当前课程知识点:材料学概论 > 第11讲 复合材料和生物材料 > 11.5 生物材料 > 11.5.3 各种植入人体的材料
下边我们就讲
骨骼的固定和关节的修复
骨骼固定和关节的修复
那么你看看
这是膝盖骨坏了
膝盖骨坏了
膝盖骨坏了现在的方法
就是外固定和内固定
外固定的方法
外边裸露着也不方便
现在采取的方法都是内固定
内固定
内固定方法你看看
用固定板固定好了
这里面一定要打螺钉
这里面打螺钉我们说
肯定用到的都是生物材料了
生物材料如果是金属的
刚才讲就是三大类
一类是超低碳不锈钢
一类是什么
钴铬合金
第三类是钛合金
这三者各有优点各有缺点
因为钛合金很轻
耐腐蚀性非常好
耐腐蚀性非常好
这些材料都有
生物相容性的问题
是不是相容
有磨损出来的那些磨损
那些碎屑到哪去了
对身体会不会有影响等等
打了螺钉会不会松动
这些问题都要考虑
这些这都是内固定的
用压骨板 用骨螺钉
给它固定住
这都是内固定的方式
这是利用髓内钉
和锁紧螺钉固定胫骨裂纹
开了裂了
就不好了养不好了
最后拿 来固定
这里面都是金属材料
金属材料就考虑这个相容性
问题是就是说
人工关节进去以后
人工关节进去以后
待会我们再讲相容性的问题
还有植入
比方说人工晶体 心脏瓣膜
这是进了人工晶体
这张图的意思是什么
这张图的意思
上方白内障患者
看这个气球的时候非常模糊
手术以后换上人工晶体以后
非常光明 一片光明
就达到了这个效果
那么人工晶体是什么样子的
早期的人工晶体是玻璃球
玻璃球它很重
人在里边用它就不适应
不适应
现在变成有机的球
有机材料的球
透明性又好
人也没有不舒服的感觉
唯一的问题它容易老化现象
老化现象
这是人工晶体情况
这是下边是人造心脏瓣膜
这是个换那个关节
注意 一个骨骼合金
人造膝盖替换件
注意股骨构件
座落在筋骨构件之上
一个聚乙烯轴承表面
将股骨构件和筋骨构件分开
从而减少了摩擦
这是换了关节
换了关节这是牙科植入的情况
这是髋关节的情况
髋关节
这个换了人工关节以后
这是患有关节炎
怎么治
我这里要讲的就是
膝盖骨这个地方
一用到关节
还有髋关节
一用到关节这个地方
就会有磨损 就会有磨损
无论是陶瓷的还是
金属的 特别是金属的
金属磨损你看看
由钴铬合金制作的
组合式髋关节植入构件中
发生的裂缝
它老磨损 注意它老磨损
一磨损就产生碎屑
这些碎屑
它消失不掉
它消失不掉怎么办
如果小的碎屑
它就会被人体的一些
蛋白细胞给包围起来
同时碎屑
一多了以后
人体当中就会产生
一个排异反应
一产生排异反应甚至包围起来
包围起来它又消化不了
所以磨损到一定程度怎么样
就会产生炎症
产生不适感产生炎症
会大面积发炎
最后的结果还得重新换
所以对生物材料来讲
生物相容性
是非常重要的
怎么办
采取离子注入的办法
给它注入一些什么东西
增加它的耐磨性
增加它的耐磨性
使它的磨损量变小
你们看看这个图当中写的
腐蚀产物
沿盘骨边缘的沉积
腐蚀产物沿盘颈
连接处的沉积
无论是腐蚀产物还是磨损产物
都消化不掉
消化不掉
消化不掉怎么办
磨料磨损磨了好多渣子
好多渣子在生物体当中
它走不了
它走不了怎么办
最后发炎
排异反应
蛋白质把它裹起来
裹起来它也消化不了
采取一个什么办法
就是人工关节里边
采取有些玻璃
有些玻璃体
这个玻璃体
它跟骨骼有些是相容的
磨下来有些渣子
甚至它可以又长到骨头里边去
这样就可以做到
你看这个图当中
粘接在一个金属
股骨端头上的磨料磨损碎屑
B照片是一个植入髋关节的
聚乙烯环发生了严重的
磨料磨损
产生磨料磨损怎么办
如果跟身体不相容
就会有问题
所以人工植入关节
还有很多问题
需要解决
不像有个骨头
固定股骨或者什么东西
它不磨损
植入到里边
只要有一定的相容性
它不磨损就是个腐蚀的问题
如果有了这个磨损以后
植入人工关节的要求
还是很高的
要求还是很高的
好 我们今天这一节课
内容比较多
主要的是针对的是复合材料
复合材料 什么叫复合材料
复合材料是怎么定义的
复合材料是怎么分类的
复合材料当中
基体材料起什么作用
增强材料起什么作用
界面起什么作用
复合材料用在哪些地方
复合材料用在哪些地方
然后我们再讲天然的复合材料
最后讲生物材料
生物材料有哪些类型的
生物材料
生物材料用在什么地方
然后有什么问题
希望同学们仔细看着书
实际上好多内容
我这书里面都是讲的很详细
好 谢谢大家
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业
-1.2 材料的作用
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料
-1.4 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道
--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业
-2.2 元素周期表反映元素的规律性
--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化
--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处
--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化
--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属
-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业
-本讲作业--作业
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业
-4.2 金属材料的组织结构
-4.2 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择
--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂
-5.2 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-6.1 粉体材料的性能
--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积
--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性
--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性
--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定
--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定
-6.1 粉体材料的性能--作业
-6.2 粉体的加工与处理
-6.2 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善
-6.3 粉体的应用--作业
-6.4 纳米材料
-6.4 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型
--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型
--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型
-7.2 坯体成型--作业
-7.3 陶瓷烧结
-7.3 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-7.4 陶瓷材料的结构--作业
-7.5 结构陶瓷
--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02
--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN
-7.5 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达
-7.6 功能陶瓷--作业
-本讲练习--作业
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑
--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型
--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造
-10.1 高分子材料性能与加工--作业
-10.2 胶粘剂和涂料
-10.2 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-11.1 复合材料的定义和分类--作业
-11.2 增强材料和基体材料
-11.2 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系
-12.1 磁性的来源--作业
-12.2 磁性材料的分类
-12.2 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业
-13.2 薄膜制备——PVD法
-13.2 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业



