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中国骨科植入物工程界二十多年来在国家自然科学基金和各种省、部委科技基金的资助下，开展了大量的工作，确实应该把这些成果做一阶段性的总结。我相信这本著作的出版在我国骨科植入物工程界将会产生一种继往开来的作用。

                                                     ——卢世璧 中国工程院院士

我国骨科植入物产业经历了早期起步的艰苦发展历程，今天已步入规模化、现代化、自主创新的新时期。在这一背景下，由王成焘教授组织中国的学者和工程师们撰写这本专著，是非常必要，也是非常及时的。

——戴尅戎 中国工程院院士

[目录]

第1篇  骨科植入物基础理论

第1章 总论

1.1  人体骨肌系统

1.2  骨科手术与植入物

1.3  骨科植入物工程学的背景学科与知识体系

1.4  骨科临床中的数字技术

第2章 人体骨肌生物力学基本原理与方法

2.1  人体骨肌系统运动学与动力学基础

2.2  “骨植入物系统”有限元分析方法

2.3  应力与骨生长

第3章 人体骨肌系统解剖结构与力学分析

3.1  人体脊柱解剖结构与生物力学分析

3.2  人体上肢解剖结构与生物力学分析

3.3  人体下肢解剖结构与生物力学分析

3.4  人体髋关节解剖结构与生物力学分析

3.5  人体膝关节解剖结构与生物力学分析

3.6  人体足部和踝关节解剖结构与生物力学分析

第4章 骨科植入物摩擦学

4.1  人工关节运动副中的摩擦学

4.2  人工髋关节滑动表面的摩擦学

4.3  人工膝关节滑动表面的摩擦学

4.4  骨科植入物固定界面中的摩擦学

4.5  骨科植入物结构元件间的摩擦化学

4.6  关节假体与软骨间的摩擦学

4.7  磨粒的生物学反应

4.8  人工关节摩擦学的临床前测试

第1篇结束语 骨科植入物基础理论的展望

第2篇 骨科植入物材料学

第5章 骨科植入物材料的性能要求

5.1  骨科植入物材料的生物学性能要求

5.2  骨科植入物材料的机械性能要求

5.3  骨科植入物材料的化学性能要求

5.4  骨科植入物材料的可消毒性能要求

第6章 金属材料

6.1  医用不锈钢

6.2  钴基合金

6.3  钛基合金

6.4  新型金属材料

第7章 非金属材料

7.1  结构类医用高分子材料

7.2  骨水泥

7.3  陶瓷材料

7.4  碳素材料

第8章 填充型人工骨

8.1  天然煅烧骨

8.2  多孔生物陶瓷

8.3  复合型人工骨材料

第9章 表面处理与涂层材料

9.1  表面抗磨处理与涂层材料

9.2  表面活性化处理与涂层材料

9.3  基于多孔钛支架的植入物生物学技术研究

第10章 骨科植入物生物材料的评价标准与检测

10.1  生物材料的物理化学性能评价标准

10.2  金相与物理性能评价标准与检测

10.3  化学性能评价标准与检测

10.4  表面缺陷的液体渗透检测

10.5  生物学性能评价标准与检测

第2篇结束语  骨科植入物材料的发展展望

第3篇 骨科植入物设计学

第11章 骨科植入物设计中的数字技术

11.1 计算机图像处理与三维建模

11.2 逆向工程

11.3  3D打印技术

第12章 人工髋关节设计

12.1 人工髋关节的发展历史与临床使用失效分析

12.2 典型髋关节假体的分类与结构

12.3 髋关节假体的结构设计

12.4 人工髋关节设计的有限元分析

12.5 髋关节假体的细分设计

12.6 人工髋关节技术的发展前景

第13章 人工膝关节设计

13.1 人工膝关节的发展历史及面临的改进

13.2 典型膝关节假体的分类与结构

13.3 膝关节假体的结构设计

