生物医学聚碳酸酯聚氨酯对关节软骨的摩擦学评估

坎卡，优素福；米尔纳，皮尔斯；迪尼，丹尼尔；艾米斯，安德鲁 A.

生物医学材料机械行为杂志第 82 卷，2018 年 6 月，第 394-402 页 https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2018.04.001

本研究使用定制的多向销钉板测试仪调查了聚碳酸酯聚氨酯 (PCU) 80A 与关节软骨相互作用时的体外磨损和摩擦性能。髁突与 PCU 80A 椎间盘（Bionate I 和 Bionate II）（配置 1）进行铰接，并将这些测试产生的结果与 PCU 销与软骨板滑动期间记录的结果进行比较（配置 2）。配置 1 产生稳定增加的摩擦系数 (COF)（高达 0.64+-0.05），并且具有与不锈钢关节软骨相同的趋势（正控制）。当使用滑液而不是小牛血清作为润滑剂时，condyleonBionate I (80AI) 的平均 COF 从 0.50+-0.020.38+-0.06 和 0.41±0.020.24±0 显着降低。condyleonBionate® II (80AII) 测试配置为 04 (p<0.05)。在 15 小时测试后，软骨软骨关节（阴性对照）测试显示没有软骨退化。然而，在阳性对照（12.5+-4.2mm3）和 PCU（80AI 为 20.1+-3.6mm3，80AII 为 19.0+-2.3mm3）的髁上发现了不同程度的软骨体积损失（p>0.05）。在测试期间平均 COF 水平与软骨损失量之间发现了良好的相关性（R2 = 0.84）；在较高水平的 COF 下发现磨损增加。配置 2 显示低且恒定的 COF 值 (0.04+-0.01)，更接近于阴性对照 (0.03+-0.01) 并且显着低于配置 1 (p<0.05)。调查表明，PCU 是用于半关节置换组件的良好候选者，只要将合成材料植入到实现迁移软骨接触的区域中，只需更换两个关节表面中的一个即可。Bionate II 表现出更好的摩擦学性能，这表明它更适合用于半髋关节置换术设计。