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1、第卷第期稀有金属材料与工程,植入金属和形状记忆合金孙奇杨海波一上海钢铁研究所,上海北卡罗莱纳大学摘要叙述了人体植人用金属材料发展的历史进程,介绍了医用不锈钢、钻铬合金、铁合金以及新型生物工程材料—形状记忆合金等、国内外概况和临床应用实例。金属的特性关健词植人金属形状记忆合金目叨舀临床实践,型钒钢骨板经美国外科医师研究院批准,成为该院标准和技术规金属材料在医学上的应用,迄今已有范的一个分支。多年的历史。较之于金属材料在其他工积极从事内固定研究的热情持续了约。,。程技术上的应用来说自然是很年轻的但多年于世纪年代似有衰退原金属材料应,用于人类自身这无疑是十分重因
2、是未能找寻到完全适宜于植人人体的金属要的,它对提高人类的健康水平,可起到直材料,因为钒钢腐蚀相当严重。年代接而有效的作用。尤其是近二、三十年,医两位外科医师和学和工程两大学科的有机结合,使生物医学将钻铬钥合金成功地用于临工程跃人,,了世界最新重要学科之一给新材床同时还研究出型和,。。料的应用奠定了成功的基础型不锈钢从而使内固牟法研究重新走上正世纪年代,首次在愕轨。第二次世界大战期间,钻铬合金和骨的修复术中采用了金制的板材,‘为人类整型不锈钢作为人体主要的植人材料得到迅速形术开创了使用金属材料的新纪元,自此发展。在研究长期植人人体的新型金属材料、、金属材料如
3、金银黄铜等纷纷被制成丝时,人们不仅仅局限于材料的机械性能,而材、钉和针类植人物并在医学上开始了且对于它们的生物相容、生物力学、生物化。,应用〔’〕进人本世纪后由于光技术在,学诸性能也予以高度重视使金属材料在医医学领域的大量使用,为外科医师开拓了视学上的应用开始了新的里程。野,他们逐步认识到,采用新型内固定方式,才能使外科症疾得以完全康复。英国人植人金属材料率先大胆采用内固定法医治骨折,一,。,举获得成功轰动了整个欧洲医学界当时植人人体的金属材料目前世界各国使是美国钢铁公司子公司的钢铁公用的主要有不锈钢、铬钻合金、钦与钦合金司的外科主任医师以以及新型功能材料
4、形状记忆合金。美积极支持内固定法。年他设计了一种国用于人体的金属中—,不锈钢占,钻骨,,,,板骨板的曲率与长骨曲率完全相同并铬合金钦和钦合金其他贵,。选用强度及韧性都比碳钢优良的钒钢,经过金属材料只占很少仅用于齿科领域稀有金属材料与工程卷不锈钢此,由钦的抗腐蚀性能优于不锈钢和其他不锈钢是最早作为植人人体的金属材金属材料,以及它的良好的生物相容性,其料。初期使用的不锈钢,其耐蚀性能较差。使用前景勿庸置疑。后改进为和型以及最近国家医疗器械总局规定的一外形状记忆合金科植人用不锈钢材料。奥氏体不锈钢具有较好的抗点腐蚀和抗研究开发现状,缝隙腐蚀的能力且具有,良好的机
5、械性能材料一旦获得新的功能往往可在预想。。易加工特别是一新型外科植人不到的领域中得到应用形状记忆合金用不锈钢其标准规定必须采用真空脱碳法详是一种具有恢,以提高材质的耐人体腐蚀,工艺熔炼复自身形态即有形状记忆效应和超弹性双性能,。。保证医用植人材料的安全性重功能的新型材料自年美国海军军钻铬合金械实验室钻铬合金具有良好的耐蚀和机械的综合研究员发现具有形状记性能。其商品名为高钻铬钥耐蚀、耐热合忆效应的镍钦合金后〔〕,世界各国竞相展,,。金和等开了对形状记忆合金材料的研究和开发工。。,钻铬合金分铸造态和加工变形态两种铸造作近年来由于这种新型功能材料与钻铬合金,其钻
6、铬之比为,其中还添常规材料迥然不同的特性引发了科技界和工加,因此也称为钻铬钥合。一业界的极大兴趣在世界范围内掀起了一股。“”,〔。金的存在使该合金在铸造时的晶粒长记忆合金热至今方兴未艾’一目,,,大受到抑制促进细晶化提高机械性能前形状记忆合金应用专利总数已超过。增强耐蚀性。铸造钻铬钥合金还具有一定的多件川〕,。、、、耐磨性是制造人工关节的良好用材加工美国欧洲日本中国等都开展了对变形钻铬合金,它不添加而添加和形状记忆合金的研究和开发应用。,因此该合金具有良好的延伸性,不易年美国率先批量生产镍钦记忆合加工硬化,主要是制作成医治骨折的板材和金。研究单位有能源部、
7、宇航局丝材。、海军作战研究中心,钦合金以及公司、公司、加州大钦和钦合金作为人体植人金属材料,除学、依利诺斯大学、佛罗里达大学、北卡罗,还具有,、。具有良好的耐蚀作用外比强度高莱纳大学宾州大学等还有一些由材料科生物相容性好以及超塑性等特点,已得到医学与工程系的教授、博士与医生、生理学家学界的重视。我国是钦资源丰富的国家,从合作开展的跨学科的综合性研究中心。近几年开始就进行人工骨、人工关节的研年来,每隔年美国就组织一次。,“”,制工作目前已能年产数万件套产品会议这个专门研究讨论植人,。,多类品种并有部分产品远销世界目材料有关问题的专家会议出席代表系各国前,一一
8、,。医学上主要应用的是纯钦研究专家规模在百人以上加一等。德国年开始
