生物可降解腹腔鏡手術(shù)止血夾用鎂合金的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-06-01 09:08
本文關(guān)鍵詞:生物可降解腹腔鏡手術(shù)止血夾用鎂合金的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文主要研究目的為開發(fā)一種具有降解特性的腹腔鏡手術(shù)止血夾。根據(jù)止血夾服役性能要求,即所需力學(xué)性能和降解性能,采用生物相容性良好的和可降解特性的鎂合金進(jìn)行制備止血夾鎂合金成分設(shè)計(jì)、材料制備、加工成型以及相關(guān)的顯微組織、力學(xué)性能、降解行為方面研究。主要研究內(nèi)容包括:熔煉制備了Mg-3.0wt%Zn-0.8wt%Zr合金和Mg-xwt%Zn-0.2wt%Ca合金(x=3.0,4.0)。鑄態(tài)合金首先熱擠壓成合金板材,研究了板材合金的顯微組織、力學(xué)性能、電化學(xué)性能和體外浸泡腐蝕降解性能。對鑄態(tài)Mg-Zn-Ca合金進(jìn)行了不同道次A路徑的等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAE)變形,初步地研究了ECAE變形Mg-Zn-Ca合金顯微組織、織構(gòu)及電化學(xué)性能。選取具有優(yōu)良綜合性能的Mg-3.0wt%Zn-0.2wt%Ca合金板材作為原材料加工制備了腹腔鏡止血夾,并進(jìn)行了其應(yīng)用的初步研究,研究的主要結(jié)論為:1.鑄態(tài)合金Mg-Zn-Ca合金晶粒尺寸比Mg-Zn-Zr合金略大,經(jīng)過熱擠壓后,兩種合金的晶粒尺寸都明顯減小,其中后者擠壓后晶粒尺寸減小了將近10倍,而前者晶粒尺寸減小了近30倍。擠壓Mg-Zn-Ca合金板材的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別達(dá)到290MPa和211MPa,比擠壓Mg-Zn-Zr合金板材的282MPa和199MPa更高,且延伸率達(dá)到29.4%。擠壓Mg-Zn-Ca合金板材耐蝕性比Mg-Zn-Zr合金板材略差。經(jīng)過2周浸泡后者生成了一些鎂取代的鈣磷酸鹽,而前者的腐蝕更嚴(yán)重,生成的腐蝕產(chǎn)物主要為Mg(OH)2和羥基磷灰石(HA)。2.ECAE變形可以有效細(xì)化鑄態(tài)Mg-Zn-Ca合金的晶粒組織,而且隨著變形道次的增加,合金的顯微組織更加均勻。使用路徑A變形4道次后,平均晶粒度細(xì)化至20μm;合金大多數(shù){002}面與ED方向呈39°,同時(shí)存在少數(shù){002}面接近平行于ED方向;合金的TD方向是耐蝕性最好的;經(jīng)過36h模擬體液浸泡,ND和TD方向截面的高頻區(qū)容抗弧是逐漸增大的,而ED方向截面容抗弧先增大后減小。3.Mg-Zn-Ca合金腹腔鏡手術(shù)止血夾的組織由等軸晶和未完全再結(jié)晶的大晶粒組成,平均晶粒尺寸大約2.5μm。閉合后組織中出現(xiàn)了大量孿晶,并出現(xiàn)大約200μm的微裂紋。止血夾閉合部的硬度呈現(xiàn)中間低、邊緣高的規(guī)律。手術(shù)止血夾夾閉于橡膠管上,經(jīng)過2周浸泡后,止血夾逐漸斷裂失效,失重先快后慢。止血夾保持力學(xué)性能完整性是目前亟待解決的問題。
【關(guān)鍵詞】:Mg-Zn-Zr Mg-Zn-Ca 熱擠壓板材 等通道轉(zhuǎn)角擠壓 顯微組織 力學(xué)性能耐蝕性 降解性能
【學(xué)位授予單位】:天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R61;R318.08
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-21
- 1.1 引言11
- 1.2 腹腔鏡手術(shù)的止血方法11-14
- 1.2.1 縫合線11-12
- 1.2.2 腹腔鏡血管吻合釘12
- 1.2.3 腹腔鏡手術(shù)止血夾12-14
- 1.3 傳統(tǒng)止血夾存在的主要問題14-16
- 1.3.1 傳統(tǒng)止血夾存在的主要問題14-15
- 1.3.2 止血夾的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)15-16
- 1.4 醫(yī)用鎂合金研究進(jìn)展16-19
- 1.4.1 生物鎂合金主要合金體系16-17
- 1.4.2 鎂基生物可降解金屬的新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17-19
- 1.5 課題的研究背景及研究思路19-21
- 1.5.1 課題的研究背景19-20
- 1.5.2 課題的研究內(nèi)容20-21
