研究表明：鋯合金更適合在骨科和牙科植入物中應用

本文綜述了商用純鋯和鋯合金的生物相容性、磁化率和力學性能，並討論了它們作為核磁共振相容植入材料的應用前景。

鋯是一種無毒的生物相容性金屬。它與目前使用的其他生物相容性金屬材料相比，鋯基材料除了具有良好的力學性能和優異的耐腐蝕性外，在骨科和牙科植入物應用中還具有兩種獨特的性能。一種是在人體環境中形成固有的骨狀中間層，另一種是磁化率低。第二種特性對於磁共振成像(MRI)尤為重要。

由於MRI的質量和速度都取決於磁場強度，所以希望將磁場強度從目前的1.0-1.5T提高到3.0-7.0T。然而，目前的金屬植入材料如不鏽鋼、鈷鉻合金(具有高磁化率)和鈦合金在3.0-7.0T磁場條件下會被磁化。其帶來後果包括在植入物中產生熱量、植入物的鬆動和脫位，以及MRI圖像中未指明的偽影。

人類皮質骨的磁化率約為-8.9×10-6。一般來說,植入材料的MRI兼容磁化率預計將低於10×10-6。在具有生物相容性的強韌性金屬中，鋯的磁化率很低，但仍然遠遠高於相容性水平。初步研究表明，通過在鋯合金中引入精心選擇的元素，即「合金化」，可以將鋯的磁化率降低到與MRI兼容的範圍，同時使合成的鋯合金在機械上更適合植入物的應用。澳大利亞皇家墨爾本理工學院(RMIT)的研究人員正在研究與MRI兼容的鋯合金的骨科應用。最近Ma Qian教授和他的團隊在《先進工程材料》雜誌上發表了一篇論文，對商用純鋯和鋯合金的生物相容性、磁化率和力學性能進行了詳盡且富有洞察力的綜述。此外，還討論了新型鋯合金在未來3.0-7.0T MRI系統開發中的合金設計原則。

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