人工關節(jié)是骨科植入市場中制造門檻最高、工藝難度最大、科技含量最高的細分市場。近年來隨著醫(yī)療技術的進步與創(chuàng)新，人工關節(jié)假體的設計制造水平不斷提升。所以人工關節(jié)產品對精密鑄造\鍛造、精密磨削、去毛刺、表面拋光的精度、清洗無菌化處理等提出了更高的要求。

人工關節(jié)加工從粗的鑄件開始，直到最終尺寸，形狀復雜要求高。加工過程需要磨削與銑削結合，并且需要提高拋光的能力與效率。加工過程的輕微誤差，都會對生命質量造成重要影響。關節(jié)置換手術的成功以及植入體的使用壽命不僅取決于手術的成功，植入體本身的質量也發(fā)揮著關鍵作用。

一：設計與建模

根據人體關節(jié)的解剖結構和功能需求，使用計算機輔助設計（CAD）軟件創(chuàng)建人工關節(jié)的三維模型，精確定義尺寸、形狀、曲率等參數，確保與人體骨骼和組織的良好匹配。

人工關節(jié)加工制造流程

二：原材料準備

人工關節(jié)，作為治療關節(jié)損傷和病變導致功能喪失的重要手段，選擇材料是人工關節(jié)制造過程中最重要的環(huán)節(jié)，如鈷鉻合金、鈦合金、聚乙烯等，這些材料需具備良好的生物相容性、耐磨性、耐腐蝕性和力學性能。并對原材料進行檢驗和預處理，如去除表面雜質、氧化層等，確保材料質量符合標準。

三：毛坯加工

對原材料進行必要的處理，如清洗、切割、鍛造或鑄造等，以形成初步的毛坯形狀，減少后續(xù)加工量。

粗加工：使用銑床、車床等設備對毛坯進行初步加工，去除大部分余量，使零件接近設計尺寸和形狀。此階段主要采用銑削、車削等工藝，快速成型，為后續(xù)精加工奠定基礎。

熱處理:對毛坯進行熱處理，以提高其硬度和耐磨性，改善材料的微觀結構和性能。

四：精加工

磨削：采用數控磨床對關節(jié)的關鍵部位（如球面、曲面、配合面等）進行精密磨削，確保尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度達到要求。磨削可使用CBN、金剛石等超硬砂輪，適用于高硬度材料。

珩磨：對一些需要極高精度和表面質量的部位（如髖關節(jié)球部、膝關節(jié)髁面等）進行珩磨，進一步提高表面光潔度和尺寸精度，減少摩擦和磨損。

銑削與鉆孔：對關節(jié)的連接部位、安裝孔等進行銑削和鉆孔加工，保證裝配精度和穩(wěn)定性。

五：表面處理

拋光作為最后一道關鍵精加工工序，其核心目標在于降低植入物表面的粗糙度，從而減少摩擦與磨損，并徹底去除毛刺、磨紋及刀痕等加工痕跡。植入物表面的任何微小瑕疵都可能引發(fā)感染風險，并影響其與人體組織的相容愈合。然而，通過現有技術，我們能夠在不改變金屬材料組織結構的基礎上，實現無切屑、無毛刺、無微細裂紋的拋光效果。

拋光：通過機械拋光、電解拋光等方法去除表面微小缺陷、毛刺和加工痕跡，降低表面粗糙度，減少感染風險，提高生物相容性。

涂層處理：在關節(jié)表面噴涂羥基磷灰石、鉭等涂層，增強骨整合能力、抗菌性能或改善表面性能，延長使用壽命。

噴砂處理：對關節(jié)表面進行噴砂，增加表面粗糙度，促進骨組織與假體的結合，同時去除表面油污和雜質。

六：檢測與檢驗

使用三坐標測量機、光學測量儀等設備對關節(jié)的尺寸、形狀、位置精度等進行檢測，確保符合設計要求和醫(yī)療標準。

進行力學性能測試、耐磨性測試、生物相容性測試等，評估關節(jié)的質量和可靠性。

對關節(jié)進行無損檢測（如X射線、超聲波檢測等），檢查內部是否存在缺陷或裂紋。

七：清洗與包裝

采用超聲波清洗、高壓水沖洗等方法對關節(jié)進行徹底清洗，去除加工過程中殘留的油污、切屑、磨料等雜質，確保無菌化。

將清洗后的關節(jié)進行干燥、滅菌處理，以消除其中的微生物污染，產品的無菌狀態(tài)。然后按照嚴格的包裝標準進行包裝，防止污染，以及在運輸和儲存過程中不受損壞。包裝材料應具有良好的密封性和防潮性。

以上流程涵蓋了人工關節(jié)從設計到成品的全過程，實際生產中可能根據具體產品和工藝要求進行調整和優(yōu)化。這些精加工步驟中的每一步都對膝關節(jié)假體的整體性能起著至關重要的作用，確保其堅固、耐用，并能經受人體多年的需求。

本文由廣州佳譽醫(yī)療器械有限公司/佛山浩揚醫(yī)療器械有限公司聯合編輯