怎样选择人工髋关节比较好的材料？
人工全髋关节置换术在减轻髋关节疼痛，恢复髋关节功能，改善步态方面已被公认为是一种较好的治疗方法。术后疗效主要有决于理想的假体。近10余年来随着生物医学工程学的发展、生物材料的涌现、制造工艺的精湛，促使假体的设计及研究进入一个新的阶段。
理想的假体必须具有二个必要条件：
1.材料应具有优异的生物相容性、化学性能稳定及物理性能良好，为耐磨损、抗冲击强度大、抗压强度高、抗折强度好及有适宜的弹性模量等。
2.设计上要考虑到受力均衡、便于手术安放、活动范围大，假体嵌插稳固可靠晚期松功率低。
为了达到上述条件，我们试行设计及研制此新型的符合材料制成的人工全髋关节。
我们选用了纯刚玉陶瓷为主要的材料。刚玉瓷为一接近惰性的生物材料，它具有生物相容性好，机械强度高、耐磨损及化学性能稳定等优点。预测结论：
1.接近惰性的陶瓷是最宜供选的材料;
2.其中高纯度氧化铝刚玉瓷又最为理想。我们的选择与预测的结论是符合的。
选用刚玉瓷为假体材料必须解决下述三个问题：
1.刚玉瓷在烧结过程中常可由于人工股骨头造型复杂、厚度较大、收缩率可高达22%等因素而发生开裂。有学者认为："刚玉瓷虽然强度大，脆性比普通陶瓷有较大的改善，但由于烧结温度高，二次加工较困难，收缩变形大等因素，而未被采纳“。所以克服开裂为首要问题。我们通过电子衍射技术、扫描电子显微镜、全相显微镜等测试方法了解此种开裂是以沿晶断裂为主，是由于杂质在晶界处沉集所致。为此，通过改进磨具设计及注浆工艺、调整烧结过程中的升降温度率、促使晶型转化完全程度、保持A-A12O3的纯度严防杂质的进入及严格掌握干燥及烧结制度等。
2.提高刚玉瓷的纯度。陶瓷材料的性能受其内含杂质数量的影响。含量越高，纯度越大，则材料性能亦越佳。99.97%瓷(即纯刚玉)的性能要优于95%瓷，95%瓷的性能有优于85%瓷及75%瓷。为此，我们严格选料及操作，防止杂质掺入。
3.克服陶瓷的弱点---脆性。纯刚玉虽然在脆性方面的确定有很大的改善，但它还是具有陶瓷材料的共同弱点---脆性。采用纯度不高的氧化铝瓷而引起的脆裂并发症是并非罕见的，我们采用纯刚玉为假体的外壳并向其中灌铸金属座位内蕊，使假体充分保留了纯刚玉的优点，并利用金属良好的抗折强度及抗冲击韧性以弥补陶瓷脆性的弱点。由于高温下二者并不反应，无结合强度，所以我们经过多次的实验，摸索出一种使纯刚玉与金属通过化学键紧密结合的工艺，从而更保证及提高人工关节置换术后的安全系数。经此工艺处理后的复合体，在全相显微镜观察下，可见金属在瓷体重渗透约为0.5mm。复合材料的物理性能为抗折强度、抗冲击及抗压强度等经实验测试证实亦均比单一的纯刚玉材料有显著的提高。
温馨提示：本文介绍我院自行设计及研制的多孔涂层纯刚玉-金属复合型人工全髋关节的材料选择、关节设计等情况，并介绍多孔陶瓷涂层的制造、实验及观察。此新型复合型人工全髋关节经过各项测试及实验后已开始了临床应用，由于开展时间尚短，病例数不高，随诊时间尚短，尚在严密观察中，但初步疗效是满意的，有关临床应用情况，尚待进一步观察及总结。
