陶瓷材料具有高度耐用、持久、無反應等優異特性使其能夠有效的應用在醫學領域,接下來上瓷時代就先進陶瓷材料應用在醫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、化學穩定性、抗彎曲強度和色澤等方面都十分具有優勢。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勢:
①耐腐蝕,化學穩定性好,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的金屬材質來說最大限度再現自然牙的形態的人工材料,可與牙齦黏膜達到最佳美觀協調關系。
2、人工關節用陶瓷
人工髖關節置換術歷經了一個多世紀的發展已成為治療髖部關節疾病的標準手術之一,陶瓷材料是從上世紀70年代起一位法國醫生Boutin率先應用到人工髖關節置換中的,那時應用的第一代氧化鋁陶瓷產品的耐磨性優于傳統的金屬和聚乙烯材料。但早期氧化鋁陶瓷全髖關節在陶瓷材料質量、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。到現在陶瓷材料優越的耐磨損性能可以很好的延長人工關節的壽命,使陶瓷與陶瓷關節的預計使用壽命在20年以上。
3、可作為植入醫療設備使用的陶瓷元件
現在許多電子醫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。工業陶瓷比其它材料具有更好的持續耐磨性、更高的韌性和耐壓特性,以及優異的耐化學腐蝕性和較高的電阻,尤其是在高溫環境中、非常適合應用于醫療設備中。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,不與或極少與環境中的生物材料發生反應。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。