常用硬组织替代材料钛合金强度不如钴合金，但耐腐蚀性好，与人体组织反应很弱，钛合金密度小，弹性模量低，接近于天然骨耐疲劳、耐蚀性均优于不锈钢和钴基合金，且生物相容性和表面活性好，是较为理想的一种植入材料Ti易形成致密稳定的氧化膜，有很好的钝化作用。Ti合金具有很强的耐蚀性缺点：Ti合金的磨损与应力腐蚀较明显生物医用金属材料广泛用于修补颅骨，制成钛网或钛箔用于修复脑膜和腹膜、人工心脏瓣膜支架、口腔颌面矫形颌修补，制作各种人工关节、接骨板、骨螺钉与骨折固定针等，也用于制作牙根种植体等第31页，共71页，星期日，2025年，2月5日常用硬组织替代材料生物医用金属材料自1951年首次报道Au-Cd合金具有形状记忆效应以来，目前已发现20多种形状记忆合金其中以镍钛合金在临床上应用最大镍钛合金在不同的温度下表现为不同的金属结构相。如低温时为单斜结构相，柔软可随意变形；高温时为立方体结构相，刚硬，可恢复原来的形状，并在形状恢复过程中产生较大的恢复力特点：奇特的形状记忆功能、质轻、磁性微弱、强度较高、耐疲劳性能、高回弹性和生物相容性好等。用于管腔狭窄的治疗。支架安入管腔狭窄的部位后，能将狭窄管腔撑开，并与管壁相贴紧，固定好；其生物相容性好，长期安放对黏膜无明显损伤；其高回弹性能顺应管道的弯曲，对人体刺激小第32页，共71页，星期日，2025年，2月5日常用硬组织替代材料形状记忆合金用于制作脊椎侧弯症矫形器械、牙科器件、血栓过滤器、血管扩张支架、血管栓塞器等生物医用金属材料常用硬组织替代材料贵金属指金、银、铂及其合金，耐腐蚀、抗蠕变，对机体组织无毒，刺激性小，导电性好金合金主要用于口腔科生物医用金属材料第33页，共71页，星期日，2025年，2月5日多孔结构常用硬组织替代材料钽、铌、锆的耐蚀性、生物相容性好，无毒性可加工成板、带、丝等用于骨科、心血管方面的治疗生物医用金属材料钽、铌、锆用于制作牙根种植体、义齿、牙床、托环、牙桥、牙冠等从材料学角度来说，骨是由无机矿物与生物大分子规则排列所组成的复合材料。骨的有机成分主要是Ⅰ型胶原纤维，约占总重量的24%，是由三股螺旋结构的多肽链相互缠绕而形成，无机成分主要是磷酸钙盐，约占总重量的65%；其余为水。骨中的矿物质呈片状，尺寸约为5nm×20nm×40nm，位于原胶原分子的间隙孔之内，晶体的C轴平行与胶原纤维，这样就构成骨的基本结构。所以生物陶瓷第34页，共71页，星期日，2025年，2月5日常用硬组织替代材料根据生理环境下的化学活性和性质可分为四类近似于惰性：Al2O3、氧化锆等氧化物生物陶瓷，Si3N4、钛酸钡等非氧化物生物陶瓷、医用碳素等，生理环境下能长期保持稳定表面活性：羟基磷灰石生物活性陶瓷和生物活性玻璃陶瓷，在生理环境中可通过其表面发生的生物化学反应与组织形成化学键性结合，起到了适合新生骨沉积的生理支架作用，也就是所谓的“骨引导”和“骨传导”作用可吸收型：如石膏、磷酸三钙陶瓷，在生理环境中可逐渐被降解吸收，诱导骨质生长，并随之被新组织所替代，达到修复或替换病损组织的目的复合型：生物陶瓷与生物陶瓷或与其他无机材料、有机材料复合而成的复合型材料生物医用陶瓷材料第35页，共71页，星期日，2025年，2月5日常用硬组织替代材料在临床上，生物医用陶瓷主要用于肌肉-骨骼系统的修复和替换，也可用于心血管系统的修复、制作药物释放和传递的载体复合型生物陶瓷还可用于制造人工腱、韧带生物医用陶瓷材料能承受负载的矫形材料，用在骨科、牙科及颌面上：Al2O3陶瓷、稳定ZrO2陶瓷、生物活性玻璃、生物微晶玻璃等种植齿、牙齿增高：Al2O3陶瓷、氟聚合物/金属基复合材料、生物活性玻璃、自固化磷酸盐水泥和玻璃水泥、活性涂层材料等耳鼻喉代用材料：Al2O3陶瓷、生物活性玻璃、生物活性微晶玻璃、磷酸盐陶瓷人工肌键和韧带：PLA-碳纤维复合材料人工心脏瓣膜：热解碳涂层可供组织长入的涂层（心血管、矫形、牙、额面修复）：多用Al2O3陶瓷骨充填料：磷酸钙及磷酸钙盐粉末或颗粒脊椎外科：生物活性玻璃或生物活性玻璃陶瓷眼：生物玻璃、羟基磷灰石第36页，共71页，星期日，2025年，2月5日常用硬组织替代材料生物陶瓷材料在生物体内极为稳定，与生物组织有良好的亲和性，特别适于作人体硬组织如骨和齿的替换修补材料，能与人体骨生长在一起，形成化学结合生物医用陶瓷材料第37页，共71页，星期日，2025年，2月5日常用硬组织替代材料磷酸钙陶瓷具有生物降解性，并能被人体吸收羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]是骨组织与牙组织的无机组成部分，其单位晶胞与人体骨组织相同，具有非常好的生物活性，但性脆、强