医用金属在体内的腐蚀..
点腐蚀
•点腐蚀发生在金属表面某个局部,也就是说在金属 表面出现了微电池作用,而作为阳极的部位要受到 严重的腐蚀。临床资料证实,医用不锈钢发生点蚀 的可能性较大。
均匀腐蚀
•均匀腐蚀是指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐 蚀的现象 。大面积发生,以金属离子形式进入人体 组织里的量还是相当可观,影响生物相容性,增加 病人的痛约占2/3)
血浆
细胞外液
组织液
(存在于细胞外,约占1/3)
由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。
淋巴等
血浆
• 血浆的主要作用是运载血 细胞,运输维持人体生命 活动所需的物质和体内产 生的废物等。
血浆的成分
血浆的主要作用是运载血细胞,运输维持人体生命活动所需的物质和体 内产生的废物等。
医用金属人体内腐蚀的防护
• 临床上建议使用单一材料制作植入部件以及相应 的手术器械、工具,可以减少电偶腐蚀
• 可以对植入器件喷丸处理提高表面光洁度,减缓 疲劳腐蚀和磨损腐蚀。
• 选用优良材料,不锈钢的耐磨蚀能力较差,钴基 合金的耐磨蚀能力优良,钛合金和不锈钢对应力 腐蚀敏感,而钴基合金对应力腐蚀不敏感。
长期浸泡在含有有机酸、碱金属或碱土金属离子(Na+、 K+、Ca2+)、Cl-离子等构成的恒温(37℃)电解质的环 境中,加之蛋白质、酶和细胞的作用,其环境异常恶劣,
材料腐蚀机制复杂。
• 电偶腐蚀 • 均匀腐蚀 • 磨损腐蚀
电腐蚀 缝隙腐蚀 疲劳腐蚀
电偶腐蚀
•发生在两个具有不同电极电位的金属配件偶上的腐 蚀。多见于两种以上材料制成的组合植入器件,甚 至在加工零件过程中引入的其他工具的微粒屑,以 及为病人手术所必须使用的外科器械引入的微粒屑, 也可能引发电偶腐蚀。
黄国钊
3110454116
目录
人体体液 环境
金属材料 在人体内
的腐蚀
腐蚀的危 害及预防
人体内的液体环境
体液:机体含有大量的水分,这些水和溶解在水里的各种物 质总称为体液,约占体重的60%。体液可分为两大部分: 细胞内液和细胞外液。存在于细胞内的称为细胞内液,约 占体重的40%。存在于细胞外的称为细胞外液。
组织液
• 存在于血管以外组织细胞间 隙中的液体。血液与组织细 胞之间进行物质交换必须通 过组织液作为媒介。组织液 来源于毛细血管动脉端的血 液,大部分组织液从毛细血管静脉端重吸收、小部 分进入毛细淋巴管形成淋巴液。
淋巴液
• 组织液进入淋巴管即成为淋 巴液。淋巴液和淋巴细胞组 成了通常所说的“淋巴”。 因此,来自某一组织的淋巴 液成分与该组织的组织液非 常相近。
内环境组成的相互关系
。 血浆
双向渗透
淋巴
组织液
单 向 渗 透
O2和营养物质 细 CO2和代谢废物 胞
内环境的物质交换
电解质体系
• 由上述的物质交 换可知,人体内 环境就是一个电 解质溶液环境。 电化学腐蚀的基 本规律对人体环 境中的植入材料 的腐蚀完全适用。
人体环境可能发生的腐蚀形式
• 腐蚀的发生是一个缓慢的过程,其产物对生物机体的影响 决定植入器件的使用寿命。医用金属材料植入体内后处于
疲劳腐蚀
•腐蚀疲劳是指金属材料在交变应力的 共同作用下产生的断裂现象。腐蚀疲 劳裂纹总是从植入器件表面发生。
医用金属人体内腐蚀的防护
• 由于腐蚀会造成金属离子或其他化合物进入周围 的组织或整个机体,因而可在机体内引起某些不 良组织学反应,如出现水肿、感染、组织坏死等, 从而导致疼痛和过敏反应等。在多数情况下,人 体只能容忍微量浓度的金属腐蚀物存在。因此, 必须从材料的组成、制造工艺和器件设计等多方 面着手,尽量避免不锈钢在机体内的腐蚀和磨损 的发生。
缝隙腐蚀
•由于环境中化学成分的浓度分布不均匀 引起的腐蚀,属闭塞电池腐蚀,多发生 在界面部位,如接骨板和骨螺钉,不锈 钢植入器件更为常见。多零件植入装置 中,大约有50%遭受缝隙腐蚀。
磨损腐蚀
•磨损腐蚀是由于植入器件之间反复的相对的滑动所 造成的 表面磨损与腐蚀环境的综合作用结果。磨损 腐蚀造成点蚀坑或颗粒形状的斑疤。