髋关节连接人的躯干和下肢、使得下肢能够活动。人工髋关节主要包括四个部件:一是用合金或陶瓷做成的股骨头,类似于人体自然髋关节的股骨头;二是用合金制成的股骨柄,与人工股骨头相连,并将其固定在大腿骨上,与人体自然结构一致;三是用合金制成的髋臼杯,用于替换自然髋关节损坏的髋臼;四是用聚乙烯或陶瓷制成的髋臼内衬,相当于股骨头和髋臼接触面之间的软组织。
目前低端的髋关节摩擦副为金属股骨球头对聚乙烯髋臼内衬,中端的为陶瓷球头对聚乙烯内衬(即半陶),高端的则是陶瓷球头对陶瓷内衬(即全陶)。陶瓷球头和陶瓷衬的使用可以显著降低磨损进而有效地改善假体生存率。陶瓷球头,也被称为陶瓷股骨头,作为高性能人工髋关节核心部件,受到了越来越多的关注。
鉴于陶瓷关节假体产品对稳定性要求较高,包括强生、施乐辉、史赛克、捷迈邦美、爱康医疗、春立医疗、威高骨科等国外巨头与国内主要企业均采购CeramTec GmbH的陶瓷材料,CeramTec在陶瓷球头领域占据寡头垄断的地位。核心材料依赖单一供应商,陶瓷球头及内衬成本较高,以及带量采购压缩了产品利润空间,使得人工关节厂商对陶瓷关节供应链的国产化、多样化需求迫切。
近年来,陶瓷人工关节内衬和球头受到广泛关注。在国外,CoorsTek也在开拓陶瓷球头、内衬方面市场;京瓷在今年4月份宣布成立新公司 KYOCERA Fineceramics Medical GmbH(KFMG)进军医用陶瓷球头市场,并计划在德国斯图加特附近的魏布林根建立一座新生产设施,预计在2026年第一季度实现生产交付。在国内,北京安颂科技在山东德州建设人工陶瓷髋关节假体研发制造项目,其氧化锆陶瓷股骨头已获批上市,实现了陶瓷球头的自研自产;三环集团成立三环生物,目前其TC-BIO陶瓷髋关节部件”已成功通过国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心主文档登记;商德陶瓷成立合肥瓷意医疗研发生产陶瓷人体髋关节。
陶瓷球头产品不断迭代更新。目前陶瓷球头常用的陶瓷材料有氧化铝、氧化锆、氧化锆增韧氧化铝复合材料等,由于氧化物陶瓷的断裂韧性及老化问题,近年来,氮化硅陶瓷球头也受到关注。
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