生物材料在骨科的应用进展

生物材料在骨科的应用进展
第一篇：生物材料在骨科的应用进展
生物材料在骨科的应用进展
[摘要] 生物材料在骨科的应用十分广泛，目前用于骨组织修复与替代的材料主要有医用金属材料、医用高分子材料和医用无机非金属材料等。

[关键词] 生物材料骨科
应用
生物材料是指“以医疗为目的，用于和活组织接触以形成功能的无生命材料”，包括具有生物相容性的材料。

本文总结近年来用于骨组织修复的骨科生物材料的种类以及其在骨科临床实践中的应用。

医用金属材料
骨科生物金属材料是指能够植入人体，治疗骨骼疾病、替换骨组织，恢复骨骼的正常生理功能的一种生物惰性材料，由于具有较高的强度和韧度，金属材料是骨科中应用最多的植入材料，主要用于制造钢板，螺钉，髓内钉等内固定物，广泛用于各类骨折的治疗。

医用金属材料要求具有足够的力学强度和抗疲劳性能；极好的耐腐蚀性能，无磁性；无毒、无致癌性与过敏反应；良好的光洁度[1]。

现在常用于临床的医用生物金属材料主要包括医用不锈钢、钴基合金、医用形状记忆合金等。

1.1医用不锈钢：医用不锈钢的材料有多种，最好的不锈钢合金是316L型，比重约是人体骨骼的2倍，一直作为器具材料广泛使用。

具有较好的机械性质，易于加工制造且价格便宜，但同钴基合金相比有较大的局部腐蚀敏感性，主要用于接骨板、骨螺钉、人工关节等。

1.2 合金类：主要包括①钴基合金：钴基合金包括钴铬钨镍合金、钴铬钼合金[2]。

其优点是耐腐蚀性和机械性能较好，乃腐蚀性比不锈钢高40倍，是目前综合性能最好的材料之一，已列入ISO国际标准，但缺点是机械性能低于不锈钢，而且加工困难、产量低、价格贵，常被选择为永久性植入材料。

多用于骨折固定和制作人工关节。

②钛合
金：具有优于前两种材料的机械性能，质轻，组织相容性良好，生物界面结合牢固，在机体内有极高的惰性和抗腐蚀性，是理想的植入材料，缺点是耐磨损性差和难以加工。

钛合金微型钢是颌骨骨折复位内固定的首选内固定物[3]，目前对膝、髋等大的人工关节多使用钛合金。

③镍钛记忆合金：该材料有形状记忆效应，其理化性能表现为强度高，耐磨、耐腐蚀、无磁、无毒等特点，而且其硬度和刚度跟人体骨组织最接近，被认为是最理想的生物内固定植入材料。

金属材料普遍的缺点是植入人体后，长期存在人体，金属中某些元素离子进入人体组织液、血液、器官，如铬、镍离子对人体具有致敏作用，甚至诱导机体发生癌变，另外长期受力的金属还会发生金属受力疲劳和内部结构的改变，从而引起远期手术的失败等问题，是其普遍缺陷。

并且，当前的金属生物材料的弹性模量与正常骨组织并不十分相称，这会导致应力遮挡效应，这样的后果是对新生骨组织产生和塑性的刺激减弱，并使内植物的稳定性下降，且必须在患者充分痊愈后行二次手术将其取出。

多次手术会增加医疗过程中的费用且会造成患者死亡率的上升[4]。

镁相关材料作为轻金属、可降解、生物相容性好且具有生物活性的骨科内植物材料的有美好前景。

医用高分子材料
2.1非生物降解型高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯等，具有稳定性好，不发生降解，交联或物理磨损等，而且有良好的机械性能，对机体不产生明显毒副作用，主要用于制作组织工程软、硬组织，人工器官等。

如硅橡胶是含有硅原子的各种合成橡胶的总称。

其优点是耐高低温，透气性好，便于清洁，耐腐蚀性，具有良好的生物惰性。

可用于引流管，人工腱鞘，还用于防止粘连。

高密度聚乙烯：其用于制造人工髋臼的分子量多在200～500万左右，其摩擦系数低，约为0.03～0.06，抗冲击性强，耐磨性强，年磨损率约为0.1～0.2 mm，是目前国际上普遍用于制造人工关节的较好材料。

聚酯、聚酰胺（尼龙）：主要用于人工肌腱，人造血管，手术缝线。

聚甲基丙烯三甲酯：即骨水泥，主要用于骨缺损的修复，如人工关节假体嵌插部位使用可增加接触面积，还用于椎体成形术。

2.2 生物降解型高分子材料在体温下可以在一定时间内分解为小分子化合物，由体内代谢排除体外。

其中最主要的是聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA)及其混聚物，聚酯类似一类亲水性非常强的高分子降解材料。

