摘要:对当前国内外有关天然和人工关节摩擦学的研究工作进行简要的综述，包括：摩擦学的起源于定义，以及人体生物摩擦学研究的内容；关节润滑分析；MOP、MOM、COC人工关节磨损寿命研究；天然软骨的摩擦学研究；人工关节与宿主骨结合界面的微动摩擦学研究；人工滑液的研究等。文中重点列举了中国关节摩擦学研究者的成果。

摘要:目的　研究不同人工关节材料的改性技术及生物摩擦学性能，为新型人工关节设计提供可靠的技术与理论基础。方法　选用表面渗碳、微弧氧化和氮离子注入技术对钛合金表面进行改性，以提高其耐磨损性能；超高分子量聚乙烯则采用填充改性技术，制备了UHMWPE/BHA、UHMWPE/NC和UHMWPE/VE复合材料，通过提高UHMWPE关节假体的承载能力和蠕变抗力，降低其磨损率；以聚乙烯醇（PVA）为基体材料，选用纳米羟基磷灰石（HA）为增强剂，制备了PVA/HA复合仿生人工软骨材料，考察了其摩擦学特性。结果　(1) 钛合金的表面改性可获得结合性能良好的表面陶瓷层，可有效提高钛合金的耐磨损性能。（2）超高分子量聚乙烯的填充改性，可获得耐磨损性能良好的关节复合材料，有效减少超高分子量聚乙烯磨损颗粒的产生并降低其磨损颗粒引起的生物学反应

摘要:目的 研究膝关节高屈曲活动下运动和应力等的动态特征。为膝关节生物摩擦学研究提供相对运动和应力分布等生物力学数据 方法 建立包括人体主要骨与软组织的全膝关节置换前后的膝关节的动态有限元模型，对天然及全膝置换后膝关节下蹲运动和接触应力分布进行分析，并与相应的尸体实验的结果进行验证分析。结果 通过有限元分析,获得高屈曲膝关节的三维相对运动参数,胫股关节和髌股关节的接触位置和应力等动态力学参数。有限元分析结果表明，分别在膝关节过伸和高屈曲时，在胫骨高分子聚乙烯平台的胫骨平台轮柱和平台前部的交界处、胫骨平台内后方和轮柱后部三个区域发生较高的接触应力。这些也正是假体发生较高磨损率的区域 结论 所建立的有限元模型能够对于膝关节下蹲动作的运动、接触等力学行为进行评估，为临床膝关节全膝置换术、膝关节假体的摩擦学研究及其膝关节假体设计提供有力的分析工具。

摘要:目的 本论文通过研究载阿仑膦酸钠（ALN）超高分子量聚乙烯（UHMWPE）力学性能，探索载药UHMWPE作为人工关节材料应用的潜能。方法 通过热压研制载药0.25 wt%、 0.5 wt% 、0.75 wt% 和1 wt%的UHMWPE试样作为实验组，未载药UHMWPE作为对照组，分别进行拉伸力学性能测试、小冲杆测试、表面显微硬度测试以及差示扫描量热法（DSC）、X射线衍射（XRD）检测。结果 加入阿仑膦酸钠对UHMWPE的屈服性能如杨氏模量、屈服强度和表面硬度等没有显著影响，但导致UHMWPE的拉伸强度、断裂伸长率和冲击破坏功下降；降低药物浓度时，可减小UHMWPE力学性能的下降；DSC结果表明药物导致UHMWPE的结晶度下降；XRD结果表明，药物对UHMWPE晶体结构没有影响。 结论 当阿仑膦酸钠浓度低于0.25 wt%时，可制备与对照组力学性能无显著性差异的载药UHMWPE。阿仑膦酸钠导致UHMWPE结晶度的下降是导致其力学性能下降的主要因素。

