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鎂及鎂合金植入體在骨科臨床中的應(yīng)用

2013-01-22 18:53:32王振華
關(guān)鍵詞:植入體耐腐蝕性鎂合金

王振華

生物材料能夠與生物系統(tǒng)發(fā)生作用,對(duì)生物體進(jìn)行診斷、治療、修復(fù)處理,以置換損壞組織或增進(jìn)機(jī)體功能,從而改善患者病情,對(duì)于患者的應(yīng)用治療效果顯著。鎂合金是生物材料中的一種,其作為醫(yī)用性生物材料,鎂合金具有顯著優(yōu)勢(shì)[1]。現(xiàn)在對(duì)鎂及鎂合金的相關(guān)研究資料進(jìn)行參考和分析,并對(duì)其在骨科臨床中的應(yīng)用情況進(jìn)行回顧性分析,同時(shí)將回顧結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 對(duì)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)和PubMed數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)相關(guān)鎂離子合金在醫(yī)療領(lǐng)域及、骨科領(lǐng)域的應(yīng)用情況進(jìn)行研究和分析,主要的中文檢索詞為鎂及鎂合金、骨科、可吸收材料等。

1.2 方法

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn) 鎂及鎂合金在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的引用與開(kāi)發(fā),在骨科方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),當(dāng)前應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題分析等[2]。

1.2.2 研究方法 對(duì)鎂及鎂合金在骨科臨床上的應(yīng)用情況進(jìn)行分析,并對(duì)鎂及鎂合金的引用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行歸納和總結(jié)。

2 結(jié)果

2.1 鎂及鎂合金在骨科中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 從上世紀(jì)的上半葉開(kāi)始,對(duì)于鎂及鎂合金在生物性能方面的研究開(kāi)始興起,通過(guò)研究分析,鎂可以用作骨折固定的材料,但由于鎂的腐蝕性導(dǎo)致其引用會(huì)造成皮下氣腫,從而難以在骨科固定中應(yīng)用,但是并未發(fā)現(xiàn)對(duì)患者造成的炎性反應(yīng)。近年來(lái),鎂及鎂合金的研究越來(lái)越受到關(guān)注,其在生物力學(xué)相容、生物安全、可降解性等方面有良好表現(xiàn)。

2.2 生物安全性 人體內(nèi)含有的鎂量在21~25 g內(nèi)屬于正常范圍,而且在人體內(nèi)具有特定分布,在機(jī)體新陳代謝過(guò)程中,細(xì)胞合成及骨生成都需要鎂離子參加,研究表明,鎂具有顯著的溶血作用,但通過(guò)改善其耐腐蝕性后卻無(wú)溶血作用,鎂合金在其降解過(guò)程中會(huì)對(duì)炎性組織增生及細(xì)胞顆粒起到良好的吞噬作用,同時(shí)不會(huì)出現(xiàn)水腫現(xiàn)象,而且對(duì)腎臟功能無(wú)影響。由此可見(jiàn),鎂及鎂合金具有良好的生物安全性。

2.3 生物力學(xué)相容性 鎂合金通過(guò)壓縮后,其屈服強(qiáng)度與人骨較為接近,可以有效滿足植入體的力學(xué)要求,如果植入體與人骨不匹配,則會(huì)導(dǎo)致人體治療缺乏有效性,而鎂合金所具有的屈服強(qiáng)度則可以有效緩解兩者之間出現(xiàn)的應(yīng)力遮擋效應(yīng),從而促進(jìn)組織修復(fù),滿足人體的治療需要[3]。

2.4 可降解性 在工業(yè)合金中,化學(xué)活潑性較強(qiáng)的是鎂,最容易發(fā)生氧化和電化學(xué)腐蝕等,如果鎂處于含有腐蝕性成分的電解質(zhì)中,則會(huì)導(dǎo)致其耐腐蝕性下降,而在人體復(fù)雜的生理環(huán)境中,則會(huì)導(dǎo)致耐腐蝕性更差。雖然沒(méi)的耐腐蝕性下降,但其降解作用較強(qiáng),對(duì)于置入人體內(nèi)的材料,引用鎂合金可以有效降解植入體,從而避免采取二次手術(shù)取出器械,由此也就在很大程度上減輕了患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和精神壓力,同時(shí)也大大緩解了患者的痛苦,對(duì)于患者的治療效果顯著。

3 討論

鎂及鎂合金所具有的生物安全性、生物力學(xué)相容性及可降解性使其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì),作為一種可以降解的骨組織材料,當(dāng)置入人體內(nèi)部后,需要維持12周以上的穩(wěn)定存在,才能夠確保骨組織的充分愈合和生長(zhǎng),以促進(jìn)患者病情的快速改善,但是,由于鎂合金植入體進(jìn)入人體內(nèi)部后會(huì)與人體的體液發(fā)生接觸,而人體內(nèi)電解質(zhì)環(huán)境中所含有的侵蝕鎂合金的離子則會(huì)導(dǎo)致鎂合金的表面出現(xiàn)多個(gè)侵蝕點(diǎn),而且其中的某些離子還會(huì)導(dǎo)致鎂合金的腐蝕和降解速度加快,由此導(dǎo)致鎂合金難以得到充分的應(yīng)用[4]。當(dāng)前,鎂合金的快速降解已經(jīng)成為其主要的應(yīng)用限制問(wèn)題。

加強(qiáng)鎂及鎂合金的降解控制可以有效促進(jìn)其合理應(yīng)用,對(duì)此,首先應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)鎂及鎂合金的研究和分析,鎂及鎂合金中的雜志含量過(guò)高是導(dǎo)致其耐腐蝕性下降的主要原因,因此,應(yīng)當(dāng)開(kāi)發(fā)出高純度的鎂合金及新合金,如對(duì)于鈣、稀土、鍶等的加入,可以有效提高鎂合金的耐腐蝕性。其次,可以研究合成具有保護(hù)性的膜層或者是涂層,這些涂層可以有效減少其表面間隙,避免腐蝕性離子進(jìn)入鎂合金內(nèi),由此也就大大減輕了對(duì)鎂合金的腐蝕,提高了其耐腐蝕性。由此可見(jiàn),鎂及鎂合金植入體在骨科臨床上的應(yīng)用具有廣闊前景,對(duì)于快速改善患者病情具有重要幫助作用,應(yīng)當(dāng)推廣應(yīng)用。

[1] 王海濤,王義生.鎂及其合金在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展.中國(guó)骨與關(guān)節(jié)外科,2011,45(01):58-59.

[2] 劉魁,郭磊.鎂材料及其合金的生物活性研究進(jìn)展.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志,2009,62(03):26-27.

[3] 苗波,姜德志.不同涂層鎂合金兔下頜骨植入的生物相容性研究.牡丹江醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,84(02):78-79.

[4] 張廣道,黃晶晶,楊柯,張炳春,艾紅軍.動(dòng)物體內(nèi)植入鎂合金的早期實(shí)驗(yàn)研究.金屬學(xué)報(bào),2007,97(11):48-49.

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