医疗材料如何变革骨科手术
医疗行业特别是骨科手术用材料已历经长足发展。随新材料引入行业，切削刀具创新随之而来。四十年前，有限技术意味着外科医生修复粉碎性胫骨骨折只能对齐骨片、打石膏固定，需数月愈合。凭借今日钛合金等现代材料和技术进步，同类骨折数周即可愈合。
另一巨大进步领域是关节置换手术。过去因人工关节寿命期限，此类手术通常留给老年人。髋关节置换曾维持8-10年。凭借现代材料，髋关节置换预期寿命约30年。这使50岁患者置换髋关节成为可能，可维持至患者八十岁。
市面骨科植入体众多，对这特定患者选寿命长、排斥几率最低组合至关重要。钛是插入股骨柱的理想材料。轻质且极强，但缺耐磨性。因此进入髋臼窝的股骨球用陶瓷。陶瓷极硬、提供卓越耐磨性。烧结后几乎无法加工。髋臼窝或髋关节窝必须允许股骨球正常活动范围，髋关节才能正常功能。这带来有趣挑战：髋关节窝内侧材料须与股骨球摩擦最小，同时寿命匹配其余髋关节假体。
解决方案是含高密度聚乙烯(HDPE)衬里的钴铬髋臼杯。钴铬是最难加工金属之一，可加工性评级为B-1112(160布氏自由切削钢)的15%。HDPE最适合极锋利高正前角刀具。钛因热导率差难加工。这是四种截然不同材料各需独特制造方法。现代制造技术和高科技刀具使生产寿命30年人工关节成为可能。"现代制造技术和高科技刀具使生产寿命30年人工关节成为可能。"
关节置换技术持续演进。同患者也做部分膝关节置换，用髋关节相同两材料，意味着排斥不成问题。钴铬"帽"安装在胫骨端和股骨端。HDPE衬垫安装在两金属"帽"间。这比全膝置换创伤小得多、也允许未来替换塑料衬垫选项。
现代医疗制造用材料覆盖全谱系。含手术用不锈钢器械、碳纤维增强PEEK用制作定位臂精准定位髋植入体。每种材料提供独特制造挑战，但能无痛生活的人们极度感激这些挑战被先进切削刀具技术攻克解决。
本文曾刊登于OSG Tool's Cutting News 2015 Medical Edition。
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