鎂及鎂合金植入體在骨科臨床中的應(yīng)用

王振華

生物材料能夠與生物系統(tǒng)發(fā)生作用，對生物體進(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［1］?，F(xiàn)在對鎂及鎂合金的相關(guān)研究資料進(jìn)行參考和分析，并對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CNKI數(shù)據(jù)庫和PubMed數(shù)據(jù)庫內(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)域的引用與開發(fā)，在骨科方面的應(yīng)用優(yōu)勢，當(dāng)前應(yīng)用過程中存在的問題分析等［2］。

1.2.2 研究方法 對鎂及鎂合金在骨科臨床上的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，并對鎂及鎂合金的引用優(yōu)勢進(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 從上世紀(jì)的上半葉開始，對于鎂及鎂合金在生物性能方面的研究開始興起，通過研究分析，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)對患者造成的炎性反應(yīng)。近年來，鎂及鎂合金的研究越來越受到關(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，但通過改善其耐腐蝕性后卻無溶血作用，鎂合金在其降解過程中會對炎性組織增生及細(xì)胞顆粒起到良好的吞噬作用，同時(shí)不會出現(xiàn)水腫現(xiàn)象，而且對腎臟功能無影響。由此可見，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，則會導(dǎo)致耐腐蝕性更差。雖然沒的耐腐蝕性下降，但其降解作用較強(qiáng)，對于置入人體內(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，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，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高是導(dǎo)致其耐腐蝕性下降的主要原因，因此，應(yīng)當(dāng)開發(fā)出高純度的鎂合金及新合金，如對于鈣、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鎂合金的腐蝕，提高了其耐腐蝕性。由此可見，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．