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记忆合金内固定治疗骨折临床效果及存在问题研究

2015-07-14

科学中国人 2015年29期
关键词:环抱记忆合金骨板

高 峰

吉林医药学院附属医院

记忆合金内固定治疗骨折临床效果及存在问题研究

高 峰

吉林医药学院附属医院

记忆合金具有在外力作用下会发生形变,在撤除外力时能够恢复原型的特点,这推动了记忆合金在各个领域的广泛使用。本文立足于记忆合金内固定材料在医学骨折领域的应用现状,通过了解记忆合金的发展,进一步研究该材料目前使用临床效果与存在问题,希望给未来记忆合金的研究工作提供一定的参考。

记忆合金;概述;临床效果;存在问题;未来发展

1 记忆合金概述

1.1记忆合金定义

记忆合金最大的特点就在于其百万次的恢复原来形状的功能,这种特性推动了它在各个领域的广泛使用,在工业上,记忆合金常被使用在反应堆、太空实验等方面,同样它还在航空、军事、医学、工业等方面发挥着重要作用。它作为马氏体相变合金,拥有较好的强度和硬度,又因为它的原子排列相当规律,自身的体积变量小于0.5%,又有着存在外力时发生形变,撤去外力时能够恢复原来形状的特性而被广泛关注。

记忆合金最早可以追溯到19世纪70年代,于1963年由美国海军实验室发现,此时主要用于军事、电子设备、机械制造等领域,随后因为其能够恢复原形的特效在各个领域不断发展。记忆合金于20世纪70年代开始在医学领域使用,逐渐被广大医学家认可,并进一步设计出适用于骨科、胸外科、口腔、肝胆科、神经外科等领域的特定记忆合金内固定材料。1995年,我国的著名骨科专家戴尅戎等学者研制出了适用于骨科的NiTi形状的记忆合金环抱接骨板。这种记忆合金内固定材料保存了原有的记忆作用,在30-40℃的温度记忆原有的形状,而在0-5℃的时候会发生形变,这种特性应用在骨折端口,可以保证骨折断端有着良好的稳定性,并且这种稳定力不会被骨折线吸收而丧失。

1.2记忆合金的应用在医学上的原因

记忆合金内固定材料能够在医学上广泛使用,具体原因有以下三大方面:

①“记忆”特性

记忆合金内固定材料凭借外力消失后能够恢复原来形状的特点,在骨折处使用能够保证其的稳定性和固定性,同时强度大,变形量小,这些确保了记忆合金内固定材料不会因为再次伤害而出现变形、断裂、戳穿皮肤等问题,同时记忆合金有着稳定的变形条件,确保其处于不变形的环境下能够保证使用过程的安全。

②无毒的特点

记忆合金内固定材料有着无毒性、无磁性、高耐磨、高耐腐蚀的特点,保证了它在医学上使用,对人体没有伤害。

③与人体有极好的相容性

记忆合金内固定材料与人体有着极好的相容性,可以促进骨骼的增长,整体的弹性模量水平低,保证在骨折处使用能增加其稳固与安全。

2 记忆合金内固定治疗骨折临床效果

记忆合金内固定材料与人体有着极好的相容性,同时价格也比较适宜,因此,伴随着科技的快速发展,记忆合金内固定材料在医学上的使用越来越广泛,现在的记忆合金内固定材料可以适用于全身的多种骨折的类型,但是主要是使用在以下4种骨折类型:

①应用于四肢长状骨骨折

记忆合金内固定材料用于四肢常状骨骨折会根据其位置及形态使用不同类型的形状,常见的有圆锥形与圆柱形两种形态。临床上这种记忆合金内固定材料才用于上肢肱骨干出现的骨折部位与下肢的胫腓骨干的骨折处等,甚至于可以用在手掌上指骨粉碎性骨折的部位等,应用相当的广泛。根据有关资料显示,目前记忆合金环保器在临床中治疗四肢骨折已经超过了90例,包括着18例的锁骨骨折,22例的掌骨治理等,这充分表现了记忆合金内固定材料使用的范围越来越广,数量也越来越多。

