第一篇：雙能X線在骨科的應(yīng)用和研究進(jìn)展

雙能X線在骨科的應(yīng)用和研究進(jìn)展

【提要】雙能X線因具有精度高，準(zhǔn)確性好，射線劑量低和圖象清晰等優(yōu)點(diǎn)，在骨科臨床和實(shí)驗(yàn)研究中有廣泛的應(yīng)用。DXA被國(guó)際公認(rèn)為是診斷骨質(zhì)疏松癥的金標(biāo)準(zhǔn)，是目前對(duì)骨折風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)最有價(jià)值的骨量檢測(cè)方法。DXA能量化3％－5％的骨密度變化，在評(píng)估骨折愈合情況和監(jiān)測(cè)人工假體術(shù)后松動(dòng)情況等方面亦有廣闊的應(yīng)用空間。

DXA是唯一通過(guò)美國(guó)FDA認(rèn)證的可以用于骨密度測(cè)量的儀器，它通過(guò)兩束不同能量的X光通過(guò)人體，從人體大多一端掃描到另一端，當(dāng)兩束X光通過(guò)只有兩種或兩種以下組織成分時(shí)，根據(jù)物質(zhì)對(duì)X光吸收定律，DXA可以測(cè)量出每種組織在相應(yīng)光束內(nèi)的光子數(shù)量，用高能光束的光子量減去低能光束的光子量，即可計(jì)算出被測(cè)體的骨量，Genart報(bào)道準(zhǔn)確率[1]為92％－96％。因具有精度高，準(zhǔn)確性好，射線劑量低和圖象清晰等優(yōu)點(diǎn)，在骨科臨床和實(shí)驗(yàn)研究中有廣泛的應(yīng)用。

1.骨質(zhì)疏松癥的診斷

診斷骨質(zhì)疏松的標(biāo)準(zhǔn)以骨密度測(cè)量為基礎(chǔ)，測(cè)量BMD的常用方法有：?jiǎn)喂庾游辗ǎp能X線吸收法(DXA),定量超生（QUS）和定量CT，其中DXA測(cè)量BMD被認(rèn)為是診斷OP的金標(biāo)準(zhǔn)而被廣泛應(yīng)用。目前臨床上廣為應(yīng)用且被國(guó)際公認(rèn)的對(duì)骨質(zhì)疏松癥骨量診斷的骨密度儀為雙能X線吸收法骨密度儀DEXA。國(guó)際臨床骨密度學(xué)會(huì)關(guān)于骨密度測(cè)量的共識(shí)文件認(rèn)為，DEXA測(cè)量脊柱前后位L1-L4和髖部股骨頸、大粗隆、全髖骨密度有診斷意義，1994年WHO批準(zhǔn)的診斷標(biāo)準(zhǔn)為T值≤－2.5保準(zhǔn)差診斷為骨質(zhì)疏松，＞－1.0為正常，＜－1.0而＞－2.5為骨量減少；T值≤－2.5伴有一個(gè)部位以上骨折者為嚴(yán)重骨質(zhì)疏松癥。腰椎前后位為骨密度測(cè)量的常規(guī)部位。由于骨質(zhì)疏松首先發(fā)生在松質(zhì)骨，而腰椎前后位測(cè)量不可避免的包含了棘突，上下關(guān)節(jié)突，椎弓根等富含皮質(zhì)骨的部位，特別是隨著年齡的增長(zhǎng)，這些部位又極易發(fā)生退行性改變，即骨質(zhì)增生、硬化、長(zhǎng)骨贅等，前后位測(cè)量因無(wú)法剔除這些因素而影響測(cè)量結(jié)果。側(cè)位在很大程度上可避免這種情況的發(fā)生[2]，診斷敏感性較前后位提高。但是因?yàn)楦鞣N原因，目前側(cè)位尚不能用于臨床診斷。關(guān)于側(cè)位的臨床價(jià)值，國(guó)內(nèi)外存在廣泛爭(zhēng)論。GeenspanSL[3]等認(rèn)為腰椎側(cè)位測(cè)量骨密度發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松人數(shù)是后前位測(cè)量的2倍；Jamason KB[4]等認(rèn)為側(cè)位并不優(yōu)于后前位；國(guó)內(nèi)冷文川[5]等報(bào)道，65歲以上患者側(cè)位測(cè)量將使診斷正確率提高，而65歲以下患者則無(wú)顯著性差異；朱繼華[2]等認(rèn)為腰椎側(cè)位BMD能更敏感地反映腰椎松質(zhì)骨骨量的變化，它優(yōu)于后前位測(cè)量。對(duì)絕經(jīng)期后女性的骨質(zhì)疏松診斷，應(yīng)用常規(guī)的腰椎正位和髖部的骨密度檢測(cè)就已經(jīng)足夠，沒(méi)有必要一定要加腰椎側(cè)位骨密度檢測(cè)。但對(duì)于老年性骨質(zhì)疏松的患者，為了提高骨質(zhì)疏松的檢出率，應(yīng)該加作腰椎側(cè)位的骨密度檢測(cè)，也可以應(yīng)用腰椎側(cè)位和髖部正位骨密度檢測(cè)來(lái)代替常規(guī)的腰椎正位和髖部正位的骨密度檢測(cè)[6]。

