供稿人:董恩純，王玲 發(fā)布日期：2017-09-04
隨著醫(yī)療水平的提高，用于替代人骨的金屬假體被廣泛應(yīng)用。但是由于常用的鈦合金等金屬假體剛度極大，在植入人體后由于假體和人骨之間存在的剛度差異會(huì)導(dǎo)致“應(yīng)力遮擋”現(xiàn)象，使得應(yīng)力集中在假體上，人骨則得不到正常的應(yīng)力刺激，從而出現(xiàn)骨吸收和假體松動(dòng)等現(xiàn)象，因此如何在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上降低金屬假體剛度，成為現(xiàn)在人工假體領(lǐng)域急需解決的問(wèn)題[1]。
近日，中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員結(jié)合海綿浸漬技術(shù)和燒結(jié)技術(shù)，制備出了Nb-Ti-Ta的多孔骨組織支架[2]，通過(guò)觀察，該支架有著和人骨各向異性多孔結(jié)構(gòu)極為相似的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。并且實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)改變孔隙率，多孔支架的楊氏模量和強(qiáng)度分別可以在0.11±0.01-2.08±0.09MPa和17.45±2.76-121.67±1.76MPa間變化，這表明該支架的力學(xué)性能和人骨是非常相似的。
圖1 (a)海綿浸漬技術(shù)示意圖；(b)松質(zhì)骨掃描圖
此外，研究人員將多孔支架植入到新西蘭大白兔體內(nèi)做了動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，12周后取出發(fā)現(xiàn)在多空支架內(nèi)部長(zhǎng)出了新生的骨組織，證明該支架有利于骨組織的生長(zhǎng)，有效解決了應(yīng)力遮擋現(xiàn)象。
圖2 (a)，（b）12周后支架內(nèi)部新生骨組織；(c)新生骨組織的能譜分析結(jié)果