②应用于髌骨骨折

记忆合金内固定材料不仅应用于四肢长状性骨骨折,其实记忆合金最早是使用在人体的髌骨部位。最早一例记忆合金用来治疗髌骨发生在1981年9年,使用的是加压骑缝钉,这也是记忆合金内固定材料在骨科治疗使用的开端。随着现代医学技术的不断提高,各种形态的记忆合金材料在髌骨上的使用也越来越多,比如髌骨爪的使用,不仅能够保证髌骨骨折处的稳定,进行复位、固定骨折,还能保持一定的髌骨软骨组织,加速骨骼的恢复。

③应用于锁骨骨折

记忆合金内固定材料一般使用在严重骨折的锁骨部位,治疗成果显著。这种记忆合金的环保器操作简单,减少了钻孔的步骤,便利了安装过程,具有操作简易、快捷、时间耗费少等特点,同时有着“记忆”的特性与高强度的特点,在临床上广泛使用。

④应用于椎体骨折

记忆合金内固定材料逐渐扩展到椎体上,但目前的椎体骨折的治理主要还是实验室研究,临床的使用比较少。实验室目前开发出了镍钛形状记忆合金类型,设计了椎体针、椎间融合器等类型,适用于胸部、颈部、骨质疏松性压缩骨折等情况。根据相关的实验显示,记忆合金U形钉在成功调整了山羊脊柱的变形程度,调节了山羊的脊柱生长方向。这个山羊脊柱实验正是我国重视记忆合金内固定材料运用的范例之一,同时它也表现记忆合金用于人体的椎体骨折指日可待。

3 记忆合金内固定治疗骨折存在问题

尽管记忆合金内固定材料的广泛使用给骨折治理带了福音,但记忆合金在临床使用反馈中仍存在着三大方面的问题。

首先,合金取出过程中容易造成二次伤害。

尽管记忆合金内固定材料比起其他材料更为安全,但是在接骨板取出的过程中可能会破坏一些人体骨组织,有可能造成出血、伤口再次破裂等伤害,从而影响到骨头的供血稳定和骨折端口的愈合程度。同时记忆合金环保器的拆除时间有一定的要求,通常要求在手术后的七十二周内取出,如果超过了时间进行手术,很有可能造成骨头的再次损伤。因此,记忆合金的取出一定要细致、轻微、小心,避免造成骨折处的二次伤害。

其次,接骨板使用过程中出现畸形愈合等现象。

合金接骨板与其他材料相比来说,应力遮挡的影响比较小,但是并不是不存在应力遮挡的问题。《股骨干骨折记忆合金环抱器固定术后不愈合分析》中指出,124例的记忆合金接骨板固定股骨骨折的治疗中存在着13例不能愈合的现象。其实,记忆合金接骨板的使用有一定的要求,但临床医师并不能明确其正确使用范畴,这导致了部分不能愈合的病例,另一方面,未及时进行手术后加固、恢复训练也是出现畸形愈合问题的重要原因。

最后,环抱器出现问题。

记忆合金环抱器出现断裂、脱落、断端变形等问题影响了病患的正常康复,加剧了病患的骨折伤害。大部分的环抱器出现问题是对记忆合金形态、大小及骨折处解剖认知不够明确造成的,这要求临床医师在诊断骨折病患时,先对其骨折部位进行认真的观察,根据该部位的解剖形态进行分析,确定适当的记忆合金环抱器,保证内固定材料能发挥最大的效用。

4 小结

综上所述,随着医学水平的不断提高,记忆合金材料逐渐从髌骨治疗应用于四肢长状骨、椎体、锁骨等人体各种骨折的治疗中。尽管记忆合金内固定材料有着特定的记忆能力,可以在一定条件下恢复本来形态,没有毒害,耐磨耐压,但是其仍然存在着拆除时二次伤害、环抱器变形、畸形愈合、椎体使用仍未普及等问题,这影响着记忆合金的使用与发展。同时,未来的骨折治疗不只是单纯的骨折固定而已,更加重视骨折处的供血与骨折端的恢复,这正是与人体高容性,无毒性的记忆合金的优势所在,记忆合金仍然拥有良好的发展潜力。为了记忆合金在未来能够更好的发展,现研究中应该不断改进其缺点,克服其发展弊端,发现更多的有效的记忆合金内固定材料。

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高峰(1980-),男,吉林医药学院附属医院,主治医师,研究方向:骨科。

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