- 第二章 試驗(yàn)方法與設(shè)備21-26
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備21-22
- 2.1.1 制備鎂合金的原材料21
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備21-22
- 2.2 鎂合金的制備22-23
- 2.2.1 鎂合金的鑄造22
- 2.2.2 鎂合金的熱擠壓變形22
- 2.2.3 Mg-Zn-Ca合金的ECAE變形22-23
- 2.3 鎂合金組織觀察及性能測試方法23-24
- 2.3.1 微觀組織觀察23
- 2.3.2 X射線衍射(XRD)分析23
- 2.3.3 拉伸測試23-24
- 2.3.4 硬度測試24
- 2.4 鎂合金的體外降解測試24-26
- 2.4.1 電化學(xué)測試24-25
- 2.4.2 體外降解試驗(yàn)25-26
- 第三章 Mg-Zn-Zr合金的制備、板材成型及組織性能研究26-34
- 3.1 引言26
- 3.2 鑄態(tài)Mg-Zn-Zr合金的顯微組織26-27
- 3.3 擠壓態(tài)Mg-Zn-Zr合金板材的微觀組織及力學(xué)性能27-28
- 3.3.1 擠壓態(tài)Mg-Zn-Zr合金板材的微觀組織27
- 3.3.2 擠壓態(tài)Mg-Zn-Zr合金板材的力學(xué)性能27-28
- 3.4 擠壓態(tài)Mg-Zn-Zr合金板材電化學(xué)性能測試28-29
- 3.5 擠壓態(tài)Mg-Zn-Zr合金板材體外降解測試29-33
- 3.5.1 失重分析29-31
- 3.5.2 PH變化分析31
- 3.5.3 腐蝕形貌及產(chǎn)物分析31-33
- 3.6 本章小結(jié)33-34
- 第四章 Mg-Zn-Ca合金的制備、板材成型及組織性能研究34-45
- 4.1 引言34
- 4.2 鑄態(tài)Mg-Zn-Ca合金的顯微組織及物相分析34-36
- 4.2.1 鑄態(tài)Mg-Zn-Ca合金的顯微組織34-35
- 4.2.2 鑄態(tài)Mg-Zn-Ca合金的XRD分析35-36
- 4.3 擠壓態(tài)Mg-Zn-Ca合金板材的微觀組織及力學(xué)性能36-39
- 4.3.1 擠壓Mg-Zn-Ca合金板材的微觀組織36-37
- 4.3.2 力學(xué)性能分析37-39
- 4.4 擠壓態(tài)Mg-Zn-Ca合金板材電化學(xué)性能測試39-40
- 4.5 擠壓態(tài)Mg-Zn-Ca合金板材體外降解測試40-44
- 4.5.1 失重測試40-41
- 4.5.2 pH變化分析41-42
- 4.5.3 腐蝕形貌及產(chǎn)物分析42-44
- 4.6 本章小結(jié)44-45
- 第五章 Mg-Zn-Ca合金的ECAE變形工藝及組織性能研究45-53
- 5.1 引言45
- 5.2 ECAE變形Mg-Zn-Ca合金的顯微組織45-47
- 5.3 ECAE變形Mg-Zn-Ca合金的織構(gòu)47-48
- 5.4 ECAE變形Mg-Zn-Ca合金的電化學(xué)性能48-52
- 5.4.1 不同截面方向?qū)CAE變形Mg-Zn-Ca電化學(xué)性能的影響48-50
- 5.4.2 SBF中浸泡不同時(shí)間對ECAE變形Mg-Zn-Ca電化學(xué)性能的影響50-52
- 5.5 本章小結(jié)52-53
- 第六章 止血夾制備與體外性能研究53-60
- 6.1 引言53
- 6.2 鎂合金止血夾的制備53-54
- 6.3 鎂合金止血夾金相顯微觀察54-55
- 6.4 硬度測試55-56
- 6.5 體外浸泡實(shí)驗(yàn)56-59
- 6.5.1 試驗(yàn)方法56
- 6.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果56-59
- 6.6 本章小結(jié)59-60
- 第七章 全文結(jié)論60-61
- 參考文獻(xiàn)61-65
- 發(fā)表論文和科研情況說明65-66
- 致謝66-67
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 毛麗賀;王玉林;萬怡灶;何芳;黃遠(yuǎn);;鋅對醫(yī)用Mg-Ca-Zn合金組織及力學(xué)性能的影響[J];金屬熱處理;2009年10期
2 勞衛(wèi)榮;邵子力;彭和平;;Hem-o-lok結(jié)扎夾與鈦夾在腹腔鏡膽囊切除術(shù)中的比較[J];醫(yī)學(xué)信息;2009年04期
本文關(guān)鍵詞:生物可降解腹腔鏡手術(shù)止血夾用鎂合金的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:412227
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