全髋关节置换术中钴-铬股骨头不同磨损部位的摩擦学特性

• 来源期刊: 中华骨科杂志
• 学科: 医学
• 年，卷（期）: 2011,（9）
• 所属期刊栏目: 蒙太因（华佗）生物力学
• 页码范围: 1009-1014
• 分类号: R816.8
• 字数: 5539字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2011.09.019

摘要

通过使用原子力显微镜检查(atomic force microscopy，AFM)计算表面粗糙度和摩擦系数的方法，对工程和生物材料的摩擦学特性进行研究。尽管之前的大量研究对全髋关节置换术中不同承重材料的摩擦系数进行了报告，但却没有关于全髋关节置换术术中轴承材料的表面粗糙度和摩擦系数的关系的报道。此外，钴-铬股骨头不同磨损部位的摩擦学特性尚不明确。因此，本研究对全髋关节置换术后10年钴-铬股骨头发生严重磨损及轻微磨损部位的表面粗糙度、摩擦系数和硬度之间的关系进行研究。钴-铬股骨头的平均维氏硬度为(380.7±11.3)HV。在AFM扫描的25 μm×25 μm面积内，严重磨损和轻微磨损部位的摩擦系数分别为0.229±0.054和0.243±0.059，两者差异无统计学意义(P=0.449)。严重磨损部位的表面粗糙度[Rq=(96.5±26.2) nm]与轻微磨损部位[Rq=(17.7±4.2) nm]的差异有统计学意义(P＜0.0001)。本研究结果显示：钴-铬股骨头的摩擦特性与其表面粗糙度没有明显关系，为金属植入材料表面特性的改善提供了依据。