[转载]用于制作假肢的材料
2010-09-26 09:27阅读:
假肢技术是随着社会和科学技术的进步而不断由低级简单向高级复杂方向发展的,为了提高假肢的实用性能,人们利用了一切可以利用的当代科学技术来制造性能更好的假肢,采用更先进的技术和材料,使之具备更完善的性能。
用于制作假肢的材料种类繁多,一般采用强度高,质量轻的材料来制造假肢零部件,如高强度铝合金、钛合金、碳素纤维复合材料等。
不锈钢
不锈钢是目前最广泛的金属材料,具有较好的耐腐蚀性,用于制作假肢的标准件不需要经过电镀处理,已逐渐代替普通碳素钢。
有色金属
铝合金
铝合金的特点是可以锻造加工,具有价格低、加工性能好、强度大、比重轻、有光泽、塑性好、耐腐蚀等特点。在假肢中常用于组件式大腿假肢的支撑管、关节体和连接件等。
钛合金
钛耐腐蚀,高的强度和好的韧性,是制作关节、连接件的理想材料。目前国际上假肢高档产品的金属构件大量采用钛合金制造,是假肢实现高性能的重要材料。
碳素纤维复合材料
碳素纤维的抗拉强度超过了钢,将碳纤维束编组成碳布,在假肢中用作接受腔的增强材料,制成很薄且重量很轻的接受腔;另一项重要应用是与树脂混渗在高温、高压下,通过模具压塑成型,碳素纤维增强树脂,用普鲁特鲁森方法合成,用于制作假肢的支撑构件或支撑管;碳素纤维复合材料制作C-leg的功能部件,代表了当代假肢技术的先进水平。
变形记忆合金
变形记忆合金可以记忆变形前的形状,对变形的材料进行高温处理,即可恢复原来形状。假肢部件的制作中使用变形记忆合金,
可以使由热能转化为机械运动的结构简单化,从而达到假肢的轻量化及小型化。变形记忆合金通过电能周期性加热,可作长周期性收缩的人工肌肉使用。
塑料
热固性塑料
用于假肢制作的聚酯树脂可作为层压成型材料。聚氨酯泡沫是用途广泛的热固性材料,主要用于装饰性外表和衬垫。
热塑性材料
品种很多,可塑性好,加工方便,可准确快速成形,已广泛用于假肢各个不同类型和部件上。①聚丙烯:热变形性能好,在135℃100h的蒸汽中消毒不被破坏,机械性能好,可用做热塑型聚丙烯承重接受腔,有更大的柔韧性,患者感觉非常舒适,已逐步取代传统的纤维加固的热固性材料。
②聚乙烯:低密度聚乙烯主要在假肢中作柔性接受腔,半透明,耐低温,抗腐蚀,易加工,其硬度、加工性能均优于普通聚乙烯板材。③聚碳酸酯:Lexan是一种新型的透明热塑板材,由于其高刚性,高冲击强度,透明性好,可以对残肢直接观察,用于制作校验式模塑假肢等。④透明高温塑料:瑟林塑料具有独特的可弯性和透明性,它通常用于对疑难患者进行试穿检查的校验接受腔上,包括小腿截肢、大腿截肢和上肢截肢使用的校验接受腔,也可以当作临时性的和永久性的假肢接受腔。
硅橡胶
硅橡胶属于特种橡胶,耐高温
(300℃)及低温(100℃),绝缘性能优良,与皮肤有良好的生物相容性,在假肢中可做衬套、美容性手指、功能性半足等。制作假手皮肤,手形、肤色和表面纹理都可按真手设计和制作。
记忆塑料
某些塑料有
“记忆性能”,如在一定条件下拉伸,在拉伸形状下冷却,它们将保持这种拉伸形成的形状,直到被加热到一定温度。将阳型放进可热收缩的塑料半成品中,加热、软化、收缩、服贴于石膏型的轮廓,最后成型,在冷却、硬化时能保持不变。由记忆塑料收缩成型的假肢接受腔,比现有技术有更多的优越性。
CRTER人工假体研究项目组编辑
2008-01-29