2.預(yù)測(cè)骨折風(fēng)險(xiǎn)

DEXA是目前對(duì)骨折風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)最有價(jià)值的骨量檢測(cè)方法，自從20世紀(jì)80年代出現(xiàn)DXA以來(lái)，為了重點(diǎn)觀察易發(fā)生骨折的股骨區(qū)域，一直采用標(biāo)準(zhǔn)的股骨測(cè)量區(qū)域如股骨頸、轉(zhuǎn)子和股骨干區(qū)域的BMD，并將其作為一種骨折危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)方法。隨著在影像分辨率，骨邊緣檢測(cè)率和精確度方面的提高，由于股骨近端的結(jié)構(gòu)特別適合于分區(qū)分析，對(duì)預(yù)測(cè)骨折更為有效的新的區(qū)域分析成為可能[7-10]。一般認(rèn)為，沿股骨頸上部的長(zhǎng)度分布的主要的抗拉力骨小梁，對(duì)于骨骼的強(qiáng)度是很重要的。股骨骨折通常都是從股骨頸的上部區(qū)域開(kāi)始的，該區(qū)域的厚度和多孔性對(duì)于維持股骨的強(qiáng)度是至關(guān)重要的，在DXA測(cè)量中，與標(biāo)準(zhǔn)的股骨頸區(qū)域相比，隨著年齡的增長(zhǎng)，股骨頸上部區(qū)域的骨密度下降得更為迅速，這提示它可能有利于骨質(zhì)疏松癥的早期發(fā)現(xiàn)，對(duì)該區(qū)域的檢查可能是一種預(yù)測(cè)股骨頸骨折的敏感方法[11]。Black[12]等發(fā)現(xiàn)在髖部，腰椎，橈骨遠(yuǎn)端及跟骨等部位上髖部BMD與髖部骨折的關(guān)系最密切。Cummings[13]等認(rèn)為股骨頸BMD每下降一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，髖部骨折可能性增加2.6倍。國(guó)內(nèi)外其他文獻(xiàn)也報(bào)道了對(duì)于預(yù)測(cè)髖部骨折危險(xiǎn)性方面，股骨頸測(cè)量的敏感性優(yōu)于腰椎測(cè)量；對(duì)于骨質(zhì)疏松檢出率方面，髖部測(cè)量明顯高于腰椎；而在預(yù)測(cè)脊柱骨折危險(xiǎn)性方面，股骨頸測(cè)量的敏感性等同于腰椎測(cè)量。雙側(cè)髖部各部位BMD呈高度正相關(guān)，且BMD值高度一致，臨床常規(guī)檢查中，同時(shí)測(cè)量雙側(cè)髖部BMD的意義不大。

