高考申論題
112年
[醫學工程] 生物材料學
第 一 題
一、髖關節是人體中重要的關節之一，提供我們坐、走、跑、跳等日常生活活動，並須承受一定的身體重量。然而，由於老化或過度使用該關節，常導致其磨損與退化的情形產生，臨床上常因受損嚴重而進行人工髖關節的置換手術。請問人工髖關節包含那些部分？各部位的材質選擇為何？各部位的功能為何？請寫下你的理由並闡述其合理性。（25分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應先在腦海中建構人工髖關節的「解剖結構」，將其拆解為股骨柄、股骨頭、髖臼內襯與髖臼杯四大組件。答題時需嚴守「部位功能→材料選擇→材料特性（物理/化學）與生理環境之交集」的邏輯鏈，並運用比較法（如鈦合金與鈷鉻合金之楊氏模數差異）及化學結構（如UHMWPE的分子交聯）來論述其合理性，最後點出臨床常見的失效機制（如磨損碎屑引發的骨溶解）以展現專業度。
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【破題】 人工髖關節置換術（Total Hip Replacement, THR）旨在取代因退化性關節炎或創傷而嚴重受損的髖關節，以恢復患者的活動能力並消除疼痛。由於人體生理環境具備高鹽、微酸且充滿酶的腐蝕性，且髖關節需承受高達體重3至5倍的動態循環載荷，因此植入物必須兼具優異的生物相容性、高疲勞強度及極低的摩擦磨損率。標準的人工髖關節主要由四個部分組成：股骨柄、股骨頭、髖臼內襯及髖臼杯。 【論述】
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