應(yīng)用外固定支架治療骨折相對于傳統(tǒng)療法和內(nèi)固定治療來說,具有操作簡便、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,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行簡單的性能對比:

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,利于種子細胞黏附、增殖,降解產(chǎn)物,對機體不產(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)評價》(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行研究,嚴(yán)格按照醫(yī)療器械生物學(xué)評價的標(biāo)準(zhǔn)要求選取不同材料作為體內(nèi)外試驗樣本。具體的評價范疇包括:采用細胞毒性試驗測定材料浸提液是否會引起細胞溶解、生長抑制和細胞其他方面的影響;采用遲發(fā)型超敏反應(yīng)試驗評價材料浸提液是否具有潛在的接觸過敏性;采用皮內(nèi)刺激試驗評價組織對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評估在動物模型中24 h內(nèi)一次或多次接觸醫(yī)療器械潛在的危害作用。試驗結(jié)果表明,3種材料均無細胞毒性和急性全身毒性,對豚鼠均無遲發(fā)型致敏作用,對皮膚均無刺激作用。

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,三者都具有強度高、抗疲勞的優(yōu)點,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,以期進一步提升碳纖維醫(yī)用材料的應(yīng)用水平。

       近來,國內(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PEEK作為基體,采用連續(xù)性碳纖維作為增強體,制作出連續(xù)碳纖維增強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PEEK復(fù)合材料支架相比,無論是強度、韌性還是抗疲勞性都表現(xiàn)得更加出色。雖然目前的成本價格比較高,但是其突出的性能優(yōu)勢有望取代傳統(tǒng)的金屬類及普通碳纖維固定支架。

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