聚酯类能在体内降解，最终被分解代谢成CO2和H2O2从人体排出。

PLA具有一定机械强度和良好的加工性能。

PGA可支架诱导促进成骨细胞的黏附增殖和分化，但其降解过快，且降解产物积聚会造成局部PH值下降，导致细胞中毒死亡。

PGA与PLA形成的混聚物可通过二者的比例来调节其机械强度和降解速率[5]。

聚酯类生物降解材料可以制成棒、针、螺钉、接骨板等，受其降解速度限制，固定部分在愈合期间不能承受较大的应力。

是目前组织工程中广泛应用的支架，临床上多用于固定骨折愈合相对较快的骨骼，亦可用于关节镜下膝前十字韧带的损伤后重建、半月板损伤的修复，在骨组织工程学领域也是一种很有前景的细胞培养支架材料[6]，但不适于长骨干骨折固定，因其临床愈合所需时间较长，骨折断端应力大。

生物降解材料作为内固定材料，在手术操作过程中不易割伤软组织，即使在加压情况下也不会损伤松质骨，在所固定的组织愈合之前能够保持足够的强度，可随着骨组织的愈合机械强度适当衰减，使骨折断端得到正常的应力刺激，没有金属材料存在的应力遮挡、腐蚀反应等缺点，可使患者避免清除植入物的第2次手术，亦不影响MR或CT等影像学复查，使用起来比金属制品要安全和方便。

但如果内植物的降解产物超过组织的清除能力，可发生迟发性无菌性炎症，局部突然发红、疼痛、肿胀、有波动感，反应严重者，可发生广泛性皮肤坏死，降解速度快的PCA比降解速度慢的PIA炎症发生率高，血运不佳的部位更易并发炎症反应，因此应权衡利弊，谨慎选择。

医用无机非金属材料
3.1生物活性陶瓷，主要有磷酸钙陶瓷、生物活性骨水泥及生物活性玻璃等，生物活性陶瓷具有骨传导性，它作为一个支架，成骨在其表面进行，还可作为多种物质的外壳或填充骨缺损。

目前最常用的主要有羟基磷灰石(HA)、磷酸三钙(TCP)及两者结合使用3种。

骨水泥很少引起免疫反应，系统毒性也微不足道，具有良好的生物相容性，并
能和骨直接融合，在骨科临床上已经应用于股骨颈骨折的内固定增强和桡骨远端骨折内固定等。

由于此类材料在生物学上缺乏有效的骨诱导性，脆性较大，抗张、抗扭和抗剪力差，为保证固化正常进行，应用时要求受区相对干燥，因此单纯此类材料临床应用较少，仍需进一步改进。

3.2 生物惰性陶瓷氧化铝：氧化铝是一种生物陶瓷，其硬度大，耐磨，生物相容性好，单晶氧化铝可用于骨折内固定，多晶氧化铝即刚玉，可制作人工关节。

研究发现将氧化铝晶体纳米化合物团块浸在与生物体液相似的溶液中，其表面可生成骨样磷灰石层，提示在活体内可能形成生物陶瓷如HAP、TCP等[7]。

此外氧化锆陶瓷的高强度和韧性降低了破裂的风险，故被做成人工股骨头用于全髋关节置换。

最近还报道研制出一种结合了氧化铝的生物特性及铠氧化锆的机械特性的新型物质，这种混合陶瓷比氧化铝陶瓷的磨损率低，在模拟人上进行的初步实验结果具有一定的应用前景[8]。

3.3碳素材料：碳纤维有利于生物组织攀附生长，可用于人工肌腱和韧带的置换[14]。

低温裂解碳又称各向同性碳，是将烃类气体在高温下炭化，可以直接蒸镀在人工关节的运动磨损表面，作为减磨涂层。

类金刚石膜(DLC)亦称金刚石样碳素膜，是一种非结晶的碳氢化合物，具有良好的细胞相容性、血液相容性及高耐磨性高硬度等特点，可以沉积于人工关节表面。

作为聚乙烯的对抗面，DLC同氧化铝、钴基合金的耐磨相当，可显著改善矫形装置的磨损，是一种很有发展前景的膜材料。

纳米生物材料在骨科领域研究最广泛的是用作组织工程支架材料。

理想的基质支架材料不仅需要具备良好的生物相容性、适度的生物降解性、良好的结构相容性、良好的表面相容性以及特定的生物活性，还必须使材料表面能够促进种子细胞的黏附与生长，并能通过表面修饰、控释生物分子或对环境刺激做出响应等机制对种子细胞的黏附和生长进行调控。

