从大金牙说起：金属材料在医学领域应用

2018-04-28 11:15

从大金牙说起：金属材料在医学领域应用

不锈钢的髓内钉多用于固定受力很大的四肢粉碎性骨折

不锈钢优秀的力学性能在牙齿矫形上有大量应用。另外一个方面就是对强度要求高的骨科髓内钉等领域。医疗上用的不锈钢最多的是316L和317L两种奥氏体不锈钢，这两种材料已经纳入了ISO的国际标准已经GB系列的中国标准。不锈钢的问题是密度、力学特性和人体组织差异大，并且植入之后产生的锈蚀以及镍离子渗出等等都会带来不良反应，现在钢铁领域正在研究不含镍的不锈钢。

钴合金：关节

曾经十几年前，非常流行户外运动，一如今天的马拉松。但是很多人运动过度导致关节的软骨组织消耗殆尽，于是只能在医院里进行人工关节置换。人工关节植入的时间非常长，要伴随人使用十年以上，用到最多的就是钴合金。

从大金牙说起：金属材料在医学领域应用

钴合金的人工膝关节

最早开发出来的钴合金是钴钼铬合金，耐腐蚀性要比不锈钢好40倍，非常适合在人体环境长期使用。上世纪70年代，又开发出来强度更好的锻造钴镍铬铝钨铁合金以及钴镍铬铝合金。钴合金的耐腐蚀特性让其在人工关节领域大放异彩，目前膝关节、胯关节等需要长期植入的关节部位，都是钴合金。

从大金牙说起：金属材料在医学领域应用

钴合金的关节零部件

钴合金的耐磨性是最好的，并且植入人体后，会在表面形成钝化膜，适合长期植入。钴合金是完美材料吗？也不是，一来钴元素本身就很昂贵，尤其是如今对充电电池的需求让钴金属价格飞涨。二来在使用中的损耗导致的钴镍等离子析出会引发其它问题，现在同过改善合金的表面特性来改善临床效果，比如上图的髋关节，现在腿骨的接触固定端还在用钴合金，但是摩擦的接触面已经使用了更耐用的、更光滑陶瓷或是高分子聚乙烯材料。