中國粉體網(wǎng)訊  在中國，估計(jì)有約3000萬患者需要進(jìn)行人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)。隨著人口老齡化趨勢(shì)的加劇和骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病率的上升，越來越多的年輕患者也開始接受關(guān)節(jié)置換手術(shù)。人工髖膝關(guān)節(jié)假體的材料是決定手術(shù)成功的關(guān)鍵因素之一。多年來，研究者們已開發(fā)出了各種生物材料以減少假肢頭部(金屬合金或陶瓷)與髖臼部件(聚乙烯或陶瓷)插入物之間在使用過程中產(chǎn)生的磨損。

理想的生物材料必須具有生物相容性、低摩擦系數(shù)、耐腐蝕和強(qiáng)大的機(jī)械動(dòng)力。氧化鋯是廣泛用于關(guān)節(jié)置換術(shù)的陶瓷材料，作為一種新型的人工假體材料，因其優(yōu)異的生物相容性、機(jī)械性能和耐腐蝕性已逐漸被應(yīng)用于臨床。

氧化鋯的基本特性

氧化鋯是一種重要的陶瓷氧化物，氧化鋯陶瓷的承載穩(wěn)定性通常比氧化鋁陶瓷好４倍。因其獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)增韌機(jī)制、優(yōu)異的斷裂韌性、抗彎強(qiáng)度和耐磨性，氧化鋯比氧化鋁更適合用以制作假股骨頭。在歐洲，氧化鋯股骨頭于1985年首次應(yīng)用于臨床。在美國于1989年開始評(píng)估應(yīng)用。

氧化鋯基陶瓷的晶粒度和分布等微觀結(jié)構(gòu)因素對(duì)其力學(xué)行為有顯著影響。由于晶粒改性(四方相到單斜相)，Y-TZP具有優(yōu)異的韌性和抗斷裂行為。通常，四方相和馬氏體轉(zhuǎn)變及體積膨脹是消耗植入物上裂紋能量的有效策略。

體液(濕)環(huán)境和不穩(wěn)定的物理化學(xué)條件會(huì)促進(jìn)種植體退化，并可能釋放不利的磨損碎片，對(duì)種植體產(chǎn)生嚴(yán)重的致病性影響。Ghaemi等研究了含有不同質(zhì)量百分比(5％、10％、15％)氧化鋁顆粒的氧化釔穩(wěn)定氧化鋯的摩擦學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)其摩擦特性受到其表面粗糙度影響。隨著Al₂O₃在氧化釔穩(wěn)定氧化鋯表面的進(jìn)一步注入，表面硬度受到強(qiáng)烈干擾，表面被破壞，導(dǎo)致力學(xué)性能下降，摩擦系數(shù)大幅增加。同樣，Al₂O₃和CeO₂增強(qiáng)劑也顯著提高了氧化釔穩(wěn)定氧化鋯的耐磨性，這些物質(zhì)提高了承重骨種植體的耐磨性能。

氧化鋯因其生物相容性而獲得了極大的應(yīng)用，它模仿了鈦植入物的類似骨合成和骨粘附行為。通常，氧化鋯表面不會(huì)附著病原微生物。因此，不會(huì)刺激血液細(xì)胞和成纖維細(xì)胞產(chǎn)生不良反應(yīng)。

氧化鋯在關(guān)節(jié)置換中的應(yīng)用

氧化鋯在全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中的首要優(yōu)勢(shì)是其卓越的耐磨性。相較于傳統(tǒng)的聚乙烯材料，氧化鋯能夠顯著減少磨損顆粒的產(chǎn)生，從而降低骨溶解、假體松動(dòng)等并發(fā)癥的發(fā)生。此外，氧化鋯還具有良好的生物相容性，有助于促進(jìn)骨組織的生長和愈合，提高假體的穩(wěn)定性。

與髖關(guān)節(jié)類似，氧化鋯在全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中也表現(xiàn)出良好的耐磨性和生物相容性。然而，膝關(guān)節(jié)作為人體中最復(fù)雜的關(guān)節(jié)之一，其置換手術(shù)對(duì)材料的要求更為苛刻。Brandt等對(duì)CoCr合金和氧化鋯股骨成分的表面特性進(jìn)行了評(píng)估和比較，結(jié)果表明，氧化鋯股骨組分的表面粗糙度在體內(nèi)使用后保持不變。

值得注意的是，盡管氧化鋯有很多優(yōu)點(diǎn)，但外科醫(yī)生需要注意氧化鋯的災(zāi)難性磨損，這可能導(dǎo)致植入物底層暴露，從而產(chǎn)生加速磨損、變形和金屬中毒的風(fēng)險(xiǎn)，在Ｘ線平片上出現(xiàn)關(guān)節(jié)造影。因此，對(duì)于疼痛的、錯(cuò)位種植體的患者，應(yīng)在臨床和影像學(xué)上密切監(jiān)測(cè)。

參考來源：

沈劍粦，李維鑫等.氧化鋯在THA和TKA治療中的應(yīng)用

魏寶剛，齊巖松等.人工髖關(guān)節(jié)置換中假體材料的選擇及應(yīng)用進(jìn)展

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）

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