纳米生物材料的开发为这种高度仿生或“智能”型基质支架材料的研制提供了可能[9]。

近年来，随着生物医学工程、医学分子生物学、基因工程、组织
工程学、材料科学、纳米技术的的迅速发展，利用不同的生物材料复加工，组配成理想中具有多种生物活性的人工骨将成为现实。

参考文献
[1] 胥少汀，葛宝丰，徐印坎．实用骨科学．第2版．北京：人民军医出版社，2003．357-360．
[2]朱肖奇.生物材料在骨科中的临床应用.中国组织工程研究与临床康复.2009:5738.[3] 李青．钛合金表面涂层应用生物骨的研究．生物骨科材料与临床研究，2004，3(4)：46-49．
[4]王义生,王建儒.可降解镁合金作为骨科应用生物材料的研究进展.河南医学研究.2009,18(1):75-77.[5] Valentin J E,Badylak J S,McCabe G P, et al．Extracellar matrix bioscaffolds for orthopaedic applications.A comparative histologic study [J].J Bone Joint Surg Am,2006，88(12)：2673-2686．
[6] Jeon O.Song S J.Kang S W Enhancement of ectopic bone formation by bone morphogenetic protein-2 released from a heparin-conjugated poly(l-lactic-co-glycolic acid)scaffold [J].Biomaterials, 2007,28(17)：2763-2771．
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第二篇：俗语在生物中的应用
俗语在生物中的应用：
“童叟躬身棋边座，长此以往谁背驼”则着重考察骨的成分中有机物和无机物的比例，决定了骨的硬度和弹性；
“十指连心”来考察皮肤的真皮中分布着大量的感觉神经末梢，
能感受外界的刺激；用
“一针见血”考察出血至少要伤及皮肤的那层结构，来考察皮肤的真皮中有丰富的血；“蜻蜓点水”考察蜻蜓产卵的方式；“儿童急走追黄蝶，飞入菜花无处寻。

”考察动物的保护色；“有收无收在于水，收多收少在于肥。

”考察水和无机盐对植物生长的作用；“种瓜得瓜，种豆得豆。

”考察遗传现象；“一母生九子，九子各不同。

”考察生物的变异现象；“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴。

”考察生态中的食物链和食物网的知识；“桔生淮南为桔，生淮北则为枳”考察温度对生物生长的影响；“山上多植树，胜似修水库，有雨它能吞，无雨它能图。

”考察保持水土、涵养水源的重要性；
同时还可以借助成语与谜语知识来考察生物学的概念。

如：视而不见——保护色；望而生畏——警戒色；以假乱真——拟态；移花接木——嫁接；鹦鹉学舌——模仿行为；孔雀开屏——求偶行为；望梅止渴——条件反射；种豆南山下，草盛豆苗稀——竞争；无中生有——隐性；有中生无——显性
维生素的功能：A，火眼金睛看得清；B，脑筋急转我最灵；C，大力水手羡慕我；D，加钙增高我能赢；还有一个小小E，不怕病菌来入侵……。

“龙生龙，凤生凤，老鼠儿子会打洞”--生物的遗传这是生物的遗传，是生物界普遍存在的现象。

产生的原因是生物在生殖过程中，亲代把自己的遗传物质(DNA)准确地复制出二份传给后代，使后代得到了亲代的遗传物质，从而表现出与亲代相似的性状。

由于生物具有遗传的特性，所以每种生物的后代都与它们的亲代基本相同，因而使生物界的物种能够保持相对稳定。

“一母生九子，连母十个样”--生物的变异
这反映了生物的变异现象，产生原因是由于亲代的遗物质(DNA)在复制过程中出现差错(变化)或在有性以及子代不同的个体间发生差异。

变异有遗传的，也有不遗传的s如果是由于环境条件引起的变异就不能够遗传；遗传物质(DNA)变化引起的变异就能够遗传下来。

由于生物的变异特性，使生物个体能够产生新的性状，以及形成新的物种。

“螳螂捕蝉，黄雀在后”--生物的捕食
意为螳螂正要捉蝉，不知黄雀在它后面正要吃它；在生物学上它具有食物链的含意。

这句谚语隐含的-条捕食食物链是：植物-)蝉+螳螂+黄雀，在这条食物链中，植物是生产者鼍于第斗营养级，蝉；螳螂、黄雀都是消费者，分别属于第二、三、四营养级。

“一山不容二虎”--生物的种内斗争
这一谚语揭示了生物为了争夺资源，食物和空间而发生斗争的现象，虎是大型肉食动物，所处在较高的营养级里，按照生态系统中能量流动是单向的、逐级递减的，传递效率只有10%～20%规律，营养级越高的生物，得到的能量较少，因此其个体数量也就越少，在获得有限的食物空间里，虎的数量越少，就越容易获得食物来维持生存，其数量多时，就不能维持其生存。

