2)鈷基合金鈷基合金是早期的醫用金屬。醫用鈷基合金主要有CoCrMo、CoCrWNi、CoNiMoWFe和MP35NCoNi合金,其中鑄造cocrmo是應用最廣泛的合金,已於1990年列入我國ISO5582/4標準和GB124190標準。鈷基合金不僅壹般滿足材料的生物、物理和化學性能要求,而且比不銹鋼具有更好的耐蝕性、耐磨性和優良的鑄造性能,易於產品成型加工。鈷基合金已廣泛應用於整形外科和牙科,用於髖、肩、肘和膝關節,以及各種骨板和假牙。
鈷基合金的主要問題是溶解的Co和Ni血漿會引起皮膚過敏和毒性反應,可能導致組織壞死和植入物松動。用鑄造鈷基合金制作的髖關節等植入物的強度和疲勞性能仍然不足,鑄造性能對缺口敏感。
3)醫用鈦及其合金鈦及其合金是進入醫用金屬材料領域較晚的壹類生物醫用材料。由於其比強度高、彈性模量低、綜合力學性能好、比不銹鋼具有更好的生物相容性和耐腐蝕性,成為最有前途的醫用材料。鈦基醫用材料的研究與開發是國內外研究的熱點。自20世紀70年代中期以來,鈦基材料已廣泛應用於臨床。目前已應用於整形外科(各種關節和固定器械)、口腔頜面外科(假牙、種植體等)。)、顱腦手術、心血管系統(心臟瓣膜、起搏器密封盒)等領域。雖然鈦制品在整個醫用金屬材料領域中的比重還比較小(~ 6%),但從發展趨勢來看,鈦醫用材料的應用比重呈上升趨勢。鈦基醫用材料的壹個問題是品種太少。標準中列出的兩個品種中,工業純鈦的強度較低。TC4合金是為航空航天開發的結構材料。作為醫用合金,存在工藝性能差、疲勞斷裂性能不理想、彈性模量高、釩成分有毒等問題。因此,各國都在致力於研發具有更好生物相容性和綜合力學性能的新型醫用鈦合金。
與不銹鋼和鈷基合金等其他金屬壹樣,鈦植入物也存在與活體硬組織結合的問題。為了使形態組合成為更好的生物活性組合,國內許多單位在80年代中期對多孔鈦植入物、多孔人工髖關節和具有活性表面的鈦基復合醫用材料進行了廣泛而深入的研究。
4)鎳鈦形狀記憶合金4)鎳鈦記憶合金是最新進入醫用生物材料領域的金屬材料。由於它不僅具有生物材料所要求的良好的力學性能和生物相容性,而且通過特殊的熱處理可以在~ 37℃下通過熱彈性馬氏體轉變成預先設計的形狀,是骨科手術和管狀組織器官治療的理想生物醫用材料。目前,NiTi口腔正畸鋼絲、牙冠、支撐環、脊柱、頸椎矯正器、血栓過濾器、血管擴張支架、栓塞器、打鼾器、前列腺擴張器支架、避孕環等已初步應用。
可以預見,隨著研發的深入,形狀記憶合金的應用領域將會不斷擴大。NiTi形狀記憶合金的主要問題是其性能對成分敏感,工藝性能差,成本高,溶解的鎳離子擴散到組織中可能有毒。因此,正在開發壹種無鎳鈦基形狀記憶合金。
5)醫用貴金屬貴金屬,如金、銀、鉑及其合金,物理化學性質穩定,加工性能優良,生物相容性好,質地華麗珍貴,是應用最古老的醫用金屬。目前仍廣泛應用於牙體修復,作為冠、橋、托槽、卡環、填充物和種植體。長期以來,醫用貴金屬的研究進展緩慢。現代廣泛使用的貴金屬齒科合金大多是在AuAgCu三元系基礎上發展起來的老合金,包括ⅰ類軟鑄造合金、ⅱ、ⅲ、ⅳ類硬鑄造合金和銀基汞齊合金。貴金屬價格的上漲促進了非貴金屬牙科合金的研發。國外自20世紀50年代以來,鎳鉻合金、鈷鉻合金等非貴金屬義齒已廣泛應用於臨床,而國內非貴金屬牙科合金始於20世紀60年代,但正式推廣成果較少。20世紀80年代,西北有色金屬研究院研制出壹種鎳基非貴金屬牙科烤瓷合金(YKH-1),現已批量生產並應用於臨床。金屬材料作為醫用材料的植入材料,在臨床使用中仍然暴露出壹些問題。主要是:腐蝕問題、毒性問題、界面問題、機械相容性問題、綜合性能不理想。上述問題涉及材料科學、材料工程、生物學、醫學等領域,多學科合作是解決問題的必要條件。從材料性能來看,不銹鋼和鈷基合金很難解決上述所有問題,而鈦合金是唯壹可能滿足要求的醫用材料,因此開發新型鈦合金已成為生物醫用金屬材料的研究熱點。