3.骨愈合進(jìn)程的評(píng)估

骨密度測(cè)定主要用于以低骨量和骨組織微結(jié)構(gòu)破壞為特征的骨質(zhì)疏松癥的診斷，進(jìn)展程度，預(yù)測(cè)骨折危險(xiǎn)及療效判斷，以骨量增加，骨組織重建特征的骨愈合的研究報(bào)道不多。骨折愈合過(guò)程中存在兩種骨密度變化因素，一方面，局限性骨壞死和骨折固定后應(yīng)力遮擋效應(yīng)及廢用性骨萎縮導(dǎo)致骨量丟失，骨密度降低，這種情況可能持續(xù)存在。另一方面，骨折端組織鈣化，內(nèi)外骨痂增生使骨折端周圍的組織體積增加，骨量增加，骨密度增高。Blokhuis[14]等的研究認(rèn)為，隨時(shí)間推移，骨密度有顯著性的提高。Janes等測(cè)量拆除鋼板后脛骨的BMC顯著高于健側(cè)，表明骨折周圍骨形成作用明顯強(qiáng)于應(yīng)力遮擋作用及廢用性骨萎縮。這些都為DEXA的應(yīng)用提供了依據(jù)。Markel等報(bào)道髓內(nèi)釘可以顯著影響DEXA的測(cè)量。他使用的軟件能自動(dòng)將金屬?gòu)姆治龅膾呙铚y(cè)量區(qū)域中去除，這可能影響結(jié)果。Ccttermole[15]等通過(guò)在模型上模擬骨的髓內(nèi)釘固定，選定偏離內(nèi)金屬固定物的區(qū)域掃描則金屬固定物對(duì)結(jié)果無(wú)影響。這一結(jié)論為擴(kuò)大臨床應(yīng)用帶來(lái)了希望。但有研究顯示堅(jiān)強(qiáng)的內(nèi)固定致骨痂BMD變化太小，DEXA的作用并不優(yōu)于普通X線片，且髓內(nèi)釘遮擋了掃描區(qū)域很大部分，使得利用健側(cè)骨作為參考的作用也有限。新的應(yīng)用軟件有可能糾正金屬植入物的影響，由此拓寬DEXA的應(yīng)用范圍將成為可能。

4.假體松動(dòng)的監(jiān)測(cè)

假體周圍早期骨量的改變?cè)谄胀╔線片上診斷困難且可靠度差，DEXA是一種能定量測(cè)量假體周圍骨量且能精確反映假體周圍骨量微小變化的有效方法，DEXA能量化3％－5％的骨密度變化。人工假體植入后由于應(yīng)力遮擋及肢體制動(dòng)，導(dǎo)致假體周圍骨量丟失。假體周圍骨密度在一定時(shí)期內(nèi)隨著時(shí)間延長(zhǎng)丟失的量逐漸減少。DEXA觀察結(jié)果顯示，THA術(shù)后12月，股骨柄及髖臼杯周圍的溶骨現(xiàn)象就基本停止，其中股骨中下段密質(zhì)骨的BMD值已接近甚至超過(guò)術(shù)后一周內(nèi)；大小粗隆及髖臼杯周圍松質(zhì)骨的骨量盡管仍低于術(shù)后一周內(nèi)，但也不同程度地高于術(shù)后6月，只是上述變化均在10－20％左右，X片是難以顯示的。在術(shù)后5年以上患者與術(shù)后12月的對(duì)比觀察中發(fā)現(xiàn)隨著術(shù)后時(shí)間的延長(zhǎng)，人工臼杯周圍的BMD明顯下降，這與臨床上常發(fā)現(xiàn)髖臼杯在術(shù)后5年以上因溶骨而松動(dòng)的現(xiàn)象十分吻合。L.Mcfetta[16]報(bào)告1區(qū)和7區(qū)的骨密度丟失最明顯，在術(shù)后4個(gè)月內(nèi)丟失為12.7％，2和6區(qū)在術(shù)后7個(gè)月內(nèi)骨量丟失為5.4％，3和5區(qū)術(shù)后7個(gè)月骨量增加5％，4區(qū)在整個(gè)2年隨訪中古來(lái)那個(gè)沒(méi)有明顯變化。Gibbons[17]用骨密度儀對(duì)20例AML型有領(lǐng)假體及20例CLS型無(wú)領(lǐng)假體觀察觀察假體周圍骨密度，發(fā)現(xiàn)2中假體均在7區(qū)骨量丟失最多，5區(qū)丟失最少。Kroger[18]報(bào)道平均精確度在骨水泥THR為2.5％，在無(wú)骨水泥THR為2.3％。如能避免檢查時(shí)的下至旋轉(zhuǎn)，還可進(jìn)一步提高精確度。

參考文獻(xiàn)

