인공관절의 소재 및 가공연구가 진행되고 있다.
2. Materials for artificial Joints
인간의 관절은 형상과 기능의 복잡성으로 인해 한 가지 종류의 재료만으로 만족스럽게 대체할 수 는 없다. 따라서 모든 부류의 재료, 즉 금속, 세라믹, 고분자 재료 등이 총 망라되어 사용되고 있다. 어느 재료나 생체용 대체
생긴 대퇴골두가 만나는 곳으로 관절낭이라는 주머니 안에서 연골로 연결되어 있다. 관절내의 물렁뼈가 어떠한 이유에서든 손상을 받게 되면 관절염을 유발하게 된다. 고관절을 구성하는 물령뼈는 일단 손상을 받게 되면 재생 되지 않으므로 손상의 정도가 심해지면 결국 인공관절수술을 해야 한다.
생체 장기의 손상을 가져올 수도 있다. 이렇게 손상된 장기의 기능을 일부나마 회복시키기 위하여 인간은 이를 대체 할 수 있는 인공생체이식재료를 생각하게 되었고, 현재 40여 가지의 재료를 이용하여 50여 가지의 이식재료가 소개되고 있다. 물론 인간이 만드는 어느 생체재료도 수백만년의 진화
재료
- 인공고관절 및 슬관절 : 상온경화형 PMMA뼈시멘트, UHMWPE
- 인공 인대 : 연신테프론, PP, 폴리에스터 etc.
<인공 무릎 관절(인공 슬관절)>
6) 치과용 고분자재료(의치)
- 이 뿌리가 남아있는 경우 : PMMA 또는 유기질 복합충전재의 중합
- 전체적으로 손상된 경우 : 금속 및 아크릴계통 고분자, 폴
뼈 대체재와 같은 시술과 인공관절의 수요 증가에 의한 것으로 보인다.
아래 그림은 전 세계 정형외과용 바이오세라믹스 시장 전망을 나타낸 것으로 정형외과용 바이오세라믹스 시장은 2011년까지 연평균 성장률이 9%에 이를 것으로 전망된다.
fig2. 전 세계 정형외과용 바이오세라믹스 시장 전망
인공장기((artificialimplant)의 형태로 이용되어 왔다.
의료용고분자는 인체내에서 면역거부반응없이 반영구적으로
그 기능을 유지할수있는 고분자 생체재료를 개발하는
핵심 기술 분야이다.
이 중에서도 고분자재료가 응용되는 분야는
안과, 이비인후과, 치과, 내과, 외과, 심장혈관외과,
정형외
재료 등
- 기계
다공성 구조, 공작기계, 나노기술, 마이크로 구조기술 등
한편, 국내⋅외적으로 탄소나노튜브와 관련된 획기적인 연구들을 조사해보면
세계최대규모 탄소나노튜브 양산 설비, 고순도의 단일벽 탄소나노튜브(SWNT) 상온 합성, 최대 100 m 길이의 탄소나노튜브 제조, 탄소나노튜브
인공폐용 고분자재료
- 산소 공급, 이산화탄소 배출용 인공 폐
∘ 개심수술시 폐를 대신 하는 경우
∘ 급성폐부전 환자의 호흡보조 장치로 사용하는 경우
- 인공폐의 작동 형태
∘ 혈액 중에 산소가스를 직접 기포형태로 불어넣는 기포형
⇒ 단점 : 혈액의 손상 및 혈액 중 미세기포의 잔
재료에 외부에서 변형을 가할 때 그 재료가 주어진 변형에 저항하는 정도
3. 소주제 선정
새로운 인공관절을 설계하기 위하여 각 각의 세라믹재료의 특성에 대해서 알아보았다. 또한 인공고관절의 수명에 집적전인 영향을 주는 관절면에서의 문제점도 알아보았다. 세라믹재료에서의 관절면은 라이