人造关节
人是由骨骼支撑起来的,每个人的骨骼由一百多块骨头组成。那么,这些支撑人体的骨头是怎么连接起来的并能活动呢?这就要依靠关节了。人体在活动时,连接骨与骨的关节也会随着肌肉的收缩而相应地活动。
关节不是坚硬的骨头,而是一种软骨,这种关节软骨很弱,如果用它来做磨损试验,用不了多久就会把它全部磨损掉了。人体内的软骨能够不被很快损耗,是因为关节有一种特殊的润滑机构,要是这个机构功能衰退,软骨就会与其他的硬肌相磨擦,这时候人就会感到关节特别疼,长久下去,软骨会被磨损完,人也就不能活动了。一旦出现这种情况,惟一的办法是求助于人造关节了。
人造关节的制造工艺要求很高。现在的制造材料是由高达400万超高分子量的高密度聚乙烯、精密陶瓷、钛合金等组合而成的特殊材料。关节的尺寸要求在1微米以下的精度,这种要求是非常苛刻的,所以并不是每个国家都有能力制造人造关节。
理论上讲,人造关节的使用寿命可以达到50年,但是,从医学工程学的角度来看,这么久的使用寿命是很难达到的。实际上,不少人更换人造关节15年以后,关节与骨骼的连接界面就已经松动,这会引起疼痛,使人行走发生困难。这时候如果还想再换一个人造关节的话,就得进行骨移植手术,而这种手术难度很大,又不能反复进行多次,所以人造关节的使用很不理想。
如果一个不到45岁的人换了人造关节,那么他不到60岁就得再次失去活动能力,这是非常痛苦的。虽然现在人造关节已经采用了最先进的制作技术,但也不能永久使用。
目前,人们正在开发一种含水性高分子材料——聚乙烯醇氢化胶质体。这种材料与软骨相似,具有良好的润滑性,通过多孔质弹性体将它固定在骨关节上,使其发挥关节的功能。这是正在开发的新一代表面更换型人造关节。但是,这个设想还未变成现实,使用永久性的人造关节还有一段路要走。