镍钛记忆合金材料在骨科的应用
[摘要] 目的 探究镍钛记忆合金材料在骨科的应用现状。方法 通过对镍钛记忆合金在骨科的具体使用方法和类型进行研究，评价镍钛记忆合金材料骨科应用的价值。 结果 在骨科镍钛记忆合金材料可应用于四肢、脊柱及股骨头的骨折中，临床应用效果较为满意。 结论 镍钛记忆合金材料拥有较好的生物相容性，其较好的弹性及不易磨损、抗腐蚀的优点，在骨科骨折的治疗上得到了广泛的应用。
[关键字] 镍钛形状记忆合金；骨折；内固定：骨科；应用
[中图分类号] R687.3 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742(2012)10(a)-0190-02
美国研究学者BueMe通过发布对镍钛合金形状记忆效应的研究成果[1]，引发了镍钛合金的研究浪潮。随着科技的发展，镍钛合金在医学领域的应用越来越广泛，其被称为一种生物记忆材料。笔者通过对骨科临床阶段镍钛记忆合金在不同部位的应用进行总结，现表述如下。
, 百拇医药
1 镍钛合金的使用原理
镍钛合金的形状记忆功能是指镍钛合金在低温的情况下进行塑性，当元件加热到一定的温度后，其可恢复到原来的形状。其较好的组织相容性及弹性、耐性，可适应各种临床需要。
2 骨科的应用现状
2.1 脊柱方面
在颈椎病的治疗上，镍钛人工颈椎关节的应用称为治疗的新方法。通过合金棒对人体脊柱的矫正，可达到满意的治疗效果。镍钛记忆合金材料的使用对减少颈椎的退行性病变、降低压力及预防并发症方面有着重要的意义。卢世壁通过镍钛合金棒治疗32例脊柱侧弯[2]，疗效满意，其研究表明其在自身的相变过程中可达到良好的水平矫正效果。笔者通过20例23个椎关节的临床实践，通过3年的随访研究发现，患者的颈椎关节的活动度增高较为明显，神经性的压迫症状得到较好的减轻且治疗效果没有衰减。
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2.2 关节方面
髋臼骨折的治疗。粉碎性的髋臼骨折一直是骨折的治疗难题之一。髋臼关节上复杂而且形状不规则，周围血运丰富复杂。在治疗物质的选择上的不仅需要良好的弹性及塑形，以适应复杂的关节形状，而且需要具备良好的稳定性，以耐受骨愈合中产生的压力。髋臼三维记忆内固定系统的产生，合理的解决了这一难题，其不仅能解决复杂的解剖结构带来的困扰，而且手术操作十分方便。笔者通过40例髋臼骨折的治疗研究，患者在术后2.5月时伤侧关节即可达到健侧的功能水平，随访中发现治疗效果稳定无反弹。
髋关节上通过基于Charnley髋关节置换术的研究[3]，发展而来的镍钛股骨头杯，可起到良好的替代效果。其体现了镍钛合金稳定性的特性，降低了旋转导致内翻和脱落得发生。笔者通过8例9个髋关节手术验证了其较好的临床效果。此外，镍钛双弧型人工髋关节的使用，可有效降低假肢的下沉。赵文宽等通过140例镍钛合金的螺丝钉治疗股骨颈骨折，疗效满意，手术设计中两枚合金钉呈垂直立体固定样，可对周围组织产生5～7 kg的压力，可较好的减少骨折的发展和旋转，促进骨折的早期愈合。
, http://www.100md.com
肘关节的治疗上，尺骨鹰嘴导向记忆固定器的使用既体现了镍钛记忆合金的力学特性，又合理利用了人体尺骨鹰嘴的解剖结构与生物力学，其通过记忆加压固定[4]，可达到良好的整复、聚合效果。通过临床25例的治疗研究，患者术后复位率可达到92%，术后平均恢复时间为6.5周，无感染、断裂等并发症发生情况。其简单的操作过程，良好的固定效果，不干扰患者其他关节的活动，对于患者骨愈合有着较好的效果。
在膝关节方面，镍钛聚髌器的使用可部分替代全髌切除术，其共有5个支撑方向，在人体体温下，通过持续向心性的给予粉碎的髌骨进行聚合，可达到正常解剖为固定的效果[5]。国内学者通过2875例的临床治疗研究发现，患侧膝关节的平均恢复时间为7.12周，且术后感染少，骨坏死等并发症发生率低。
近关节上，桡骨远端解剖型记忆聚合器的使用可切实治疗桡骨远端粉碎性骨折。
踝关节上，弓齿记忆接骨器的使用，操作简便，效果可靠。
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2.3 四肢骨的内固定
基于日本门字加压钉的设计，镍钛加压骑缝钉的产生，为近关节的骨折治疗提供一种新的方法。其呈横形波浪状，可在人体正常体温下产生3.2 kg/mm2回复力[6]，笔者临床应用15例，治疗效果显著。此外，弓形主动记忆加压接骨器的设计有效的解决了内固定器械之间的相容性。天鹅型记忆接骨器的设计，体现了上肢骨关节的生理特性，在应用于锁骨、尺桡骨的骨折150例178根的治疗上，临床效果满意，通过2.5年的随访研究，患者骨板样愈合时间平均为2.6个月，无感染等其它并发症的产生，患者关节恢复良好，活动度提升明显，待取出设备后，无关节功能障碍的发生，天鹅型记忆接骨器可做为治疗上肢骨干骨折的新型方法。
3 综述