摘要:目的 研究复合滑液三种主要成份透明质酸钠、白蛋白和阿伦磷酸钠对于金属对金属材料界面的润滑性能，为其在关节润滑中的应用提供依据。方法 采用正交试验设计对复合滑液进行配比，借助四球摩擦磨损试验机、粘度测试仪以及光学显微镜，研究了其相应的摩擦学表现。结果 (1)透明质酸钠对滑液的减摩、抗磨以及粘度性能影响最大；(2)由于潜在电化学反应的影响，滑液的抗磨能力并非随白蛋白含量的增加而增加；(3)高含量的治疗性成份阿伦磷酸钠表现出更好的润滑性能。结论 复合滑液部分还原了天然关节液的作用，并具有较好的润滑性能。

摘要:目的 研究制备工艺对γ射线辐照交联PVA水凝胶关节软骨修复材料的结构与摩擦学性能的影响，为其在关节软骨损伤修复提供理论基础。方法 采用冷冻解冻和辐照交联相结合的方法制备聚乙烯醇(PVA)水凝胶，研究其微观形貌、含水量及与自然软骨配副的摩擦学性能。结果 (1)微观结构的观察表明，制备的PVA水凝胶具有三维多孔网络结构，辐照交联使得网络结构更加致密和完善；(2) 水凝胶的含水量随着辐照剂量和PVA浓度的增加而减小；(3) 在往复式销-盘摩擦磨损试验机上研究本水凝胶材料与自然关节软骨配副时的摩擦学性能，结果表明，摩擦的起始阶段，双相润滑机制其主导作用，载荷主要由水凝胶中的液体相所承担，摩擦系数较小，随着载荷作用时间的延长，固体相所承受载荷的比例相对增高，摩擦系数渐渐增大且趋于稳定，润滑机制转为边界润滑。摩擦系数随着辐照剂量和PVA浓度的增加而减小。

摘要:目的 金属－金属人工髋关节的高效润滑特性只需在主承载区上有适宜的匹配性，其优点是增加边缘区间隙。通过改变假体表面的曲率半径，得到变化的间隙。Alpharabola就是这种表面的具体结构之一。本文的研究目的是观察采用Alpharabola杯的新型假体在实际步态条件下的弹性流体动力润滑（EHL）性能。方法 建立新型髋关节假体的EHL模型，根据ISO规定的动载运动条件来表示人体步态。利用多重网格技术，求解球坐标系下的雷诺方程、膜厚方程和载荷平衡方程以获得完整数值解。结果 在一个收敛步态周期中，分析润滑膜轮廓和压力分布详细变化。观察参数?对中心膜厚、最小膜厚和中心压力的准稳态和非稳态解的影响，并比较相同?下非稳态解和准稳态解。在非稳态条件和准稳态条件下，比较Alpharabola髋关节假体和球形髋关节假体润滑性能。结论 结果发现，在实际步态条件下，挤压膜效应和非球形髋臼表面能显著提高润滑性能，即估计的润滑膜厚增加且最大流体压力减少。这说明金属－金属Alpharabola髋关节假体比球形髋关节假体能显著地增强流体润滑。 关键词：非稳态弹性流体动力润滑；金属－金属髋关节假体；非球形支承表面；Alpharabola髋臼表面

摘要:目的 讲述用于外科手术的一种新型陶瓷复合材料的加强装置，材料特性和使用寿命。方法 分析材料的微显微结构和加强装置的模型。测量和讨论有关标准范例和人工关节组件的力学试验。分析在模拟热环境老化和循环疲劳试验条件下的使用寿命试验。结果 由于对这种新型陶瓷复合材料进行阶段性的韧化处理，所以它的强度和刚度都高于标准的氧化铝材料。这种新型材料的高强度特性提高了人工关节组件的可靠性。结论 与单纯的氧化锆材料相比，这种陶瓷复合材料进一步解决在热环境下老化的问题。即使在温度高达134°C的水蒸气和循环加载的极端复合条件下，它也没有降低材料的性能。

