羥基磷灰石骨替代材料的靜態(tài)力學(xué)相容性研究.pdf

1、羥基磷灰石是一種被廣泛研究的骨替代材料，由于具有良好的生物相容性、無(wú)毒性、生物活性及骨傳導(dǎo)性，以及具有與正常骨組織相似的多孔結(jié)構(gòu)和成份，被認(rèn)為是較理想的骨移植替代材料。 將人工制備的羥基磷灰石植入體內(nèi)除了要考慮它的生物性能還要考慮它的力學(xué)性能。當(dāng)羥基磷灰石被植入人體后伴隨著被人體降解和吸收，骨組織在其內(nèi)部生長(zhǎng)，它的強(qiáng)度、剛度逐漸增加，最終成為活體骨的一部分。如果最終能與周圍骨組織的力學(xué)性質(zhì)一致，則會(huì)與活體骨起到相同的力學(xué)作用，可

2、以稱為力學(xué)相容性。否則會(huì)引起負(fù)作用，若最終的剛度大于活體骨的剛度則會(huì)引起應(yīng)力遮擋骨吸收，造成周圍骨組織的骨質(zhì)疏松；若剛度太小則起不到承載作用。 為研究羥基磷灰石骨替代材料靜態(tài)力學(xué)相容性，本文采用數(shù)字圖像相關(guān)方法研究了用水熱交換法制成的羥基磷灰石骨替代材料靜態(tài)力學(xué)性質(zhì)，這種羥基磷灰石孔隙度比較適合于骨細(xì)胞生長(zhǎng)。得到了羥基磷灰石完整的應(yīng)力-應(yīng)變曲線；在測(cè)量彈性模量的同時(shí)也得到了泊松比，還測(cè)量了壓縮極限應(yīng)力。同時(shí)還測(cè)量了無(wú)有機(jī)成份的骨

3、和含有機(jī)成份的骨的靜態(tài)力學(xué)性質(zhì)。測(cè)試結(jié)果顯示羥基磷灰石的靜態(tài)表觀彈性模量平均值為10.91±0.89GPa；泊松比為0.244±0.025，極限應(yīng)力平均值為14.04±2.01MPa；無(wú)有機(jī)成份骨的靜態(tài)彈性模量平均值為12.66±1.78GPa，泊松比為0.132±0.033。極限應(yīng)力平均值為42.33±2.43MPa；含有機(jī)成份骨的靜態(tài)彈性模量平均值為20.35±1.58GPa，泊松比為0.222±0.035，極限應(yīng)力平均值為207.