人工材料琺瑯質更硬的材料微觀截面分析顯微鏡
因為人工材料很難完全模仿人膝變形所產生的平衡變化。據此,可以
說人膝關節形狀產生的穩定性是人工膝關節的最低線。
是不是穩定性越高就越好呢,這也不盡然。如已對鉸鏈型所評述的那
樣,約束力肯定是會傳遞到固定部位這是造成松動的原因。內在穩定性必
須達到必要的最低限度。
特別應避免拉伸或剪切傳遞到骨的界面上這樣的結構。鉸鏈型的問題
特別在于,將拉伸方向的載荷傳遞到固定部位上。
潤滑性能和運動功能
著者等人對解剖學設計是持批評態度的。理由是,它不僅在運動功能
方面存在問題,而且有潤滑性能的問題。
因而人工膝關節的受壓面積應該增大。
如采取解剖學設計,則受壓面積變小。活體關節的情形,由于關節構
體的變形引起受壓面積增大,故即使原有形狀沒有適配性,仍能確保相當
大的受壓面積。而人工關節材料與此相比是難變形的。即使是高密度聚乙
烯,與活體關節比較,其彈性模量也大1個數量級以上。因此,當然有理由
認為即使人膝關節形成流體潤滑,而相同形狀、相同位置植入、受相同外
力的人工膝關節也難以形成流體潤滑。
那么,人工關節是不是應選用更軟的材料呢?這個問題將在后述人工軟
骨的章節介紹。但是,與活體完全一模一樣是不必要的。即使在植人材料
中最成功的牙科材料,通常使用比牙齒琺瑯質更硬的材料也沒有什么問題
。甚至用到硬度在琺瑯質的10倍以上的陶瓷。在人工關節中,有時也使用
陶瓷做摩擦面材料。在這種情況下,其硬度為活體關節面的幾千倍。如果
知道即使存在差別,但有差別時更為有利,也寧可積極地利用有這種差別
的材料。
如果以流體潤滑為目標,則不應拘泥于人膝關節的形狀,構成越大的
摩擦面越好。而且,受壓面積大的形狀,一定是穩定性高或約束大的形狀
。