医用金属在体内的腐蚀

1、黄国钊3110454116,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。,由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。,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。,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

2、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,。,CO2和代谢废物,血浆,组织液,淋巴,双向渗透,O2和营养物质,单向渗透,淋巴循环,细胞,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

3、属材料植入体内后处于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 电腐蚀 均匀腐蚀 缝隙腐蚀 磨损腐蚀 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。 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

4、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，增加病人的痛苦甚至危及生命。 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。 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。,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