关节整形手术的合金选择和制造技术:叙述性审查
Kishen Mitra1, Arun K Movva2, Michael O Sohn2
1Department of Orthopaedic Surgery, Duke University School of Medicine, Durham, NC 27710, USA.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
概括
材料科学的进步正在增强关节整形 (TAA) 植入物. 新的合金和添加剂制造技术提高了生物相容性和针对患者的设计,以获得更好的临床结果.
科学领域:
- 材料科学
- 生物医学工程
- 骨科手术
背景情况:
- 关节整形 (TAA) 在很大程度上依赖于植入物材料和制造工艺.
- 传统的合金如提供强度, 但引发金属离子释放的担忧.
- 合金 (例如Ti6Al4V) 提供更好的生物相容性,但在机械性能方面存在局限性.
研究的目的:
- 审查当前全关节整形植入物的金基础.
- 分析TAA中使用的初级合金系统的性能.
- 研究制造技术对TAA植入物的发展的影响.
主要方法:
- 关于TAA材料和制造的科学文献的叙述性审查.
- 对植入物合金的机械性能,生物相容性和三元学特性进行分析.
- 对TAA植入物的传统和增材制造技术的评估.
主要成果:
- 合金提供高强度;合金提供更好的生物相容性.
- 新型β-合金 (例如Ti-35Nb-7Zr-5Ta) 具有较低的弹性模块,匹配骨特性.
- 增材制造 (例如选择性激光化) 允许患者特定的几何形状和受控的孔隙性.
结论:
- 材料工程对于改善关节整形植入物的性能至关重要.
- 合金开发和制造方面的进步正在提高TAA的临床结果.
- 未来的方向包括可生物降解材料,复合材料和混合植入物设计.