摘要:目的 部分足截肢是临床截肢手术中最常见的截肢类型，跖趾关节部位、跖骨部位和Lisfrane关节部位是PFA最典型的三种截肢平面，分析经这些平面的部分足截肢对步态的影响，将有助于相关辅具的设计和评价。方法 采用Footscan平板式足底压力测试系统和Optotrak三维运动分析系统，以跨步长、步频、步速、足底各区域的峰值压力、冲量、接触时间、接触面积为特征参量，对这三种截肢平面患者进行了步态分析。结果 分析结果表明，三种不同足部截肢平面中，残足越短，跨步长越小，双足承重时间差越明显；MTP的峰值压力主要在跖骨处和足跟处，TMA和Lisfrane的峰值压力集中在足中部和足跟处。结论 推断在设计和评价不同足部截肢平面的相关辅具时，不同截肢平面辅具有相应差异。

摘要:目的 探讨IL-8刺激所致L-选择素水解断裂是否会引起细胞膜结构和刚度的变化进而影响L-选择素-配体的反应动力学。方法 分别用IL-8, TAPI-0+ IL-8和TAPI-0处理本构表达L-选择素的Jurkat 细胞，用以构建L-选择素水解断裂、阻断水解断裂和阻断剂对照的细胞-分子模型。采用扫描电镜观察其表面拓扑结构、采用微管吸吮方法测量其刚度。结果 与正常组相比，水解断裂组和阻断水解断裂组细胞微绒毛减少、表面趋于光滑，而阻断剂对照组则无明显变化；无论是水解断裂组，阻断水解断裂组还是阻断剂对照组，细胞膜刚度与正常组相比均无显著性差异。结论 IL-8刺激所致L-选择素水解断裂会引发细胞膜拓扑结构的变化，进而影响L-选择素-配体反应动力学的变化；而细胞膜刚度未见明显变化，表明载体刚度不是水解断裂引发L-选择素-配体反应动力学变化的因素。

摘要:目的 研究磷酸钙骨水泥强化椎弓根螺钉后生物力学强度的体内动态变化。方法 成年雌性绵羊12只，年龄4～6岁；体重33～45Kg。经每只羊的L1～L6椎体双侧椎弓根，分直接植入、CPC强化和PMMA强化三种植钉方法植入椎弓螺钉，每只动物体内植钉方法按平衡不完全随机进行分配，每种方法各植4枚。植钉后动物被随机分配至术后1d，4w，12w和24w四个观察时间点，每点3只。在观察点获取植钉腰椎标本，测定螺钉的轴向拔出力和拔出能量吸收值，进行相同时间点各植钉方法之间和同一植钉方法各时间点之间的指标对比分析。结果 四个观察时间点动物的骨密度按序依次是，0.923±0.082g/cm2，0.910±0.098 g/cm2，0.952±0.123 g/cm2和0.912±0.126 g/cm2，组间均未见显著差异（P﹥0.05）。在术后1d，4w，12w和24w四个观察时间点CPC强化组的最大轴向拔出力（Fmax）依次是，893.13±63.91N，916.50±109.88N，1022.04±73.85N和1104.91±112.33N。拔出能量吸收值（EAV）与相应的Fmax呈正相关（P﹤0.001）。同一方法各时间点内的Fmax 和EAV均无显著性差异（P﹥0.28）。相同时间点，CPC强化组的Fmax和EAV均显著高于对照组（P﹤0.001）。另外，除24周的EAV二者无差异（P﹥0.18）外，PMMA强化组两项指标均高于CPC强化组（P﹤0.003）。结论 结果表明用CPC强化能显著提高椎弓根螺钉的固定强度，且强化作用在体内是动态稳定的。在椎弓根螺钉强化方面，CPC是PMMA理想的替代材料。

摘要:为避免融合术后相邻节段退变的问题，腰椎后路非融合技术相应出现并很快发展。但目前临床应用时间较短，相关基础研究尚不充分。本文总结了当前对腰椎后路非融合固定器械的生物力学评价，包括其对腰椎的活动度、椎间盘内压力、腰椎小关节的影响，以及相应的生物力学研究方法，通过这些研究，我们认为后路非融合技术可以用于治疗退变性腰椎疾患，有着很好的发展前景，同时也发现还有很多方面需要进一步深入研究。