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[目的]1、制作出犬非骨水泥型人工股骨柄假体,建立犬人工关节置换的动物模型；2、探讨真空下在犬钛合金人工股骨柄上等离子喷涂纯钛后复合HA-Ti阶梯式涂层的结构特点,力学强度和固定人工关节假体的可行性,并寻找该复合阶梯式涂层的最佳工艺流程；3、观察骨-涂层-假体间界面的组织结构和功能变化。[方法]1、制作犬非骨水泥型人工股骨柄假体,进行犬人工假体置换,检测关节功能、X线片、骨-涂层界面的结合强度以及观察涂层界面的结构；2、制作采用不同等离子喷涂功率、距离制备的纯HA涂层并检测其剪切强度；基于真空和大气下制备假体的纯Ti基层,HA涂层和复合Ti-HA阶梯式梯度涂层,分别检测和比较各假体涂层的剪切强度、显微组织和结构；3、硬组织骨切片组织学检测和骨界面显微观察。[结果]1、人工股骨柄置换后位置和关节功能良好,无松动表现；HA+Ti+A组剪切强度为16.04±0.95MPa,HA+Ti+V组为20.08±1.95MPa,Ti+HAG+Ti+V组23.43±0.37MPa,显著统计学差异(P<0.05)；SEM示Ti+HAG+Ti+V组涂层-骨之间结合紧密,优于HA+Ti+V和HA+Ti+A组；Ti+HAG+Ti+V组骨结合率显著高于HA+Ti+V组和HA+Ti+A组(P<0.05)；2、选择喷涂功率为35kW、喷涂距离为80mm可以兼顾涂层的结构完整和结合强度的提高；真空下钛涂层的剪切强度为46.52±3.43MPa,大气下钛涂层的剪切强度为35.15±2.43MPa,两组比较有显著统计学差异(P<0.05)；Ti+HAG+Ti+V组涂层压剪强度平均为23.36±1.61MPa,高于HA+Ti+V组的18.52±1.63MPa,HA+Ti+A组的15.52±1.58MPa,具有显著性统计学差异(P<0.05)；涂层的显微组织与结构：(1)真空下钛涂层具有连续层状结构和低的气孔率,未见明显裂纹；Ti+HAG+Ti+V组涂层有连续层状结构,梯度涂层上的HA表面层中颗粒间结合致密,未见裂纹,气孔率低,从基体到涂层表面组织分布具有阶梯性；(2)钛涂层的XRD示真空下喷钛的晶体结晶完整,结构致密；Ti+HAG+Ti+V组的XRD显示HA与Ti基材的结合程度相对较高；(3)涂层的红外光谱示真空等离子喷涂的Ti基层适宜HA层的附着,Ti+HAG+Ti+V组涂层结晶度高；3、组织学观察：(1)股骨大结节下无骨质缺损现象,股骨柄固定牢固；(2)光镜下涂层与骨界面上的新生小梁骨已大部矿化与股骨通过板层骨连接；四环素标记荧光显示骨组织与涂层界面内均有新骨长入；Ti+HAG+Ti+V组每单位高倍视野下成骨细胞数和骨细胞数平均为28.9±3.5,高于HA+Ti+V组(19.4±2.4)和HA+Ti+A组(14.9±2.1),差异有显著性统计学意义(P<0.05)。(3)髓腔界面SEM显示：Ti+HAG+Ti+V组界面之间结合良好,拔出后断裂的层面位于骨组织内,Ti+HA+A和HA+Ti+V组拔出后界面断裂位于涂层内。[结论]1、基于真空下等离子喷涂纯Ti基层及HA-Ti阶梯式梯度涂层能提高骨-假体的结合能力、增强假体的稳定性；2、真空下采用Ti基层喷涂,HA-Ti粉末按比例梯度以及35kw喷涂功率、80mm喷涂距离的等离子喷涂的涂层具有致密度较大、孔隙率适中、与HA的结合强度和HA结晶度高的特征；3、基于真空下等离子喷涂纯Ti基层及HA-Ti阶梯式梯度涂层通过较好的骨长入来提高人工股骨柄的固定效果。