镍钛形状记忆合金由于其特性在医学应用上有着很大的前景。其可作为骨科的内固定物，在牙科、神经外科、胃肠及肝胆外科有着广泛的应用[7]。在骨科上，镍钛形状记忆合金由于其良好的生物相容性，而且具备绝佳的弹性、耐磨性及耐腐蚀性，不仅应用于脊柱和关节上，而且在四肢骨的内固定上发挥了重要的作用。但是，现阶段随着镍钛形状记忆合金的医用越来越多，其对机体的生物反应及对脏器的影响方面的研究仍很少，相信随着记忆合金材料在临床阶段的研究深入，这些疑问将会得到解决，镍钛记忆合金材料将会在医用治疗上发挥更大的作用。
, 百拇医药
[参考文献]
[1] Buehler wJ.Effect of low—tempratere phase changes oil the moohaniol properties alloys near composition NiTi[J].J Appl Phys，2003，23(10)：1465-1472.
[2] 张春才，邱长友，王晓雄.形状记忆合金在外科领域中的应用专题座谈会纪要[J].中华外科杂志，1993，31(5)：275-277.
[3] Putters JL.Comparative cell culture effects of shape memory metal，nickel and titanium：a biocompatibility estimation[J].Eur Surg Res，1992，24(6)：378-384.
, http://www.100md.com
[4] Assad M，Lombardi S，Berneche s，et a1.Assays of cytotoxieity of the Nickel-T/tan/“mshape memory alloy[J].Ann Chlr，1994，48(8)：731-736.
[5] Latal D，14raz J，Zerhau P，et a1.Nitinol urethral stents：long—term results in dogs[J]. Urol Res，1994，22(5)：295-300.
[6] Grenadier E，Shofti R，Beyar M，et a1.Self_expandable and highly flexible nitinol stent：i，mediate and long-term results in dogs[J].Am Heart J，1994，128(5)：870-878.
[7] 余洋，李新志，郑之和.镍钛形状记忆合金材料在骨科的应用[J]. 中国组织工程研究与临床康复，2010，14(47)：8840-8842.
(收稿日期：2012-08-10), http://www.100md.com(齐晓军)
[关键字] 镍钛形状记忆合金；骨折；内固定：骨科；应用
[中图分类号] R687.3 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742(2012)10(a)-0190-02
美国研究学者BueMe通过发布对镍钛合金形状记忆效应的研究成果[1]，引发了镍钛合金的研究浪潮。随着科技的发展，镍钛合金在医学领域的应用越来越广泛，其被称为一种生物记忆材料。笔者通过对骨科临床阶段镍钛记忆合金在不同部位的应用进行总结，现表述如下。
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1 镍钛合金的使用原理
镍钛合金的形状记忆功能是指镍钛合金在低温的情况下进行塑性，当元件加热到一定的温度后，其可恢复到原来的形状。其较好的组织相容性及弹性、耐性，可适应各种临床需要。
2 骨科的应用现状
2.1 脊柱方面
在颈椎病的治疗上，镍钛人工颈椎关节的应用称为治疗的新方法。通过合金棒对人体脊柱的矫正，可达到满意的治疗效果。镍钛记忆合金材料的使用对减少颈椎的退行性病变、降低压力及预防并发症方面有着重要的意义。卢世壁通过镍钛合金棒治疗32例脊柱侧弯[2]，疗效满意，其研究表明其在自身的相变过程中可达到良好的水平矫正效果。笔者通过20例23个椎关节的临床实践，通过3年的随访研究发现，患者的颈椎关节的活动度增高较为明显，神经性的压迫症状得到较好的减轻且治疗效果没有衰减。
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2.2 关节方面
髋臼骨折的治疗。粉碎性的髋臼骨折一直是骨折的治疗难题之一。髋臼关节上复杂而且形状不规则，周围血运丰富复杂。在治疗物质的选择上的不仅需要良好的弹性及塑形，以适应复杂的关节形状，而且需要具备良好的稳定性，以耐受骨愈合中产生的压力。髋臼三维记忆内固定系统的产生，合理的解决了这一难题，其不仅能解决复杂的解剖结构带来的困扰，而且手术操作十分方便。笔者通过40例髋臼骨折的治疗研究，患者在术后2.5月时伤侧关节即可达到健侧的功能水平，随访中发现治疗效果稳定无反弹。
