等離子噴涂與多孔燒結鈦涂層的髖關節植入物性能對比研究

李 帆，張 博，張露文，劉學沖，高 娜

（山東省醫療器械和藥品包裝檢驗研究院，國家藥品監督管理局生物材料器械安全性評價重點實驗室，山東省醫療器械生物學評價重點實驗室，濟南 250101）

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在骨科手術中，醫生通常使用功能性骨整合的方式將植入物牢固固定在患者骨組織內，借助骨組織與植入物表面涂層的機械聯鎖，無需使用骨水泥即可限制骨-植入物界面的相對運動，并且骨細胞長入多孔涂層能提供具有動態重塑和修復能力的骨骼附著功能，可促進患者康復[1]。當前廣泛的研究主要集中于對植入物的表面處理技術如噴砂、酸蝕、多孔燒結、3D 打印和等離子噴涂等，以加強骨-植入物的固定[2-4]，獲得更好的表面形貌和表面粗糙度。有研究表明粗糙的植入物表面比光滑的表面更能促進愈合過程[5]，涂層內部相互連接的通道能促進骨質長入，增加骨傳導性，與天然骨組織牢固地結合[6]，提高機械穩定性。

在骨科植入物表面處理技術中，等離子噴涂技術是目前應用最廣泛且高度商業化的技術，其通過將純鈦粉末注入等離子體射流，熔化并高速撞擊到基底表面，經擴散和固化形成典型的層狀結構涂層，該涂層特性（如粗糙度、孔隙度和厚度等）可通過選擇不同的工藝參數來控制[7]。多孔燒結涂層技術早在20 世紀80 年代被應用于無骨水泥膝關節置換手術中，是多孔涂層技術的早期形式，且目前仍被廣泛應用于臨床[8]。多孔燒結涂層技術是將金屬粉末或切碎的金屬絲通過類似粉末冶金的過程壓實并固定于植入物表面，在1 200～1 400 ℃下燒結，金屬粉末或金屬絲將融合在一起，表現為均勻分布的孔隙和孔隙互聯的多孔結構。……