應(yīng)用外固定支架治療骨折相對(duì)于傳統(tǒng)療法和內(nèi)固定治療來說,具有操作簡(jiǎn)便、手術(shù)切口小、固定可靠、易于調(diào)節(jié)以及便于局部創(chuàng)面的清理等優(yōu)點(diǎn),成為臨床上比較通行的治療方法。骨外固定支架主要具有替換、修復(fù)組織器官或加強(qiáng)組織器官功能,不僅可以固定骨折,還可以矯正一些骨畸形,是骨外科的一種重要醫(yī)療器械器具。下文就針對(duì)鋁合金、不銹鋼和碳纖維這三種最為常見的骨外固定支架材料進(jìn)行簡(jiǎn)單的性能對(duì)比:

生物相容性及應(yīng)用安全性:

      理想的骨外固定支架材料必須具備良好的生物相容性,包括無毒、無刺激性,利于種子細(xì)胞黏附、增殖,降解產(chǎn)物,對(duì)機(jī)體不產(chǎn)生任何有害影響,因此,骨外固定支架的材料直接關(guān)系到最終產(chǎn)品的臨床應(yīng)用安全性。

      張磊、葉小惠、章亞兵、周宙的《骨外固定支架材料的生物學(xué)評(píng)價(jià)》(發(fā)表于《醫(yī)療衛(wèi)生裝備》2018年1月第39卷第1期),專門針對(duì)碳纖維、鋁合金和不銹鋼這三種骨支架材料的生物相容性進(jìn)行研究,嚴(yán)格按照醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)要求選取不同材料作為體內(nèi)外試驗(yàn)樣本。具體的評(píng)價(jià)范疇包括:采用細(xì)胞毒性試驗(yàn)測(cè)定材料浸提液是否會(huì)引起細(xì)胞溶解、生長(zhǎng)抑制和細(xì)胞其他方面的影響;采用遲發(fā)型超敏反應(yīng)試驗(yàn)評(píng)價(jià)材料浸提液是否具有潛在的接觸過敏性;采用皮內(nèi)刺激試驗(yàn)評(píng)價(jià)組織對(duì)材料浸提液是否有局部刺激反應(yīng);采用急性全身毒性試驗(yàn)評(píng)估在動(dòng)物模型中24 h內(nèi)一次或多次接觸醫(yī)療器械潛在的危害作用。試驗(yàn)結(jié)果表明,3種材料均無細(xì)胞毒性和急性全身毒性,對(duì)豚鼠均無遲發(fā)型致敏作用,對(duì)皮膚均無刺激作用。

X射線透過性能:

      鋁合金、不銹鋼及碳纖維材料均可用于醫(yī)用設(shè)備,在一定程度上,三者都具有強(qiáng)度高、抗疲勞的優(yōu)點(diǎn),可以為骨折處提供即刻穩(wěn)固作用,臨床應(yīng)用中也都表現(xiàn)出較為理想的生物相容性,是目前骨折臨床應(yīng)用中最為常見的固定材料。但是在實(shí)際應(yīng)用中,采用碳纖維材料制作的骨外固定支架比鋁合金、不銹鋼支架更輕便,在彈性模量、耐腐蝕性,尤其是X光射線透過性方面表現(xiàn)更好。

       碳纖維復(fù)合材料的X射線透視率僅為小于1.0mmAL的鋁當(dāng)量,能幫助X射線準(zhǔn)確無誤地穿透人體,經(jīng)過設(shè)備的多次轉(zhuǎn)換,也能在屏幕上呈現(xiàn)出高清晰的圖案,這在骨折患者的診療過程中有著重要的意義。

      另外,隨著碳纖維材料在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用愈發(fā)成熟,先進(jìn)的醫(yī)療器械開始不斷嘗試使用更多新型碳纖維復(fù)合材料,以期進(jìn)一步提升碳纖維醫(yī)用材料的應(yīng)用水平。

       近來,國(guó)內(nèi)某巨型醫(yī)療品牌商就曾委托我們無錫智上新材料科技有限公司使用食品級(jí)PEEK作為基體,采用連續(xù)性碳纖維作為增強(qiáng)體,制作出連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮骨外科固定支架,這種支架與單純的碳纖維支架,以及粉末碳纖維增強(qiáng)PEEK復(fù)合材料支架相比,無論是強(qiáng)度、韌性還是抗疲勞性都表現(xiàn)得更加出色。雖然目前的成本價(jià)格比較高,但是其突出的性能優(yōu)勢(shì)有望取代傳統(tǒng)的金屬類及普通碳纖維固定支架。

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