髋关节上通过基于Charnley髋关节置换术的研究[3]，发展而来的镍钛股骨头杯，可起到良好的替代效果。其体现了镍钛合金稳定性的特性，降低了旋转导致内翻和脱落得发生。笔者通过8例9个髋关节手术验证了其较好的临床效果。此外，镍钛双弧型人工髋关节的使用，可有效降低假肢的下沉。赵文宽等通过140例镍钛合金的螺丝钉治疗股骨颈骨折，疗效满意，手术设计中两枚合金钉呈垂直立体固定样，可对周围组织产生5～7 kg的压力，可较好的减少骨折的发展和旋转，促进骨折的早期愈合。
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肘关节的治疗上，尺骨鹰嘴导向记忆固定器的使用既体现了镍钛记忆合金的力学特性，又合理利用了人体尺骨鹰嘴的解剖结构与生物力学，其通过记忆加压固定[4]，可达到良好的整复、聚合效果。通过临床25例的治疗研究，患者术后复位率可达到92%，术后平均恢复时间为6.5周，无感染、断裂等并发症发生情况。其简单的操作过程，良好的固定效果，不干扰患者其他关节的活动，对于患者骨愈合有着较好的效果。
在膝关节方面，镍钛聚髌器的使用可部分替代全髌切除术，其共有5个支撑方向，在人体体温下，通过持续向心性的给予粉碎的髌骨进行聚合，可达到正常解剖为固定的效果[5]。国内学者通过2875例的临床治疗研究发现，患侧膝关节的平均恢复时间为7.12周，且术后感染少，骨坏死等并发症发生率低。
近关节上，桡骨远端解剖型记忆聚合器的使用可切实治疗桡骨远端粉碎性骨折。
踝关节上，弓齿记忆接骨器的使用，操作简便，效果可靠。
, 百拇医药
2.3 四肢骨的内固定
基于日本门字加压钉的设计，镍钛加压骑缝钉的产生，为近关节的骨折治疗提供一种新的方法。其呈横形波浪状，可在人体正常体温下产生3.2 kg/mm2回复力[6]，笔者临床应用15例，治疗效果显著。此外，弓形主动记忆加压接骨器的设计有效的解决了内固定器械之间的相容性。天鹅型记忆接骨器的设计，体现了上肢骨关节的生理特性，在应用于锁骨、尺桡骨的骨折150例178根的治疗上，临床效果满意，通过2.5年的随访研究，患者骨板样愈合时间平均为2.6个月，无感染等其它并发症的产生，患者关节恢复良好，活动度提升明显，待取出设备后，无关节功能障碍的发生，天鹅型记忆接骨器可做为治疗上肢骨干骨折的新型方法。
3 综述
镍钛形状记忆合金由于其特性在医学应用上有着很大的前景。其可作为骨科的内固定物，在牙科、神经外科、胃肠及肝胆外科有着广泛的应用[7]。在骨科上，镍钛形状记忆合金由于其良好的生物相容性，而且具备绝佳的弹性、耐磨性及耐腐蚀性，不仅应用于脊柱和关节上，而且在四肢骨的内固定上发挥了重要的作用。但是，现阶段随着镍钛形状记忆合金的医用越来越多，其对机体的生物反应及对脏器的影响方面的研究仍很少，相信随着记忆合金材料在临床阶段的研究深入，这些疑问将会得到解决，镍钛记忆合金材料将会在医用治疗上发挥更大的作用。
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[参考文献]
[1] Buehler wJ.Effect of low—tempratere phase changes oil the moohaniol properties alloys near composition NiTi[J].J Appl Phys，2003，23(10)：1465-1472.
[2] 张春才，邱长友，王晓雄.形状记忆合金在外科领域中的应用专题座谈会纪要[J].中华外科杂志，1993，31(5)：275-277.
[3] Putters JL.Comparative cell culture effects of shape memory metal，nickel and titanium：a biocompatibility estimation[J].Eur Surg Res，1992，24(6)：378-384.
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[4] Assad M，Lombardi S，Berneche s，et a1.Assays of cytotoxieity of the Nickel-T/tan/“mshape memory alloy[J].Ann Chlr，1994，48(8)：731-736.
[5] Latal D，14raz J，Zerhau P，et a1.Nitinol urethral stents：long—term results in dogs[J]. Urol Res，1994，22(5)：295-300.
[6] Grenadier E，Shofti R，Beyar M，et a1.Self_expandable and highly flexible nitinol stent：i，mediate and long-term results in dogs[J].Am Heart J，1994，128(5)：870-878.
[7] 余洋，李新志，郑之和.镍钛形状记忆合金材料在骨科的应用[J]. 中国组织工程研究与临床康复，2010，14(47)：8840-8842.
(收稿日期：2012-08-10), http://www.100md.com(齐晓军)