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第二篇：雙能X線骨密度檢查儀簡(jiǎn)介

雙能X線骨密度檢查儀簡(jiǎn)介

一、美國(guó)Hologic雙能X線骨密度測(cè)量?jī)x

肇慶市第二人民醫(yī)院新引進(jìn)的美國(guó)HOLOGIC雙能X線骨密度檢查儀是目前世界上最新型的骨密度檢測(cè)儀，具有掃描速度快（2-5分鐘）、精確度與準(zhǔn)確性高、放射性劑量低等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于臨床，是骨密度檢測(cè)公認(rèn)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。它可測(cè)定脊椎、股骨以及全身骨量，能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)人體全身骨骼的健康狀況，是骨質(zhì)疏松早期診斷、疾病監(jiān)測(cè)和藥物療效評(píng)價(jià)的常用方法。其中全身體質(zhì)成份分析可針對(duì)全身每個(gè)部位進(jìn)行骨量、肌肉及脂肪含量測(cè)定和分析，便于指導(dǎo)受檢者進(jìn)行針對(duì)性的預(yù)防和鍛煉。

二、骨密度測(cè)定臨床應(yīng)用

骨密度測(cè)定主要有三大優(yōu)勢(shì)：

1.早期診斷骨質(zhì)疏松和骨折危險(xiǎn)度的預(yù)測(cè)；

2.對(duì)內(nèi)分泌及代謝性骨病的骨量測(cè)量，從而制定安全、最佳的治療方案，防止骨折發(fā)生； 3.病情隨訪及療效評(píng)價(jià)。

骨質(zhì)疏松癥通常以腰椎L1～L4的測(cè)定結(jié)果及近端股骨的股骨頸大轉(zhuǎn)子股骨體及三角區(qū)的測(cè)定結(jié)果作為診斷依據(jù)。全身掃描圖像則可以得到幾組骨骼的骨密度數(shù)據(jù)，如顱骨、脊椎、左右上肢、左右肋骨、左右下肢、胸腰椎、骨盆等。骨密度儀會(huì)根據(jù)病人資料自動(dòng)算出T值數(shù)據(jù)。T值是將你檢查所得到骨密度與健康30～35歲年輕人的骨峰值作比較，以得出高出（+）或低于(-)年輕人的標(biāo)準(zhǔn)差（SD）數(shù)。T值是診斷骨質(zhì)疏松癥最有意義的數(shù)值，它能反映骨質(zhì)疏松的嚴(yán)重程度。T值范圍：正常值：T>-1.0 骨量減少：-2.5≤T≤-1.0 骨質(zhì)疏松：T<-2.5

三、骨密度檢查適用范圍

1、在常規(guī)X 光片上發(fā)現(xiàn)骨量減少，骨密度測(cè)量可以證實(shí)這種主觀判斷。

2、絕經(jīng)前后婦女、中老年人。

3、超重及肥胖人士的精確診斷、健康指導(dǎo)和減肥療效評(píng)價(jià)。

4、關(guān)心自我骨骼健康，需要了解自身骨骼健康狀況者。

5、關(guān)注肌肉、脂肪分配比例的愛(ài)美人士等。

6、有慢性疾病史（如糖尿病、腎功能不全、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等）或服用抗癲癇藥、抗凝藥、糖皮質(zhì)激素史者等容易引起骨質(zhì)疏松的患者。

7、有營(yíng)養(yǎng)不良、發(fā)育障礙史或不明原因腰腿痛者。

8、骨質(zhì)疏松藥物療效的觀察和指導(dǎo)。

9、開(kāi)始激素替代療法（HRT）前的必要檢查。

10、長(zhǎng)期缺乏運(yùn)動(dòng)或臥床不起的患者。

11、提前絕經(jīng)或停經(jīng)的患者，如厭食癥，易饑餓癥等。

12、甲狀腺亢進(jìn)或接受甲狀腺激素治療的患者。

13、器官移植后的患者。

14、骨質(zhì)疏松家族史或骨折病史者。

15、肝臟疾病患者。

16、消化吸收不良綜合癥的患者。

17、身高下降4 厘米以上。

18、體重減少5 公斤以上。

第三篇：雙能X線全身骨密度測(cè)量?jī)x

雙能X線全身骨密度測(cè)量?jī)x

1.名稱：雙能X線全身骨密度測(cè)量?jī)x（原裝進(jìn)口）

2.用途：對(duì)髖骨、脊柱、前臂以及全身進(jìn)行掃描，于人體骨礦及全身肌肉脂肪含量測(cè)定及分析的臨床科研工作，并用于骨質(zhì)疏松的臨床診斷、治療效果觀察、以及骨折危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)研究，為骨質(zhì)疏松癥和骨折風(fēng)險(xiǎn)做出精確的判斷。3.X線球管

