供广泛的骨长入理想的材料特性高的摩擦系数良好的植入物初始稳定性15

多孔材料对骨的摩擦力骨小梁金属16

微刺摩擦TrabecularMetal微刺BeadsFiberMetal17

摩擦系数:骨小梁金属vs不同类型骨Trab.MetalonPeriosteumTrab.MetalonCancellousBoneTrab.MetalonCorticalBoneCorticalonCancellous骨对骨皮质骨松质骨骨膜18

提高摩擦力=加强稳定性19

TM脊柱装置的拔出试验20

TM装置拔出试验结果

植入物平均值(N)标准植入物(N)最小值(N)TM-30050084420TM-400667271440TM-500Paralleumbar=200N,ShultzABetal.JofBiomechanics.15(9),1982.21

TrabecularMetal独一无二的近似骨的结构高孔隙率－有助于骨生长高度互联的蜂窝结构－提供广泛的骨长入材料特性高摩擦系数提供植入物良好的初始稳定性物理和机械学特性接近于骨应力屏蔽骨生成的质量22

弹性模量(GPa)皮质骨TM软骨下骨PMMAPETi23

硬度Stiffness(GPa)24

不同材料的弹性模量(GPa)TM可吸收皮质骨钛PEEK软骨下骨松质骨11025

硬度与植骨应力对应表33%12可吸收29%15碳纤维、皮质骨5%110钛合金最大植骨应力(%)硬度(GPa)材料67%3骨小梁金属材料26

更多正常应力转移到骨上正常应力生理性分配给骨愈合/形成提供有利的生物力学环境弹性模量与骨相配27

TrabecularMetal独一无二的近似骨的结构高孔隙率－有助于骨生长高度互联的蜂窝结构－提供广泛的骨长入材料特性高摩擦系数提供植入物良好的初始稳定性物理和机械学特性接近于骨应力屏蔽骨生成的质量极佳的强度提供初始稳定性骨桥接长期的支架28

80%孔隙率强度大于松质骨强度来源于金属钽的特性TRABECULARMETAL强度Strength(MPa)TrabecularMetalmaterialCancellousBoneReference:Bobynetal,1999AAOS29

压缩应力耐受大多数生理应力机械强度可预见FatiguetestingofTMvertebralbodyisshown强度30

StrengthWithstandsphysiologicalloadswithoutasolidmetalsubstrate/backing:3,500psiincompression31

TrabecularMetal高端生物相容性空间结构类似于松质骨高摩擦系数提供植入物初始稳定性与骨相对应的弹性模量(3GPa)混凝土般的强度与“人工骨”不是一类物质32

动物体内实验NumerousPre-ClinicalStudiesperformedbetween1992–