1.1 传统材料的挑战
在过去，骨科手术中使用的金属材料，如钢铁和钛合金，虽然强度高，但由于其重量、硬度以及对周围组织的刺激性，对患者恢复过程产生了负面影响。随着技术的发展，新型生物相容性更高、耐久性更强、可溶解性好等特点的大理石陶瓷（如ZTA和Ceramic-on-Ceramic）及生物活性陶瓷（如HA和β-TCP）的应用越来越广泛。
2.2 生物活性材料的引入
近年来，研究人员开始开发具有生物活性的骨科器械，这些器械能够促进骨修复过程。在这些材料中，有机-无机複合材料是最为人熟知的一种，它们结合了有机分子的生物活性功能与无机陶瓷或金属母质体提供的机械性能。例如，将生长因子或细胞嵌入到陶瓷表面上，可以显著提高骨接触面的结合力，并加速bone ingrowth过程。
3.3 3D打印技术在个化定制中的应用
随着三维打印技术迅速发展，它正在改变传统制造方式，为个体化医疗设备提供新的可能性。通过扫描患部并生成个体化模型，可以精确制作符合患者特定需求的手术工具，如自适应刀具和支架。这不仅能提高手术成功率，还可以减少操作时间，从而降低整体治疗成本。
4.4 灵活支撑系统
灵活支撑系统是一种能够根据不同的身体活动自动调整形状以提供支持的手臂或腿部固定装置。这种设计使得病人的日常生活更加便捷，同时也减少了感染风险，因为它们通常比传统固定方法要简洁多样。此外，这些系统还能实时监测患者状况，为医生提供更多关于伤口愈合状态信息。
5.5 无创植入物与抗菌涂层
为了减轻手术痛苦并缩短康复期，无创植入物逐渐成为人们关注的一个话题。这类产品通过非侵入性的方式进行放置，不需要开大切口，因此对于老年人或者有其他健康问题的人来说尤为重要。此外，以银离子等抗菌剂涂层处理植入物表面，可有效抑制细菌生长，大幅降低感染风险，从而提升整体治疗效果。