髌骨骨折镍钛合金丝内固定的生物力学特点

背景:目前临床广泛使用不锈钢丝进行髌骨骨折内固定。根据镍钛合金的超弹性材料特性,设想改用镍钛合金丝进行固定,从生物力学角度,预期可获得更佳疗效。目的:评价镍钛合金丝环形加"8"字固定髌骨骨折的生物力学稳定性,并与不锈钢丝进行比较。设计、时间及地点:生物力学分析,于2002-07/2003-03在福建省骨伤研究所生物力学实验室完成。材料:新鲜、无病变、保留股四头肌肌腱和髌韧带的髌骨,为7名因车祸及其他外伤而截肢的成年男性患者自愿捐献。方法:股四头肌拉力以50,100,150,200,250,300N加载和卸载两种方式作用于受试髌骨,应用电测法测量不完全横形髌骨骨折未经金属丝固定、钢丝环形加"8"字内固定及镍钛合金丝环形加"8"字内固定后的髌骨前面应力。主要观察指标:镍钛合金丝内固定和不锈钢丝内固定对髌骨断面的加压作用。结果:股四头肌拉力从150N增加到300N时,不锈钢丝固定对髌骨骨折断面的加压作用由0.2894MPa剧增至0.4544MPa,增加57.01%;同样情况下,镍钛合金丝固定对髌骨骨折断面的加压作用则仅由0.2270MPa缓增至0.2851MPa,增加25.59%。当股四头肌拉力从300N降至150N时,不锈钢丝固定对髌骨骨折断面的加压作用由0.4365MPa骤减至0.2448MPa,减少43.91%;而镍钛合金丝固定对髌骨骨折断面的加压作用则仅由0.2316MPa减至0.1737MPa,减少25.00%。结论:与不锈钢丝固定相比,镍钛合金丝固定能对髌骨骨折断面提供持续的、小幅变化的加压作用。

镍钛合金丝的特性及其在口腔颌面部牵引成骨方面的应用

镍钛合金具有优越的超弹性，形状记忆功能，抗腐蚀能力，以及良好的生物相容性，最初应用其特性治疗血管狭窄及食道狭窄的扩张再通，在口腔医学领域最初应用于口腔正畸治疗，近年来开始有将其应用于口腔颌面部牵引成骨的报道，现综述如下。

镍钛合金(NiTi)丝的特性及临床应用

镍钛合金丝以其超弹性、形状记忆特性及良好的生物相容性、耐腐蚀性,日益引人嘱目。本文对镍钛合金丝的一般理化性能、生物力学特性,特别对形状记忆特性和超弹性作了介绍,根据镍钛合金丝的固有性能,讨论了临床使用中应注意的几个问题。

新型镍钛记忆合金硅橡胶立式网状宫内节育器研制及实验研究

目的研制新型镍钛记忆合金硅橡胶立式网状宫内节育器（NTDR—IUD），观察NTDR-IUD的安全性、耐腐蚀及应变性。方法NTDR-IUD所用材料为镍钛记忆合金丝，编织成网格状支架，外包硅橡胶。进行NTDR．IUD软化点调节实验，确定记忆合金丝材的组成比例、定型实验，NTDR—IUD涂膜及生物学、物理、化学性能评价。模拟官腔内环境下进行耐腐蚀及应变性试验，体外进行黏膜刺激、毒性、溶血、热源实验及肌内植入实验。结果研制出NTDR—IUD，为三维立体网状结构，其支架为镍钛合金丝，镍钛合金丝外面包绕一层硅橡胶（涂膜），具有弹性，丝的横截面直径为0．1—0．5mm，外形是网状立体结构，呈心形或倒梨形，上端横径长度2．0—3．5cm，下端横径长度1．0～2．0cm，支架厚度0．3—0．8cm。镍钛记忆合金支架在25℃以下缩形为直线状，在体温36—37℃恢复其结构；硅橡胶涂膜防止镍钛合金丝与组织粘连。NTSR—IUD耐腐蚀性能试验1年后镍钛合金丝的应力和应变性能没有明显的变化，镍钛合金丝在模拟官腔液中是稳定的；各种性能指标均达到规定的质量要求。黏膜刺激试验、毒性试验、溶血实验、热源实验及肌内植入实验均未发现异常。结论NTDR—IUD具有很好的耐腐蚀性、变应能力和安全性，可为育龄人群提供新的避孕节育器械。

镍钛合金发动机的性能探究

将镍钛合金线圈套在2个滑轮上,把较小的滑轮浸入热水中,滑轮会转起来,从而构成了简易的发动机.本文建立微元模型对此现象进行了理论分析,通过实验对该发动机性能进行了深入研究,确定了金属丝变化的“敏感期”,并以此解释了相关参量对发动机性能的影响.

