一种新型高交联聚乙烯髋臼内衬的体外磨损性能测试

作者：王建军; 闫师通; 苏健^*

来源：中国医学装备, 2023, 20(04): 27-31.

• 新型高交联聚乙烯(XLPE)
• 髋臼内衬
• 体外磨损
• 磨损率
• 磨屑分析

目的：分析一种含多酚的新型高交联聚乙烯(XLPE)髋臼内衬的磨损性能，为新型聚乙烯材料的研发和在人工髋关节置换术(THA)中的临床应用提供依据。方法：按照国际标准化组织(ISO)14242标准规定的方法，使用人工髋关节模拟试验机，按照人体步态生物力学运动参数，对新型XLPE髋臼内衬进行体外磨损试验。试验样品为4组髋关节假体，其中1组样品为对照组，其余3组样品分别为试验1组、试验2组和试验3组；每组样品均包含髋臼外杯、髋臼内衬和球头3个部件。4组样品均经过预浸泡、恒重、固定、磨损、清洗、称重等步骤，计算其髋臼内衬的磨损率。收集磨损500万次后的血清样本，按照ISO 17853标准规定的方法消解稀释血清，通过孔径1.2μm和0.1μm的滤膜过滤。使用扫描电子显微镜在滤膜上随机选取聚乙烯磨屑颗粒图像，分析磨屑的数量、大小和形状，评估其磨损性能。结果：新型XLPE髋臼内衬平均磨损率为(36.49±2.21)mg/million cycles；聚乙烯磨屑当量直径平均值为0.29μm,<0.6μm的磨屑颗粒占98.5%，磨屑的形态指数值<4的占比为99.5%。结论：含多酚的XLPE制成的髋臼内衬磨损率与普通超高分子量聚乙烯髋臼内衬相近，聚乙烯磨屑尺寸多数较小，形态以粒状为主，具有一定的耐磨损性能，其在THA中具有应用潜力。