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發文日期:2021-07-23

人工髖關節材料介紹

 

常見的人工髖關節植入物的材質包括:

不鏽鋼

不鏽鋼(Stainless Steel)的耐蝕性有限,因此多半用來作為臨時植入物的材料,例如骨折固定板、螺釘等等。

鈷鉻合金

鈷鉻合金(CoCr)質地剛硬,是常被用來製作植入物的材料,優點是便宜,適合提供較低需求的基本支撐性。不過若用於人工髖關節的股骨頭,會因受限於表面摩擦特性而無法使用大頭,且由於含有鈷的成分,植入後會在組裝介面處,逐漸腐蝕溶出鈷離子,造成周邊肌肉及骨骼病變,而人工膝關節則無此問題。另外,極少數人可能會出現鎳過敏反應。

氧化鋯

氧化鋯(Oxinium)是2001 年的技術,成份為鋯鈮合金,性質偏軟,表面經過加熱處理轉變為氧化鋯,因黑色外觀而被稱為黑金鋼。宣稱比鈷鉻合金更堅硬耐磨,但臨床證實,過薄的氧化鋯外層容易在日常活動下損壞碎裂,使內層裸露,造成墊片劇烈磨損,進而使鋯鈮合金整個磨壞變形,導致嚴重金屬病變者亦時有所聞。國家關節登錄報告指出,需再次開刀翻修的機率反而比普通鈷鉻合金還高,加上大量文獻佐證,短短幾年便已被主流淘汰。

鈦合金

鈦合金(Titanium)具有極佳的抗腐蝕和生物相容性,且植入體內後,材料特性不易產生變化,經過數十年臨床驗證,現今已成為人工關節植入物最普遍採用的材質。新一代的鈦合金3D 列印科技(OsseoTi),可製作出一體成型的立體結構,不論形狀、強度、彈性,都與人體骨骼非常接近,是非常理想的骨生長媒介,能讓骨骼和植入物之間形成緊密連結,加強穩固基礎,加上輕薄服貼的設計,可抵抗各種日常動作所產生的震動和衝擊,避免發生鬆脫。

鉭金屬

鉭(Tantalum)是一種常用於航太領域的稀有金屬,具有絕佳的彈性、抗蝕性、延展性和生物相容性。骨小樑金屬(Trabecular Metal,簡稱TM)是以鉭為材料製成的新型植入物,有許多相互連通的孔隙,很適合讓骨頭在內部生長,特別是需要骨骼重建的手術。

陶瓷

陶瓷(Ceramic)主要用於人工髖關節中的股骨頭,是在體內非常穩定的惰性材料,生物相容性極高,由於完全不含鈷的成分,因此可100%排除腐蝕鈷溶出的病變風險,且堅硬光滑的表面能幫助降低墊片磨損。建議與抗氧化維他命E墊片搭配使用,才能發揮其最佳功效:可加大陶瓷股骨頭以降低脫臼機率,同時避免發生異音及碎裂。

傳統聚乙烯

傳統聚乙烯(Conventional Polyethylene)材質過去被用於人工膝關節中的墊片,由於相對不耐磨,耐用年限較差,因此已經較少使用。

超耐磨聚乙烯

超耐磨聚乙烯(Prolong)材質常被使用在人工膝關節、人工髖關節、反置式人工肩關節中的墊片,透過特殊的電子束超高交聯製程,可提高耐磨度,是能夠符合一般需求的基本標配。

抗氧化維他命E

抗氧化維他命E(Vivacit-E)材質常被使用在人工膝關節、人工髖關節、反置式人工肩關節中的墊片,耐磨度達到最高等級,且不易隨時間衰變,實測可以通過1 億次磨耗試驗(相當於一般人100 年的活動量),臨床研究亦證明磨損量趨近於零。極其穩定的材料特性與大幅強化的韌度,能實現長期安全性,避免因日常活動的碰撞而發生碎裂。此外,用於人工髖關節時還能提供一項非常重要的功能:由於墊片夠強,因此可減少厚度,加大關節活動面,有助於顯著提升術後活動角度,並將脫臼風險降到最低。

 

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