3.1使用壽命：保修三年 3.2冷卻方式：風(fēng)冷加油冷

3.3被測(cè)量者輻射劑量：小于2mr/hr 4.掃描裝置

*4.1掃描范圍：≥190×60cm 4.3掃描時(shí)間：局部掃描≤60秒，全身掃描≤5分鐘 4.3掃描精確度：≤1.0% *4.4掃描臂到床面距離：＞50cm 4.5操作者1米外不需要采用防護(hù)或屏蔽措施 5.工作站

5.1硬件：主流品牌電腦，不低于以下配置

采用Intel高速處理器，內(nèi)存2G，500G硬盤(pán)、DVD刻錄機(jī)、20寸以上液晶顯示器

5.2 DICOM接口：支持DICOM傳輸 5.3標(biāo)配軟件

⑴中國(guó)人參考數(shù)據(jù)庫(kù)（提供機(jī)關(guān)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)認(rèn)證證明）⑵脊柱掃描分析軟件

⑶腰椎正側(cè)位掃描分析軟件 ⑷雙側(cè)股骨掃描分析軟件 ⑸雙側(cè)髖部掃描分析軟件

⑹全身掃描分析軟件：對(duì)全身骨密度進(jìn)行掃描，全身骨礦含量、肌肉、脂肪組織分析功能及假體、骨齡、前臂等分析功能 ⑺骨折風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)評(píng)估軟件

⑻感興趣區(qū)域包含/排除功能和隨意增加感興趣區(qū)的功能。⑼病情趨勢(shì)觀察軟件：能夠?qū)ν徊∪艘酝鶔呙柽M(jìn)行對(duì)比分析 ⑽兒童軟件：能檢測(cè)全身骨骼，對(duì)全身肌肉、脂肪成分進(jìn)行分析 ⑾骨科軟件：異常骨密度區(qū)域或高密度金屬物自動(dòng)排除，可觀察髖關(guān)節(jié)置換、鋼絲固定和骨延長(zhǎng)等術(shù)后周圍骨骨密度變化 ⑿小動(dòng)物軟件（單獨(dú)報(bào)價(jià)）

第四篇：骨科臨床科室引進(jìn)雙能X線骨密度檢測(cè)儀的可行性報(bào)告

骨三科（中醫(yī)骨傷科）引進(jìn)雙能X線骨密度檢測(cè)儀的可行性報(bào)告

一、經(jīng)濟(jì)學(xué)背景

隨著我國(guó)的人口老年化的加速，骨質(zhì)疏松癥及骨質(zhì)疏松性骨折的病人越來(lái)越多，已成為國(guó)排名第四位的慢性疾病，骨質(zhì)疏松的干預(yù)是一項(xiàng)國(guó)家任務(wù)，其診療現(xiàn)狀表現(xiàn)為高發(fā)病率，骨折風(fēng)險(xiǎn)高，致殘致死率高，診斷率低等。

二、我院情況

我院定位為骨科專科醫(yī)院，診斷骨密度的金標(biāo)準(zhǔn)為“雙能X線骨密度檢測(cè)儀”，作為骨科醫(yī)院必備的骨密度檢測(cè)儀長(zhǎng)期缺失，一方面為臨床診斷及治療帶來(lái)困惑，同時(shí)讓病人到其他醫(yī)院檢查，增加病人的周折困難及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，最終讓病人流失！

三、引進(jìn)雙能X線骨密度檢測(cè)儀，有利于病人，有利于醫(yī)生，更有利于我科及我院的發(fā)展！是全院臨床工作者的共同呼聲！

四、我科已開(kāi)展骨質(zhì)疏松的相關(guān)工作，需盡快完善必有的裝備.鑒于上述情況，我科特申購(gòu)引進(jìn)！

骨三科

2017年11月14日

第五篇：生物材料在骨科的應(yīng)用進(jìn)展

生物材料在骨科的應(yīng)用進(jìn)展

[摘要] 生物材料在骨科的應(yīng)用十分廣泛，目前用于骨組織修復(fù)與替代的材料主要有醫(yī)用金屬材料、醫(yī)用高分子材料和醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬材料等。

