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炭/炭复合材料人工髋关节磨损颗粒研究 被引量：7
1
作者 张磊磊 胡涛 +4 位作者 李贺军 卢锦花 沈学涛 曹伟锋 王斌 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期349-353,共5页
分离提取了炭/炭复合材料在髋关节模拟试验机中形成的磨损颗粒.采用激光粒度仪考察了磨损颗粒的尺寸分布,借助扫描电镜分析了磨损颗粒的形貌特征,采用三维轮廓仪检测了磨损颗粒的厚度规律.结果表明,炭/炭复合材料磨损颗粒的尺寸分布在0.... 分离提取了炭/炭复合材料在髋关节模拟试验机中形成的磨损颗粒.采用激光粒度仪考察了磨损颗粒的尺寸分布,借助扫描电镜分析了磨损颗粒的形貌特征,采用三维轮廓仪检测了磨损颗粒的厚度规律.结果表明,炭/炭复合材料磨损颗粒的尺寸分布在0.3~93.9μm之间,其形貌和厚度依据颗粒尺寸呈现规律性的分布,大尺寸（〉30μm）颗粒基本是破损的碳纤维,厚度稳定;中尺寸（3~30μm）颗粒的外形不规则,边界轮廓复杂,厚度分布范围广泛;小尺寸（〈3μm）颗粒呈现圆片形或球形,厚度分布在亚微米级别.同时根据实验结果,揭示了炭/炭复合材料磨损颗粒在磨擦过程中的演变过程. 展开更多
关键词 炭/炭复合材料 磨损颗粒 假体 人工髋关节
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人工关节磨损颗粒诱导钛合金植入物松动的实验研究 被引量：4
2
作者 王友 薛文东 戴克戎 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 1999年第3期171-174,共4页
目的：为比较不同人工关节微小磨损颗粒诱导假体周围骨吸收及假体松动生物效应的差异。方法：本实验采用Ｘ线摄片骨密度灰度值测定以及植入物推出力学强度测试等手段，对Ｔｉ６Ａｌ－４Ｖ、Ｃｏ—Ｃｒ—Ｍｏ与ＵＨＭＷＰＥ三种微小颗粒... 目的：为比较不同人工关节微小磨损颗粒诱导假体周围骨吸收及假体松动生物效应的差异。方法：本实验采用Ｘ线摄片骨密度灰度值测定以及植入物推出力学强度测试等手段，对Ｔｉ６Ａｌ－４Ｖ、Ｃｏ—Ｃｒ—Ｍｏ与ＵＨＭＷＰＥ三种微小颗粒诱导的假体周围骨结构改变及假体松动作定量分析。结果：统计分析显示，直径２．５微米的Ｔｉ—６Ａｌ—４Ｖ颗粒诱导植入物旁骨吸收与植入物松动的程度明显低于相同直径的ＣＯ—ＣＯ—ＭＯ颗粒或ＵＨＭＷＰＥ颗粒。结论：Ｔｉ一６Ａｌ－４Ｖ、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｍｏ或ＵＨＭＷＰＥ颗粒可导致不同程度的植入物松动形成。 展开更多
关键词 磨损颗粒 人工关节 松动 钛合金植入物
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人工髋关节纳米和微米级磨粒的机械性能研究 被引量：4
3
作者 吴竞萍 袁成清 严新平 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1-7,共7页
关节摩擦副运动过程中产生的磨损颗粒,含有大量详尽而重要的摩擦学信息,反映和代表了置换关节不同的磨损形式和机制。利用原子力显微镜技术的定量纳米力学性能测试模式在纳米尺度对UHMWPE磨粒的机械性能、三维几何轮廓以及表面形貌进行... 关节摩擦副运动过程中产生的磨损颗粒,含有大量详尽而重要的摩擦学信息,反映和代表了置换关节不同的磨损形式和机制。利用原子力显微镜技术的定量纳米力学性能测试模式在纳米尺度对UHMWPE磨粒的机械性能、三维几何轮廓以及表面形貌进行考察,并将不同类型磨粒以及聚乙烯基体材料的各种特性进行对比研究。实验结果显示,纳米级和亚微米级磨粒的弹性模量明显较高,且磨粒表面较为平滑;而微米级磨粒和聚乙烯基体材料的弹性模量较小,磨粒表面较为粗糙。分析认为,微米级磨粒是由于聚乙烯材料宏观尺度上的黏着磨损产生;而纳米级和亚微米级磨粒是由于乙烯材料微观尺度上的磨料磨损产生。该分析结果将有利于进一步了解人工关节材料的磨损机制以及磨粒产生的机制。 展开更多
关键词 人工髋关节 磨粒 原子力显微镜 机械性能
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假体磨损微粒引起骨溶解的初步实验研究 被引量：2
4
