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人工关节置换是目前最有效,且最具有成本效益的外科手段之一,它可以帮助终末期类风湿性关节炎、骨关节炎等关节伤病的患者减轻疼痛、改善关节功能和灵活性。生物固定型人工关节作为较新的人工关节技术,避免了骨水泥的使用,使假体与骨之间的固定通过骨整合实现。这类假体的寿命主要取决于材料和骨界面上的骨整合程度,尤其是在其承重部位。然而,以钛合金为材料的生物固定型人工关节假体植入人体后,多种机械性和生物性因素仍然会导致假体发生无菌性松动,最终导致手术的失败并带来翻修手术。为了使这类翻修手术的风险降到最低,多种表面改性方法已经被应用于当前的人工假体,来增强假体与骨之间的骨整合程度和延长假体的寿命,表面涂层技术就是最常见的一种方法。1.微孔钛合金种植入体表面微弧氧化HA涂层的制备及表面结构特征目的:探索微孔钛合金种植入体表面微弧氧化HA涂层的制备方法及表面结构特征。方法:通过高温熔铸、等离子旋转电极、高温烧结等方法将新型β型钛合金材料(TLM)制备成微孔涂层试件,后利用微弧氧化技术在其表面制备HA涂层,扫描电镜下观察两组试件的表面形貌特征。结果:通过微弧氧化技术形成的HA涂层均匀,无裂纹、剥落,且表面形成许多直径范围在1-10μm之间的孔状结构,且分布均匀。结论:微弧氧化可以在复杂表面均匀形成适宜骨组织生长的HA涂层。2.微孔钛合金试件及其微弧氧化HA涂层的动物体内植入实验目的:以新型β型钛合金(TLM:Ti-Zr-Sn-Mo-Nb)材料为基体的微孔涂层组(PCI)为对照,观察经微弧氧化技术处理后的微孔-微弧氧化HA复合涂层试件(PCI/HA)植入动物体内后,比较两种涂层植入物的涂层-骨组织界面新骨形成情况,探讨微弧氧化作为生物型人工关节假体表面改性新方法的临床应用前景。方法:将微孔涂层、微孔-微弧氧化HA复合涂层的两种新型钛合金试件,分别植入犬双侧股骨近端髓腔,每侧各植入一枚,在植入第4、8、12周后分别取材,大体观察试件周围组织形态,标本经树脂包埋后切片及改良丽春红法染色后观察涂层界面新生骨情况,并计算新骨生成率,进行统计学分析。结果:两组植入物生物相容性均良好,电镜与组织学观察发现通过微弧氧化技术制备的HA涂层能显著提高种植体周围新骨的生成,PCI/HA组在植入4周、8周和12周时,新生骨形成率均比PCI组要高,且差异性显著(P<0.05)。结论:微孔-微弧氧化HA复合涂层较微孔涂层植入物有更好的骨诱导活性。