陶瓷材料具有高度耐用、持久、無反應等優(yōu)異特性使其能夠有效的應用在醫(yī)學領域,接下來上瓷時代就先進陶瓷材料應用在醫(yī)學領域的相關例子進行粗淺的介紹。
1、口腔修復材料
對于陶瓷在醫(yī)學上的應用,一般人首先會想到的就是陶瓷牙。氧化鋯陶瓷作為一種口腔全瓷修復材料,在生物相容性、化學穩(wěn)定性、抗彎曲強度和色澤等方面都十分具有優(yōu)勢。這項技術從1774年法國學者Duchateau采用陶瓷作義齒開始距今已有兩百四十多年的歷史。
氧化鋯陶瓷作為口腔修復材料大致有以下幾處優(yōu)勢:
①耐腐蝕,化學穩(wěn)定性好,無毒,對人體無致敏性;
②強度夠高,并且室溫下韌性為陶瓷材料中最高的;
③有低的熱傳導性,可以在口腔內調改,不會因過熱傳導傷及骨組織;
④不產生流電性,且便于術后觀察,不影響患者進行核磁成像檢查;
⑤在審美性質上相較于傳統(tǒng)的金屬材質來說最大限度再現自然牙的形態(tài)的人工材料,可與牙齦黏膜達到最佳美觀協(xié)調關系。
2、人工關節(jié)用陶瓷
人工髖關節(jié)置換術歷經了一個多世紀的發(fā)展已成為治療髖部關節(jié)疾病的標準手術之一,陶瓷材料是從上世紀70年代起一位法國醫(yī)生Boutin率先應用到人工髖關節(jié)置換中的,那時應用的第一代氧化鋁陶瓷產品的耐磨性優(yōu)于傳統(tǒng)的金屬和聚乙烯材料。但早期氧化鋁陶瓷全髖關節(jié)在陶瓷材料質量、陶瓷髖臼在骨盆骨上的固定、陶瓷頭與股骨柄假體的連接等方面均存在問題,所以在臨床上未得到推廣。到20世紀80年代,材料質量和加工技術的改進以及陶瓷設計的進一步發(fā)展,使得第二代氧化鋁部件具有更好的耐磨性。到現在陶瓷材料優(yōu)越的耐磨損性能可以很好的延長人工關節(jié)的壽命,使陶瓷與陶瓷關節(jié)的預計使用壽命在20年以上。
3、可作為植入醫(yī)療設備使用的陶瓷元件
現在許多電子醫(yī)療設備中都含有陶瓷元件,例如起搏器、電擊去顫抖器、耳蝸植入物、聽覺設備、藥物輸送設備以及神經刺激器等設備。工業(yè)陶瓷比其它材料具有更好的持續(xù)耐磨性、更高的韌性和耐壓特性,以及優(yōu)異的耐化學腐蝕性和較高的電阻,尤其是在高溫環(huán)境中、非常適合應用于醫(yī)療設備中。美國庫爾斯科技(CooksTek)公司生產的CeraPure氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷就獲得了應用于醫(yī)療設備的美國專利六級許可。其中,CeraPure氧化鋁可進行壓制、擠壓、澆鑄或鑄造。由于產品具有耐高溫性能,非常適用于需要進行消毒的醫(yī)療儀器。此外,CeraPure氧化鋁還是一種良好的電絕緣體,具有很強的抗熱沖擊性,不與或極少與環(huán)境中的生物材料發(fā)生反應。CeraPure氧化鋁增強氧化鋁(ZTA)可以抗極端沖擊,并且有很高的撓曲強度,可用于需要彎曲的部件。