[關(guān)鍵詞] 生物材料 骨科

應(yīng)用

生物材料是指“以醫(yī)療為目的，用于和活組織接觸以形成功能的無(wú)生命材料”，包括具有生物相容性的材料。本文總結(jié)近年來(lái)用于骨組織修復(fù)的骨科生物材料的種類以及其在骨科臨床實(shí)踐中的應(yīng)用。

醫(yī)用金屬材料

骨科生物金屬材料是指能夠植入人體，治療骨骼疾病、替換骨組織，恢復(fù)骨骼的正常生理功能的一種生物惰性材料，由于具有較高的強(qiáng)度和韌度，金屬材料是骨科中應(yīng)用最多的植入材料，主要用于制造鋼板，螺釘，髓內(nèi)釘?shù)葍?nèi)固定物，廣泛用于各類骨折的治療。醫(yī)用金屬材料要求具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和抗疲勞性能；極好的耐腐蝕性能，無(wú)磁性；無(wú)毒、無(wú)致癌性與過(guò)敏反應(yīng)；良好的光潔度[1]。現(xiàn)在常用于臨床的醫(yī)用生物金屬材料主要包括醫(yī)用不銹鋼、鈷基合金、醫(yī)用形狀記憶合金等。

1.1醫(yī)用不銹鋼：醫(yī)用不銹鋼的材料有多種，最好的不銹鋼合金是316L型，比重約是人體骨骼的2倍，一直作為器具材料廣泛使用。具有較好的機(jī)械性質(zhì)，易于加工制造且價(jià)格便宜，但同鈷基合金相比有較大的局部腐蝕敏感性，主要用于接骨板、骨螺釘、人工關(guān)節(jié)等。

1.2 合金類：主要包括①鈷基合金：鈷基合金包括鈷鉻鎢鎳合金、鈷鉻鉬合金[2]。其優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕性和機(jī)械性能較好，乃腐蝕性比不銹鋼高40倍，是目前綜合性能最好的材料之一，已列入ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但缺點(diǎn)是機(jī)械性能低于不銹鋼，而且加工困難、產(chǎn)量低、價(jià)格貴，常被選擇為永久性植入材料。多用于骨折固定和制作人工關(guān)節(jié)。②鈦合金：具有優(yōu)于前兩種材料的機(jī)械性能，質(zhì)輕，組織相容性良好，生物界面結(jié)合牢固，在機(jī)體內(nèi)有極高的惰性和抗腐蝕性，是理想的植入材料，缺點(diǎn)是耐磨損性差和難以加工。鈦合金微型鋼是頜骨骨折復(fù)位內(nèi)固定的首選內(nèi)固定物[3]，目前對(duì)膝、髖等大的人工關(guān)節(jié)多使用鈦合金。③鎳鈦記憶合金：該材料有形狀記憶效應(yīng)，其理化性能表現(xiàn)為強(qiáng)度高，耐磨、耐腐蝕、無(wú)磁、無(wú)毒等特點(diǎn)，而且其硬度和剛度跟人體骨組織最接近，被認(rèn)為是最理想的生物內(nèi)固定植入材料。

金屬材料普遍的缺點(diǎn)是植入人體后，長(zhǎng)期存在人體，金屬中某些元素離子進(jìn)入人體組織液、血液、器官，如鉻、鎳離子對(duì)人體具有致敏作用，甚至誘導(dǎo)機(jī)體發(fā)生癌變，另外長(zhǎng)期受力的金屬還會(huì)發(fā)生金屬受力疲勞和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變，從而引起遠(yuǎn)期手術(shù)的失敗等問(wèn)題，是其普遍缺陷。并且，當(dāng)前的金屬生物材料的彈性模量與正常骨組織并不十分相稱，這會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力遮擋效應(yīng)，這樣的后果是對(duì)新生骨組織產(chǎn)生和塑性的刺激減弱，并使內(nèi)植物的穩(wěn)定性下降，且必須在患者充分痊愈后行二次手術(shù)將其取出。多次手術(shù)會(huì)增加醫(yī)療過(guò)程中的費(fèi)用且會(huì)造成患者死亡率的上升[4]。鎂相關(guān)材料作為輕金屬、可降解、生物相容性好且具有生物活性的骨科內(nèi)植物材料的有美好前景。醫(yī)用高分子材料

