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在全髋关节置换（THA）翻修术中，传统机械移除植入物和骨水泥的方法易致组织损伤和股骨骨折风险增加。研究人员开展了关于 Co<sub>28</sub>Cr<sub>6</sub>Mo 髋关节柄与 PMMA 基骨水泥界面热接触电导（TCC）的研究，结果得出干、湿界面 TCC 值，这对设计加热程序和减少热损伤意义重大。
在医疗领域，全髋关节置换术（Total Hip Arthroplasty，THA）是治疗终末期髋关节疾病的有效手段。它通过使用聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，PMMA）基骨水泥将假体固定在骨头上，为众多患者带来了希望。然而，随着时间推移，问题逐渐显现。PMMA 基骨水泥与周围骨组织无化学结合，日常活动中的微动会导致水泥磨损，产生的磨损颗粒可能引发骨溶解，进而造成无菌性松动。这一状况使得 THA 翻修手术不可避免。
传统的翻修方法主要依靠机械手段，比如用滑锤脱位植入物，用凿子和磨钻去除剩余骨水泥。但这些方法就像 “粗暴的工匠”，常常会损伤周围组织，甚至导致高达 50% 的病例出现股骨骨折。这不仅延长了患者的康复时间，还大大增加了再次翻修的风险。后来出现的激光或超声移除等现代方法，虽然相对温和一些，但由于材料去除率低，会大幅延长手术时间。
在这样的困境下，感应加热技术崭露头角。它能经皮加热植入物与骨水泥的界面，使骨水泥软化，便于移除植入物，还能减少对周围组织的损伤，缩短康复期。可这项技术要想安全有效地应用，精确掌握植入物和骨水泥之间的热传递情况至关重要，特别是热接触电导（Thermal Contact Conductance，TCC）这一关键参数。然而，此前关于 PMMA 基骨水泥与 Co<sub>28</sub>Cr<sub>6</sub>Mo 合金界面的 TCC 数据在文献中几乎空白。为了填补这一空白，来自德国汉诺威莱布尼茨大学材料科学研究所和汉诺威医学院骨科生物力学与生物材料实验室的研究人员开启了探索之旅。
他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为该领域带来了新的曙光。研究人员采用了多种关键技术方法。实验方面，制备了 8 个 Co<sub>28</sub>Cr<sub>6</sub>Mo 合金圆柱形试件，在其部分表面涂上 Palacos R 骨水泥，分别在干燥和湿润环境下保存。然后使用感应加热试验台加热试件，用热成像相机记录骨水泥表面温度。建模方面，运用有限元方法在 Ansys 软件中构建模型，模拟感应加热和热传递过程，通过不断调整 TCC 值，对比模拟与实验温度数据。
在实验结果方面，研究人员发现干燥试件的最高表面温度在几乎所有情况下都超过湿润试件。经计算，确定了干界面的 TCC 值范围为 3125 ± 275 Wm<sup>-2</sup> K<sup>-1</sup> ，湿界面为 5100 ± 300 Wm<sup>-2</sup> K<sup>-1</sup> 。从模拟结果来看，不同 TCC 值对温度曲线的形状和温度大小都有显著影响。
在讨论部分，研究人员深入分析了实验现象。他们发现湿润试件的 TCC 值比干燥试件高约 2000 Wm<sup>-2</sup> K<sup>-1</sup> ，这是因为水填充了材料表面间隙，取代了导热性差的空气，增强了热传递。不过，由于湿骨水泥比热容较高，抵消了部分热传递增加的效果，所以加热湿试件时最高表面温度并未升高。此外，研究还表明 TCC 对骨水泥表面温度影响显著，在湿骨水泥中占温度差的 15 - 19%，在干骨水泥中占 23 - 30%。虽然研究存在一些局限性，如模型参数不确定性、试件定位偏差等，但相比以往，TCC 值的测定精度已有显著提高。
这项研究的意义重大。它为感应加热辅助 THA 翻修手术中加热程序的设计提供了关键依据，有助于减少对周围组织的热损伤。同时，也为未来更精确地模拟植入物感应加热、优化线圈设计和制定加热策略奠定了基础。通过进一步扩展模型，有望预测骨的热负荷，评估手术对股骨的组织学损伤，为临床手术提供更有力的支持。