U型镍钛合金丝热定型及力学性能分析

采用不同的加热条件对镍钛合金丝进行定型,研究镍钛合金丝的力学性能及内部组织结构,确定了镍钛合金丝的最优热定型工艺参数。使用拉伸所用强力仪对镍钛丝进行拉伸性能测试,使用光学金相显微镜对镍钛丝进行金相组织观察。结果表明,热定型温度越高,加热时间越长,镍钛丝热定型效果越好,镍钛丝尺寸越接近定型模具尺寸;镍钛丝上下平台应力随加热时间的增加变小,其中,加工条件为550℃、20 min的上下平台应力最小,残余应变在加热时间多于10 min时显著增加;随着温度和加热时间的增加,镍钛丝内部奥氏体组织分布越来越均匀,奥氏体晶界越来越明显,其组织晶粒平均尺寸也越来越大。

神奇的形状记忆合金

1962年，在美国海军研究所的某研究室里，科研人员正在研制一种新型武器，试验急需一些镍钛合金丝，可仓库里的镍钛合金丝全是弯曲的，一根直的也没有，研究人员只好将合金丝拉直备用，但取用时这些合金丝又都变成了弯弯曲曲的一堆，只好再拉直，谁料不久再去取时，这些合金丝又神奇般地变得弯弯曲曲了，这一怪现象引起了专家比勒的举，他经过实地观察，发现这些合金丝由直变曲可能是温度在作怪，于是亲自做了一个实验；他拉直了几根镍钛合金丝，后后对它慢慢地加热，当合金丝的温度升到一定的时候，奇迹出现了：笔直的合金丝逐渐恢复了原先弯弯曲曲的形状，又反进行实验，结果依然如此，这一发现一下子轰动了世界科技界，后来许多休对各种合金，银镉合金，镍铝合金等都具有这种“形状记忆”功能，从此，就诞生了“形状记忆合金”。

中国镍钛丝在正畸临床的应用与研究

本文总结了正畸矫治弓丝性能和临床应用性能特点，１．－５℃启示特性镍钛矫治丝记忆性能的临床操作复杂，目前很少应用。２．－５℃记忆特性镍钛矫治丝具有优异的超弹性，常用成品弓丝有关圆形、方圆形圆弓丝和方弓丝或附泪工的弓丝，是镍钛矫治弓丝的主要组成部分，镍钛拉簧和推簧能提供柔和而持久的矫和优于不锈钢弹簧，率高可以重复使用，３．１６℃记忆特性室温型镍钛弓形（即ＲＴＦ丝）具有室温下记忆性能。

3种正畸用镍钛形状记忆合金弓丝细胞毒性评价

目的评价3种正畸用镍钛形状记忆合金弓丝的细胞毒性。方法于2009年11月至2010年3月,在中国医科大学口腔医学院选择正畸临床常用的3种品牌镍钛形状记忆合金弓丝(A:Masel牌美国产热激活型镍钛牙齿矫形丝;B:Smart牌国产热激活型镍钛牙齿矫形丝;C:有研亿金牌国产镍钛丝),制作试件各若干枚,长度0.5cm。将其依次分为3份,一份处理后直接提取浸提液;另外两份处理后置于人工唾液中浸泡,分别于4周和8周后取出提取浸提液。选择L-929细胞系作为细胞毒性的实验对象,用倒置相差显微镜观察L-929细胞在合金丝浸提液中的生长情况,通过四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法)得出细胞在培养24h和48h的吸光度(OD)值以及细胞相对增殖率(RGR),对3种品牌镍钛形状记忆合金弓丝做出细胞毒性评价。结果在人工唾液浸泡后,3种品牌镍钛形状记忆合金弓丝的细胞毒性均随浸泡时间延长而逐渐增加(P<0.05);在相同的浸泡时间下,A弓丝的细胞毒性最小,C弓丝的细胞毒性最大;3种镍钛形状记忆合金弓丝细胞毒性均在正常范围之内。结论 (1)人工唾液环境增加了镍钛形状记忆合金丝的细胞毒性,并随着浸泡时间的增加细胞毒性加大。(2)不同品牌、不同浸泡时间,正畸用镍钛弓丝细胞毒性不同。

苯基修饰二氧化硅纳米片纤维的制备及其对多环芳烃的固相微萃取

采用水热处理和溶胶-凝胶法在镍钛合金(NiTi)纤维表面组装了二氧化硅纳米片(SiO2NFs),成功制备了新型SiO2纤维涂层,并用苯基三氯硅烷进行了自组装表面修饰,得到了可用于固相微萃取(SPME)的NiO/TiO2@SiO2NFs-Ph纤维。将制备的SPME纤维与高效液相色谱联用,通过对典型芳香化合物的分析评价了所制备纤维的萃取性能。该纤维对多环芳烃(PAHs)具有较高的萃取率和良好的萃取选择性。实验优化了pH值、搅拌速率、萃取温度、萃取时间和离子强度对PAHs萃取率的影响。在优化条件下,5种PAHs在各自的范围内呈良好的线性关系,相关系数(r)大于0.999,检出限为0.013~0.108μg/L。使用单根纤维对含有50μg/L PAHs的加标水样进行萃取,其含量的日内及日间RSD分别为4.1%~5.9%和4.8%~6.8%。实际环境水样中5种PAHs在10μg/L和30μg/L加标水平下的加标回收率分别为90.8%~105.7%和93.6%~103.1%。该法制备的NiO/TiO2@SiO2NFsPh纤维稳定性高、制备重现性好,适用于环境水样中目标PAHs的富集和测定。