作者 王青 范卫民 +4 位作者 陶松年 马品耀 周清 张智弘 周士枋 《南京医科大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1998年第1期25-28,共4页
建立一个微粒物质刺激假体周围骨溶解的兔动物模型，以便研究假体磨损微粒在无菌性松动中所起的作用。通过兔膝关节在股骨髁间逆向植入1枚骨圆针，随后每隔2周向膝关节腔内注入超高分子聚乙烯微粒，12周后回收局部组织。组织学检查发现... 建立一个微粒物质刺激假体周围骨溶解的兔动物模型，以便研究假体磨损微粒在无菌性松动中所起的作用。通过兔膝关节在股骨髁间逆向植入1枚骨圆针，随后每隔2周向膝关节腔内注入超高分子聚乙烯微粒，12周后回收局部组织。组织学检查发现骨圆针周围纤维结缔组织膜形成，含有大量组织细胞，并可见骨吸收现象。对照侧膝关节未注入微粒，则在骨圆针周围形成一层新生骨，未见结缔组织形成及骨吸收。实验证实超高分子聚乙烯微粒是引起假体骨溶解的重要原因。 展开更多
关键词 人工关节 聚乙烯微粒 骨溶解 假体磨损
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人工关节磨损颗粒的分形表征及分类特征分析 被引量：3
5
作者 陆兴华 王庆良 崔文 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期410-416,共7页
目的研究膝关节模拟实验条件下超高分子量聚乙烯（UHMWPE）磨损颗粒的形态及分形表征,对磨损颗粒进行分类特征分析,探讨分形维数与磨损状态的相关性。方法采用膝关节模拟器以实现模拟膝关节磨损运动,股骨、衬垫分别选用医用锻造CoCrMo... 目的研究膝关节模拟实验条件下超高分子量聚乙烯（UHMWPE）磨损颗粒的形态及分形表征,对磨损颗粒进行分类特征分析,探讨分形维数与磨损状态的相关性。方法采用膝关节模拟器以实现模拟膝关节磨损运动,股骨、衬垫分别选用医用锻造CoCrMo合金和UHMWPE。磨损颗粒提取依据标准ISO 17853进行,利用磨粒轮廓自动提取与分形识别系统对磨损颗粒进行分形分析,采用网格划分、聚类分析和遗传模拟退火算法3种模型对磨粒进行分类识别。结果 UHMWPE单体磨粒的分形特征明显,尺寸较大的条形磨屑过渡到尺寸较小的类球形磨粒时,雷达分形维数不断减小,球状磨粒的分形维数D接近0。遗传模拟退火算法模型磨粒群体分类划分的分形维数内加权误差平方和最小,聚类特征明显。当磨损运行周期较低时,分形维数较大的条状、针叶状和纤维状磨粒占比较大,磨损以犁沟和剥落磨损为主;随磨损周期的延长,大分形维数磨粒占比下降,低分形维数的片状、块状和类球状磨粒占比上升,磨损向疲劳磨损和黏着磨损转变,磨损状态过渡到复合磨损期。当进入稳定磨损期后,各类形态磨粒的占比例变化不大。由于小尺寸磨粒的数量增加,群体分形维数有所减小。结论以改进雷达图分形方法为基础的磨粒轮廓自动提取与分形识别系统,可用于人工关节磨损颗粒的形态轮廓提取、分形维数计算和参数统计,为人工关节磨粒的识别和诊断提供新的数字化分析工具。 展开更多
关键词 人工膝关节 超高分子量聚乙烯 磨损颗粒 分形特征 磨损机制
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现代人工髋关节假体材料相关热点问题 被引量：10
6
作者 张先龙 《医学研究生学报》 CAS 北大核心 2018年第4期355-360,共6页
人工假体材料的选择是决定人工髋关节置换术效果的重要因素之一。目前在假体材料方面主要有固定界面、摩擦界面和组配式假体之间的连接界面3种界面。多孔金属改善了生物固定界面骨整合,高交联聚乙烯和复合陶瓷显著降低了摩擦界面的磨损... 人工假体材料的选择是决定人工髋关节置换术效果的重要因素之一。目前在假体材料方面主要有固定界面、摩擦界面和组配式假体之间的连接界面3种界面。多孔金属改善了生物固定界面骨整合,高交联聚乙烯和复合陶瓷显著降低了摩擦界面的磨损,陶瓷球头的组配式假体能够减轻磨损颗粒及腐蚀问题。但目前这3种界面存在的假体松动、磨损、金属腐蚀问题仍是影响髋关节置换术后中远期效果的最主要因素。文章从以上3个假体界面的角度对人工髋关节假体材料的研究进展进行阐述。 展开更多
关键词 人工假体 磨损颗粒 界面 假体松动
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骨溶解实验陶瓷磨损微粒的制备