2.1非生物降解型高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯等，具有穩(wěn)定性好，不發(fā)生降解，交聯(lián)或物理磨損等，而且有良好的機(jī)械性能，對(duì)機(jī)體不產(chǎn)生明顯毒副作用，主要用于制作組織工程軟、硬組織，人工器官等。如硅橡膠是含有硅原子的各種合成橡膠的總稱。其優(yōu)點(diǎn)是耐高低溫，透氣性好，便于清潔，耐腐蝕性，具有良好的生物惰性。可用于引流管，人工腱鞘，還用于防止粘連。高密度聚乙烯：其用于制造人工髖臼的分子量多在200～500萬(wàn)左右，其摩擦系數(shù)低，約為0.03～0.06，抗沖擊性強(qiáng)，耐磨性強(qiáng)，年磨損率約為0.1～0.2 mm，是目前國(guó)際上普遍用于制造人工關(guān)節(jié)的較好材料。聚酯、聚酰胺（尼龍）：主要用于人工肌腱，人造血管，手術(shù)縫線。聚甲基丙烯三甲酯：即骨水泥，主要用于骨缺損的修復(fù)，如人工關(guān)節(jié)假體嵌插部位使用可增加接觸面積，還用于椎體成形術(shù)。

2.2 生物降解型高分子材料 在體溫下可以在一定時(shí)間內(nèi)分解為小分子化合物，由體內(nèi)代謝排除體外。其中最主要的是聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA)及其混聚物，聚酯類似一類親水性非常強(qiáng)的高分子降解材料。聚酯類能在體內(nèi)降解，最終被分解代謝成CO2和H2O2從人體排出。PLA具有一定機(jī)械強(qiáng)度和良好的加工性能。PGA可支架誘導(dǎo)促進(jìn)成骨細(xì)胞的黏附增殖和分化，但其降解過(guò)快，且降解產(chǎn)物積聚會(huì)造成局部PH值下降，導(dǎo)致細(xì)胞中毒死亡。PGA與PLA形成的混聚物可通過(guò)二者的比例來(lái)調(diào)節(jié)其機(jī)械強(qiáng)度和降解速率[5]。聚酯類生物降解材料可以制成棒、針、螺釘、接骨板等，受其降解速度限制，固定部分在愈合期間不能承受較大的應(yīng)力。是目前組織工程中廣泛應(yīng)用的支架，臨床上多用于固定骨折愈合相對(duì)較快的骨骼，亦可用于關(guān)節(jié)鏡下膝前十字韌帶的損傷后重建、半月板損傷的修復(fù)，在骨組織工程學(xué)領(lǐng)域也是一種很有前景的細(xì)胞培養(yǎng)支架材料[6]，但不適于長(zhǎng)骨干骨折固定，因其臨床愈合所需時(shí)間較長(zhǎng)，骨折斷端應(yīng)力大。生物降解材料作為內(nèi)固定材料，在手術(shù)操作過(guò)程中不易割傷軟組織，即使在加壓情況下也不會(huì)損傷松質(zhì)骨，在所固定的組織愈合之前能夠保持足夠的強(qiáng)度，可隨著骨組織的愈合機(jī)械強(qiáng)度適當(dāng)衰減，使骨折斷端得到正常的應(yīng)力刺激，沒(méi)有金屬材料存在的應(yīng)力遮擋、腐蝕反應(yīng)等缺點(diǎn)，可使患者避免清除植入物的第2次手術(shù)，亦不影響MR或CT等影像學(xué)復(fù)查，使用起來(lái)比金屬制品要安全和方便。但如果內(nèi)植物的降解產(chǎn)物超過(guò)組織的清除能力，可發(fā)生遲發(fā)性無(wú)菌性炎癥，局部突然發(fā)紅、疼痛、腫脹、有波動(dòng)感，反應(yīng)嚴(yán)重者，可發(fā)生廣泛性皮膚壞死，降解速度快的PCA比降解速度慢的PIA炎癥發(fā)生率高，血運(yùn)不佳的部位更易并發(fā)炎癥反應(yīng)，因此應(yīng)權(quán)衡利弊，謹(jǐn)慎選擇。

醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬材料

3.1生物活性陶瓷，主要有磷酸鈣陶瓷、生物活性骨水泥及生物活性玻璃等，生物活性陶瓷具有骨傳導(dǎo)性，它作為一個(gè)支架，成骨在其表面進(jìn)行，還可作為多種物質(zhì)的外殼或填充骨缺損。目前最常用的主要有羥基磷灰石(HA)、磷酸三鈣(TCP)及兩者結(jié)合使用3種。骨水泥很少引起免疫反應(yīng)，系統(tǒng)毒性也微不足道，具有良好的生物相容性，并能和骨直接融合，在骨科臨床上已經(jīng)應(yīng)用于股骨頸骨折的內(nèi)固定增強(qiáng)和橈骨遠(yuǎn)端骨折內(nèi)固定等。由于此類材料在生物學(xué)上缺乏有效的骨誘導(dǎo)性，脆性較大，抗張、抗扭和抗剪力差，為保證固化正常進(jìn)行，應(yīng)用時(shí)要求受區(qū)相對(duì)干燥，因此單純此類材料臨床應(yīng)用較少，仍需進(jìn)一步改進(jìn)。

3.2 生物惰性陶瓷 氧化鋁：氧化鋁是一種生物陶瓷，其硬度大，耐磨，生物相容性好，單晶氧化鋁可用于骨折內(nèi)固定，多晶氧化鋁即剛玉，可制作人工關(guān)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)將氧化鋁晶體納米化合物團(tuán)塊浸在與生物體液相似的溶液中，其表面可生成骨樣磷灰石層，提示在活體內(nèi)可能形成生物陶瓷如HAP、TCP等[7]。此外氧化鋯陶瓷的高強(qiáng)度和韌性降低了破裂的風(fēng)險(xiǎn)，故被做成人工股骨頭用于全髖關(guān)節(jié)置換。最近還報(bào)道研制出一種結(jié)合了氧化鋁的生物特性及鎧氧化鋯的機(jī)械特性的新型物質(zhì)，這種混合陶瓷比氧化鋁陶瓷的磨損率低，在模擬人上進(jìn)行的初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有一定的應(yīng)用前景[8]。

3.3碳素材料：碳纖維有利于生物組織攀附生長(zhǎng)，可用于人工肌腱和韌帶的置換[14]。低溫裂解碳又稱各向同性碳，是將烴類氣體在高溫下炭化，可以直接蒸鍍?cè)谌斯りP(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)磨損表面，作為減磨涂層。類金剛石膜(DLC)亦稱金剛石樣碳素膜，是一種非結(jié)晶的碳?xì)浠衔铮哂辛己玫募?xì)胞相容性、血液相容性及高耐磨性高硬度等特點(diǎn)，可以沉積于人工關(guān)節(jié)表面。作為聚乙烯的對(duì)抗面，DLC同氧化鋁、鈷基合金的耐磨相當(dāng)，可顯著改善矯形裝置的磨損，是一種很有發(fā)展前景的膜材料。

納米生物材料在骨科領(lǐng)域研究最廣泛的是用作組織工程支架材料。理想的基質(zhì)支架材料不僅需要具備良好的生物相容性、適度的生物降解性、良好的結(jié)構(gòu)相容性、良好的表面相容性以及特定的生物活性，還必須使材料表面能夠促進(jìn)種子細(xì)胞的黏附與生長(zhǎng)，并能通過(guò)表面修飾、控釋生物分子或?qū)Νh(huán)境刺激做出響應(yīng)等機(jī)制對(duì)種子細(xì)胞的黏附和生長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)控。納米生物材料的開(kāi)發(fā)為這種高度仿生或“智能”型基質(zhì)支架材料的研制提供了可能[9]。

近年來(lái)，隨著生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)、基因工程、組織工程學(xué)、材料科學(xué)、納米技術(shù)的的迅速發(fā)展，利用不同的生物材料復(fù)加工，組配成理想中具有多種生物活性的人工骨將成為現(xiàn)實(shí)。

參 考 文 獻(xiàn)

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