超高分子量聚乙烯關(guān)節(jié)的生物降解行為研究.pdf

1、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）具有優(yōu)越的物理、化學(xué)性能和良好的生物相容性，是比較理想的醫(yī)用高分子材料，廣泛應(yīng)用于人工關(guān)節(jié)領(lǐng)域。隨著設(shè)計、加工、制造以及置換手術(shù)水平的提高，UHMWPE關(guān)節(jié)的使用壽命最長可達(dá)20年以上。據(jù)不完全統(tǒng)計，2011年我國骨科醫(yī)生共實施人工關(guān)節(jié)置換術(shù)約20萬例，2012年約24萬例，呈逐年增長趨勢，導(dǎo)致雖然人工關(guān)節(jié)失效比例不斷下降，每年報告的失效案例數(shù)目仍不斷增加，引起醫(yī)院、關(guān)節(jié)廠商和研究人員的普遍關(guān)注。

2、　　本文通過整理、總結(jié)UHMWPE關(guān)節(jié)的生物降解機(jī)理，得出UHMWPE關(guān)節(jié)使用性能的變化主要來源于凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的改變，本質(zhì)上是高聚物鏈段分子在環(huán)境作用下發(fā)生的松馳運動。通過物理化學(xué)、高分子物理的基本原理，從理論上給出了溫度、應(yīng)力、溶劑水分子對UHMWPE關(guān)節(jié)降解影響的單一作用機(jī)制及協(xié)同效應(yīng)，建立了UHMWPE關(guān)節(jié)降解的數(shù)學(xué)模型，并通過體外生物降解加速實驗進(jìn)行了驗證。
　　通過對UHMWPE降解過程力學(xué)性能變化的研究，發(fā)現(xiàn)其蠕變性能在

3、比較大的尺度內(nèi)與降解時間的關(guān)系穩(wěn)定性最好，可以用作降解程度評價及預(yù)測。
　　根據(jù)生物降解UHMWPE的球壓蠕變曲線，擬合得到模擬線性高聚物粘彈性的Burgers模型以及材料的本征方程，發(fā)現(xiàn)生物降解過程UHMWPE的彈性降低、粘性增加，分析了模型參數(shù)隨降解時間的變化規(guī)律及原因。
　　模擬流變實驗的測試條件，通過對Burgers模型（本征方程）的理論研究得到生物降解 UHMWPE的動態(tài)粘彈性能，由此得出隨降解時間增加，UHMWP