生物醫(yī)學聚碳酸酯聚氨酯對關節(jié)軟骨的摩擦學評估

坎卡，優(yōu)素福；米爾納，皮爾斯；迪尼，丹尼爾；艾米斯，安德魯 A.

生物醫(yī)學材料機械行為雜志第 82 卷，2018 年 6 月，第 394-402 頁 https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2018.04.001

本研究使用定制的多向銷釘板測試儀調(diào)查了聚碳酸酯聚氨酯 (PCU) 80A 與關節(jié)軟骨相互作用時的體外磨損和摩擦性能。髁突與 PCU 80A 椎間盤（Bionate I 和 Bionate II）（配置 1）進行鉸接，并將這些測試產(chǎn)生的結果與 PCU 銷與軟骨板滑動期間記錄的結果進行比較（配置 2）。配置 1 產(chǎn)生穩(wěn)定增加的摩擦系數(shù) (COF)（高達 0.64+-0.05），并且具有與不銹鋼關節(jié)軟骨相同的趨勢（正控制）。當使用滑液而不是小牛血清作為潤滑劑時，condyleonBionate I (80AI) 的平均 COF 從 0.50+-0.020.38+-0.06 和 0.41±0.020.24±0 顯著降低。condyleonBionate® II (80AII) 測試配置為 04 (p<0.05)。在 15 小時測試后，軟骨軟骨關節(jié)（陰性對照）測試顯示沒有軟骨退化。然而，在陽性對照（12.5+-4.2mm3）和 PCU（80AI 為 20.1+-3.6mm3，80AII 為 19.0+-2.3mm3）的髁上發(fā)現(xiàn)了不同程度的軟骨體積損失（p>0.05）。在測試期間平均 COF 水平與軟骨損失量之間發(fā)現(xiàn)了良好的相關性（R2 = 0.84）；在較高水平的 COF 下發(fā)現(xiàn)磨損增加。配置 2 顯示低且恒定的 COF 值 (0.04+-0.01)，更接近于陰性對照 (0.03+-0.01) 并且顯著低于配置 1 (p<0.05)。調(diào)查表明，PCU 是用于半關節(jié)置換組件的良好候選者，只要將合成材料植入到實現(xiàn)遷移軟骨接觸的區(qū)域中，只需更換兩個關節(jié)表面中的一個即可。Bionate II 表現(xiàn)出更好的摩擦學性能，這表明它更適合用于半髖關節(jié)置換術設計。