13.4 膝关节假体设计的有限元分析

13.5 膝关节假体的细分设计

13.6 人工膝关节技术的发展前景

第14章 其他人工关节设计

14.1 肩关节假体

14.2 肘关节假体

14.3 腕关节假体

14.4 踝关节假体

14.5 技术的进一步发展

第15章 脊柱类植入物设计

15.1 脊柱类植入物的发展简史

15.2 脊柱植入物分类

15.3 颈椎内固定系统

15.4 胸腰椎后路内固定系统

15.5 脊柱内固定系统的有限元分析

15.6 椎间融合器

15.7 人工颈椎间盘

15.8 人工腰椎间盘

15.9 基于3D打印技术的脊柱植入物

第16章 创伤类植入物设计

16.1 创伤骨科治疗的发展

16.2 创伤类植入物的分类

16.3 接骨板的生物力学分析

16.4 接骨板的失效分析

16.5 骨科创伤的微创治疗系统

16.6 创伤类植入器械的进一步发展

第17章 个体化骨科植入物设计

17.1 个体化骨科植入物的临床需求与制造流程

17.2 个体化关节假体

17.3 个体化骨盆植入物

17.4 个体化骨缺损修复体

17.5 个体化接骨板

17.6 个体化骨科手术工具

17.7 个体化骨科植入物的进一步发展

第3篇结束语 对未来骨科植入物设计的展望

第4篇 骨科植入物制造与检测技术

第18章 金属材料植入物毛坯成形工艺

18.1 锻造工艺及其在植入物毛坯制造中的应用

18.2 冲压工艺及其在植入物毛坯制造中的应用

18.3 铸造工艺及其在植入物毛坯制造中的应用

第19章 金属植入物的机械加工工艺

19.1 刀具

19.2 切削液

19.3 金属植入物的机械加工工艺

19.4 骨科植入物回转件加工工艺

第20章 金属植入物的后续处理工艺

20.1 金属植入物材料的表面处理工艺

20.2 骨科植入物的多孔表面制作

20.3 金属植入物成品的后续处理

第21章 高分子材料植入物制造工艺

21.1 超高分子量聚乙烯粉料

21.2 超高分子量聚乙烯型材

21.3 超高分子量聚乙烯植入物的成形工艺

21.4 改性类超高分子量聚乙烯材料的应用

21.5 超高分子量聚乙烯产品检测

21.6 超高分子量聚乙烯产品的后续处理

21.7 骨科手术器械（手术工具）中所用高分子材料

21.8 医用PEEK材料加工

第22章 骨科植入物产品的检测标准和质量控制

22.1 骨接合植入物

22.2 关节置换植入物

22.3 骨科植入物产品的取出与分析

第4篇结束语  骨科植入物制造技术展望

[内容简介]

骨科植入物是骨外科治疗中广泛使用的医疗器械，它的品质对治疗效果具有重要的作用。在骨科学与工程学长期交叉融合的基础上，骨科植入物的设计制造已形成完整的知识体系。本书分上、下册，由四篇组成：在第1篇基础理论中，阐述了人体骨肌系统生物力学与生物摩擦学；在第2篇生物材料学中，阐述了骨科植入物所用传统材料谱系和新材料的特点及应用前景；在第3篇植入物设计中，阐述了创伤、脊柱、关节三大类植入物的设计原理及相关数据资料；在第4篇植入物制造工艺学中，分别阐述了金属与高分子材料加工以及特有的后处理技术。全书由王成焘教授带领他的团队，并邀请行业内专家共同撰写，其中有关植入物产品检测的内容，由长期主管该领域质量监控检测的相关专家执笔。希望本书对推进我国骨科植入物产品自主开发与创新有所贡献。

[作者简介]

王成焘，上海交通大学，教授，博士生导师。数字医学教育部工程研究中心外科临床数字技术领域学术带头人，长期从事数字制造技术和临床医学相结合的研究，开创了制造领域与医学领域结合的成功范例，是我国率先开展医工结合研究的表率，成果荣获国家科技进步二等奖、上海科技进步一等奖。曾主持国家自然科学基金相关领域面上项目12项，重点项目2项，参加重点项目3项。主持国家、部委、上海市基金项目11项，国际合作项目8项。