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增材制造医用多孔钛合金研究与应用现状

增材制造医用多孔钛合金研究与应用现状

摘要：钛合金具有良好的力学性能和生物相容性，被认为是一种理想的植入体材料。但致密钛合金的弹性模量较高，在植入人体后与骨之间存在应力遮挡现象，易引发植入体松动。采用增材制造技术制备的多孔钛合金能够很好地解决这一问题。从多孔结构的设计方法与增材制造的原理入手，综述了增材制造多孔钛合金在力学性能方面的研究现状以及在生物医疗领域的研究与应用进展，并对其未来的发展趋势进行了展望，指出今后可在以下４方面对医用多孔钛合金展开深入研究：1）研发更先进的成型设备以提高多孔钛合金的成型质量与成型效率；2）对多孔结构进行仿生化设计，将高力学性能与高生物性能有机结合；3）通过对Ｇｉｂｓｏｎ－Ａｓｈｂｙ模型进行修正，可获得更为准确的力学性能预测结果；4）开发新型钛合金材料以提高多孔钛合金的生物相容性。
医疗 2024年05月03日
抗菌聚丙烯的制备及应用研究进展

抗菌聚丙烯的制备及应用研究进展

摘要：介绍了天然、有机、无机抗菌剂的抗菌机理及优缺点；从复合制备法、后加工处理法(涂覆与浸渍)和熔融共混法等方面，综述了典型抗菌聚丙烯材料的制备研究进展；总结了近年来抗菌聚丙烯在包装材料、纤维制品及医用医药领域的应用。通过分析和梳理现阶段抗菌聚丙烯材料亟须解决的问题，对未来抗菌聚丙烯材料的主要发展趋势进行了展望。
医疗 2024年02月27日
植入式生物可降解电化学储能器件的研究进展

植入式生物可降解电化学储能器件的研究进展

摘要：新型生物可降解的植入式医疗电子器件在个性化健康监测和疾病的精准诊疗方面展现出巨大的应用潜力. 然而, 真正实现临床应用还面临着诸多挑战, 尤其是缺乏与之相匹配的生物可降解能源器件. 现有的植入式电池体积庞大、封装坚硬, 与柔软的生物组织机械失配. 此外, 电池所使用材料包含有毒有害物质, 植入体内后存在严重的安全隐患, 更重要的是服役结束后需要通过二次手术移除, 这给患者带来了极大的身体和经济负担. 具有瞬态特性和良好生物相容性的柔性供能器件为解决以上问题提供了新的途径. 其中, 生物可降解电化学储能器件具有独立的供电能力, 基本不受外部条件约束, 这与植入式医疗电子的特殊应用场景完美契合. 基于此, 本文重点综述了面向植入式医疗电子应用的生物可降解电池及超级电容器的最新研究进展, 根据器件构型对其进行了分类讨论, 内容包括工作原理、材料选择、电化学性能、降解行为等. 最后探讨了各自所面临的一些问题和挑战,并对未来的发展方向进行了展望.
医疗 2025年05月27日
镁合金全降解血管支架研究进展

镁合金全降解血管支架研究进展

摘要：全降解血管支架具有克服传统不可降解金属支架长期植入引起的慢性炎症、晚期支架血栓以及需长期服用抗血小板药物等问题的潜在优势，因此目前在世界范围内是介入医学工程领域研究开发的热点。镁合金全降解血管支架因兼具较高的支撑强度和生物可降解吸收特性，更是走在了全降解血管支架发展的前列。本文主要介绍国际上广泛关注的德国Biotronik 公司镁合金全降解血管支架的研发历程，以及我国自主研发的AZ31、JDBM和MgZnYNd 3 种镁合金全降解血管支架研发现状。国内外大量的动物和临床实验表明，镁合金血管支架在体内是安全有效的，但其降解速率比预期稍快。通过建立新型合金体系并改善支架的结构和涂层，镁合金全降解血管支架性能将逐渐完善，并在不久的将来在治疗心血管疾病等方面发挥其重大作用。
医疗 2024年01月22日
稀土元素应用于牙齿组织修复的研究进展

稀土元素应用于牙齿组织修复的研究进展

摘要:牙齿的功能在于促进食物消化、帮助发音和保持面部的协调美观。近些年来,随着人们对保护牙齿的重视,牙齿的组成和结构以及导致牙组织损坏的诱因和过程被科研工程者深入地研究。为了消除龋病、牙齿脱落和畸形给人们生活带来的不利影响,修复破损的牙组织、进行种植牙和正畸是恢复牙齿功能和美观性的有效途径。研究表明,一些稀土元素能很好地参与牙齿材料的矿化与制备,进而显著提高牙组织修复材料的性能。本文综合介绍了稀土元素应用于防龋、修复牙组织、正畸等方面的研究现状,分析了稀土元素在牙组织修复过程中所起的作用,提出了科学而合理的建议,并展望了稀土元素应用于牙组织修复的未来发展方向。
医疗 2025年05月13日
医用钛合金表面改性技术研究进展