上前牙冠根析断自体修复方法及疗效观察

上前牙部分冠折或完全冠折,通过光固化充填,或桩、甲冠修复都可以得到较满意的疗效。但冠根折断时,由于折断在龈下,故临床上多采用拔除牙根作义齿修复的方法。本文作者对冠根折采用钛镍合金支架,光固化树脂结合即刻自体牙修复方法,追踪观察二年,最长达6年之久,取得了较满意的效果。

新型立体IUD研制及猕猴实验初步研究

目的:研制并观察猕猴应用立体网状镍钛记忆合金宫内节育器(SIUD)后的避孕效果,为避孕节育提供新的方法及实验数据。方法:SIUD支架为心形或倒梨形,用镍钛记忆合金丝编织成网格状支架,外包硅橡胶。成年雌性猕猴分为手术放置SIUD组(实验组)和假手术组(对照组)各9只,分别开腹进行子宫、卵巢外部测量,并观察放置SIUD避孕效果。结果:猕猴用9只猕猴通过宫底穿刺用放置器顺利放置新型IUD,3个月时1只猕猴SIUD脱落后妊娠,其余8只未脱落均未妊娠;对照组9只均妊娠,两组差异有统计学意义(P=18.452,t=0.000)。结论:猕猴子宫形状与人类相似度高,是研制新型SIUD的较好动物模型,猕猴用SIUD具有较好的避孕效果。

猕猴新型立体宫内节育器避孕效果观察

目的研制并观察猕猴立体网状镍钛记忆合金宫内节育器(SIUD)避孕效果及成年雌性猕猴子宫内膜改变情况。方法猕猴SIUD支架所用材料为镍钛记忆合金丝,编织成网格状支架,外包硅橡胶。在福建省计划生育科学技术研究所福建省福州市灵长类动物实验基地,选取成年已生育的雌性健康猕猴18只,进行子宫外部测量,分为手术放置SIUD组(实验组)和对照组,每组各9只。结果猕猴SIUD支架为心形或倒梨形,上端横径长度0. 4～0. 8 cm,下端横径长度0. 3～0. 6 cm,高度0. 6～1. 2 cm,支架厚度0. 2～0. 3 cm。镍钛记忆合金支架在25℃以下缩形为直线状,在体温36～37℃恢复其结构;硅橡胶涂膜防止镍钛合金丝与组织粘连。猕猴子宫外部测量:长度、宽度及厚度分别为(27. 1±2. 1) mm、(20. 8±2. 4) mm及(17. 5±2. 1) mm;卵巢为(9. 5±0. 9) mm、(7. 3±0. 7) mm及(7. 1±0. 7) mm,输卵管长度为(4. 2±0. 6) cm。实验组9只猕猴顺利放置新型SIUD,3个月1只SIUD脱落后妊娠,脱落率及妊娠率均为11. 1%,其余8只未脱落,均无妊娠;对照组9只都妊娠(P <0. 05)。结论猕猴子宫形状与人类相似度高,是研制新型SIUD的较好动物模型,猕猴SIUD具有较好的避孕效果。

国产室间隔缺损封堵器磁共振检查的实验研究

目的探讨人体植入国产室间隔缺损封堵器后接受磁共振检查的安全性,以及植入的金属材料对磁共振成像(MRI)的影响程度。方法采用西门子MagnetomImpact-1·0T磁共振机,选用SE和梯度回波(GE)扫描序列,将镍钛合金丝制成的封堵器分别进行MRI磁场内悬挂试验、水模测试扫描、植入中华小型猪体内后心脏扫描等试验;并且对MR检查前后封堵器的磁导率(μ1·5T)以及原子组成等金属特性进行材料学分析测试,观察其有无变化。结果悬挂的封堵器在不同的磁场方向下无明显移位发生。水模测试扫描显示SE序列封堵器水模图像清晰,信号均匀一致,无伪迹干扰,GE序列图像示轻度伪迹干扰,信号尚均匀。植入封堵器后猪心的短轴及长轴面MR成像显示心脏结构观察清楚,SE序列室间隔部位可见轻度金属伪影,GE序列该金属伪影有所放大。MR检查前后封堵器的磁导率(μ1·5T)以及原子组成等金属特性无明显变化。结论这种国产室间隔缺损封堵器属非铁磁性材料,植入人体后行MR检查是安全的,但其产生的金属伪影可部分影响MR图像的观察,通过选择合适的扫描序列和参数可以减轻封堵器伪影的影响。