7
作者 孙国静 赵建宁 +5 位作者 郭亭 薛孝威 樊根涛 胡波 邓亚玲 姜海晨 《中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志》 2012年第4期276-280,共5页
目的探索制备第3代陶瓷股骨头假体陶瓷微粒方法,为人工关节假体无菌性松动和陶瓷微粒对组织相容性研究提供材料。方法取1枚第3代陶瓷股骨头假体部件,制成不规则碎块状,通过球磨法和无水乙醇重力液力分级法制成人工关节陶瓷微粒,分析微... 目的探索制备第3代陶瓷股骨头假体陶瓷微粒方法,为人工关节假体无菌性松动和陶瓷微粒对组织相容性研究提供材料。方法取1枚第3代陶瓷股骨头假体部件,制成不规则碎块状,通过球磨法和无水乙醇重力液力分级法制成人工关节陶瓷微粒,分析微粒元素和粒度,用扫描电镜观察陶瓷微粒表征。结果元素分析在球磨过程无杂质污染。处理后90%陶瓷微粒直径<3.19μm,符合医学实验研究的要求。结论本研究使用的方法可以产生大量陶瓷微粒,可以为人工关节陶瓷材料体内外研究提供微粒来源。 展开更多
关键词 骨溶解 陶瓷磨损微粒 人工关节
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人工关节金属微粒的研究现状与展望
8
作者 刘璠 朱文峰 《医学研究生学报》 CAS 北大核心 2018年第4期350-354,共5页
含金属假体部件的人工关节在人体内均存在不同程度的磨损微粒,是局部骨溶解、炎性假瘤及假体松动的主要原因。人工关节置换术后金属磨损碎屑即可来源于负重界面容积性正常磨损,也可来源于非负重界面的边缘性磨损。关节磨损产生的微粒大... 含金属假体部件的人工关节在人体内均存在不同程度的磨损微粒,是局部骨溶解、炎性假瘤及假体松动的主要原因。人工关节置换术后金属磨损碎屑即可来源于负重界面容积性正常磨损,也可来源于非负重界面的边缘性磨损。关节磨损产生的微粒大小以纳米(Nano-sized)级为主,其毒性反应较微米级(Micro-sized)颗粒及离子(ion)强。磨损微粒即可在局部聚积引起局部反应,又可以各种形式进入血液引起全身多系统的毒性症状。在各种金属微粒中,以钴的毒性最明显。氧化应激、超敏反应、内质网应激、自噬、直接破坏是可能的细胞毒性及基因毒性机制,相应的解毒研究也与这些机制相关。体内金属粒子浓度的升高与症状之间尚无确切标准,目前治疗以取出假体及对症治疗为主。未来的研究在临床上将侧重于假体材料的改进及寻找关节疾病的新型替代治疗方案,基础研究上将进一步探讨金属微粒的毒性机理特别是信号通路及易感基因的发现,新型解毒药物的体内、体外研究及临床试验。文章就人工关节置换术后金属微粒的产生机制、体内代谢、毒性反应、解毒研究等进行回顾,并对未来发展方向进行展望。 展开更多
关键词 人工关节 磨损微粒 钴 毒性机理 解毒 临床治疗
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人工关节磨屑的显微单视图深度估计方法研究 被引量：3
9
作者 伍锐斌 彭业萍 +2 位作者 曹广忠 王松 曹树鹏 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期40-48,共9页
传统单视图三维重建方法不能满足人工关节磨屑三维信息提取要求,为提高重建精度,提出一种基于SA-UNet网络的人工关节磨屑显微单视图深度估计方法,实现从单一视图下磨屑三维信息的快速获取。该方法首先构建一个融合自注意力机制的U-Net... 传统单视图三维重建方法不能满足人工关节磨屑三维信息提取要求,为提高重建精度,提出一种基于SA-UNet网络的人工关节磨屑显微单视图深度估计方法,实现从单一视图下磨屑三维信息的快速获取。该方法首先构建一个融合自注意力机制的U-Net深度估计网络,然后使用光学显微镜和激光共聚焦显微镜分别收集磨屑的二维图像和深度图,再通过图像语义分割提取目标磨屑区域,消除图像背景的干扰,最后利用透视变换使二维图像和深度图相对应,获得训练样本。采用该方法对TC4材料磨屑显微单视图进行深度估计,以激光共聚焦显微镜的三维信息作为参考。结果表明,该方法预测深度的平均相对误差为7.35%,均方根相对误差为3.93,效果优于U-Net、BTS和ACAN。 展开更多
关键词 人工关节 磨屑 显微图像 单视图 深度估计
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