医用钛合金表面改性技术研究进展

摘要：钛合金因其合适的弹性模量、高强度、良好的耐蚀性等特点在生物医用领域有着广泛的应用。然而钛合金耐磨性、耐疲劳性、生物相容性和抗菌性较差，对器械使用寿命、植入物的成功率等方面有很大影响，主要介绍了通过表面改性技术来提高钛合金耐磨性、耐疲劳性能、生物相容性抗菌性，并展望其未来可能的发展方向。
医疗 2024年01月22日
负泊松比型镍钛合金血管支架结构设计及其在血管中的支撑性能研究

负泊松比型镍钛合金血管支架结构设计及其在血管中的支撑性能研究

摘要：通过用户自定义NiTi合金子程序对负泊松比结构的凹凸型自扩张支架进行有限元模拟分析，通过控制变量法研究了不同几何参数条件下，支架在自膨胀过程中状态和应力演化情况。结果表明：随着周向支撑单元数量Nc和支撑圈倾斜杆与水平方向的夹角θ改变，凹凸型支架与之对应的支撑性能出现完全相反的变化。支架轴向距离在向四周扩张过程中变化的大小主要与参数h/l和0呈负相关。凹凸型支架处于病变股动脉时的扩张率可以达到90.3%，高于现有自膨胀医疗支架。本凹凸型支架在股动脉中工作时可以实现均匀的扩张，直接避免了中间狭小而两端宽的情况出现。进行了Goodman疲劳曲线和疲劳因子评估，符合国家对医用支架的服役寿命要求。
医疗 2025年04月16日
基于壳聚糖的新型敷料及其应用

基于壳聚糖的新型敷料及其应用

摘要：壳聚糖由于具有凝血、抗菌、生物相容性好、可生物降解等优点,在材料学和生物医药等领域表现出巨大的应用潜力。本文介绍了壳聚糖的凝血、抑菌机理,列举了基于壳聚糖的新型敷料的研究进展。按照形态的不同将其分为基于壳聚糖的织物类敷料、基于壳聚糖的水凝胶敷料、基于壳聚糖的海绵状敷料、基于壳聚糖的水胶体敷料、基于壳聚糖的不对称湿润性敷料和基于壳聚糖的冷冻凝胶敷料;总结了基于壳聚糖的新型敷料在抑菌性质、体外凝血性质、防水性质、透气性质和力学性质等方面的实验结果;详细归纳了基于壳聚糖的新型敷料在治疗糖尿病足溃疡、烧伤创面、下腔静脉损伤和内窥镜鼻窦手术等疾病方面的应用。最后,对基于壳聚糖的新型敷料存在的一些问题(如制备过程受外界环境的条件的影响较大、对壳聚糖的部分工作机理还处于初步阶段)和发展做出了展望。
医疗 2024年01月22日
镁基非晶合金作为生物材料的应用现状

镁基非晶合金作为生物材料的应用现状

摘要：镁合金由于其密度小，比强度高等特点愈发受到社会关注，其非晶合金又由于弥补了传统晶态镁合金的部分缺点而成为当今研究热点之一。结合国内外文献及镁合金在国内外生物领域中的应用的具体情况，综述了传统镁合金在生物领域的应用现状，比较了镁基非晶合金与传统晶态镁合金的腐蚀情况，探究了镁基非晶合金因其非晶性能而得到的更优的力学性能，展望了镁基非晶合金作为生物材料的发展前景，为镁基非晶合金在生物材料领域中的应用技术研究及发展提供参考。
医疗 2024年05月10日
柔性手术机器人牵引钢丝绳与弹簧管的关系分析

柔性手术机器人牵引钢丝绳与弹簧管的关系分析

摘要: 内窥镜进入被检体后无法通过传回的画面准确判断内窥镜整体形态，为更精准的控制弯曲部的蛇骨弯曲，需要分析插入导管及其内藏物的相互关系。分析内藏物中弹簧管与钢丝绳的部分，提出了插入导管中牵引钢丝绳和弹簧管在不受力时位置关系的理论模型，基于Ｒamberg-Osgood 模型推出了钢丝绳受拉后钢丝绳弹性变形量，结合实验数据利用最小二乘法拟合出了钢丝绳长度变化量与拉力、盘曲半径和盘曲角度之间的关系公式。经实验验证在钢丝绳不受力时误差在10% 以内，在钢丝绳受拉后理论公式与实验数据的误差在16%以下的数据点占总数据点的90%。
医疗 2025年01月23日