为了生存就会出现你死我活的斗争，这样一山就容不得二虎。

“飞蛾投火--生物的应激性
这是指昆虫对光发生的反应，叫昆虫的趋光性。

生物体都有应激性，应激性是指生物体对外界刺激发生反应的特性。

生物因为有了应激性，便能对周围的刺激发：生反应，从而可以避开不利的刺激，使生物体适应周围的生活环境。

”作茧自缚“--生物适应的相对性
蚕吐丝作茧，把自己裹在里面，娥类结茧；能抵御不良环境，保护自身，这是种适应性，但当遇金小蜂时，悲剧就恰恰发生在茧上，金小蜂正是借助于茧对棉红；铃虫的束缚作用，顺利地将卵产于它的体内，这样棉铃虫的”作茧“反而变成了”自缚“。

这说明生物对环境的适应只是一定程度上的适应，并不完全、绝对地适应。

由于环境条件的不断变化，某些特征就会变得不适应了，这是适应的相；对性。

”老鼠过街，人人喊打“--生物的竞争
老鼠毁坏作物，盗食粮食，人人都痛：恨。

从生物学上分析，是生物种间关系的一种竞争现象。

竞争的结果往往对一方不利，甚至于被消灭。

生物与生物之间的生活方式和习性、栖所及食物类型越接近，其竞争程度越激烈。

”一朝被蛇蛟，三年怕草绳“-生物的条件反射
这里蕴含着生物的条件反射；条件反射是高等动物和人都具有的一种生理活动，在大脑皮层的参与下形成的，这种反射提高了动物和人适应环境的能力。

”一方水土育一方人"--生物与环境的关系
人和其他生物一样，都生活在一定的环境中，与环境有着非常密切的关系。

一方面，生物要从环境中不断地摄取物质和能量，因而受到环境的限制；另一方面生物的生命活动又能够不断地改变环境。

生物与环境是一个统一的整体，我们既要看到环境对生物的影响，又要考虑到生物活动对环境的影响和破坏，尤其是人类活动如砍伐森林，围湖造田，建产工业与民用设施等，对环境造成的破坏和影响。

只有这样才能保持人类与自然环境的和谐发展。

第三篇：基于优质护理服务在骨科病房的应用
基于优质护理服务在骨科病房的应用
【摘要】目的：探讨在骨科病房实施优质护理服务，为病人提供个性化服务，提高住院患者满意度，促进医院和谐发展。

方法：转变服务理念，改变工作模式，对骨科住院患者全方位实施优质护理服务。

结论：实施优质护理服务后，提升了护士的整体素质，提高了护理人员工作质量及工作积极性，病人及家属满意度提高，减少护患纠纷，提升了医院的服务品牌。

【关键词】骨科优质服务护理
【中图分类号】R473.12 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2014）05-0424-01
一转变护理理念，强化服务意识
医院护理部对全院护士进行优质护理服务知识培训，灌输优质护理理念，强化优质护理意识，通过学习和动员，护理人员转变了观念，由“要我服务”向“我要服务”转变。

注重临床实效，让患者满意是我们的最终目标。

二优化护理模式，改革护士分工和排班方式
1实行包干责任制护理模式，落实整体护理。

即责任护士对她“分管”的患者的所有护理工作（包括生活照顾、病情观察、治疗、康复、
健康指导等）全面负责，即使休息时也要告诉患者暂时由同组护士“代管”。

2推行小组责任制，由年资高经验丰富的护士担任组长，起带班、指导、监控作用，低年资护士也有成长、发展的空间。

护理组长及责任护士严格按优质护理服务规范进行，护士长每日检查，护理部随时抽查。

3为病人提供全方位护理，科室新增加合同护士3名。

病人从入院到出院完全由专门的一位医生和护士全权负责，实行扁平式、弹性排班，按病人需求调整各班次，一改往日的功能制、责任制护理。

灵活合理配备护理人力，做到无缝隙护理，坚决杜绝治疗护理分离现象，真正落实对病人的全方位的整体护理。

三优化住院环境，优化服务流程，营造温馨病房
环境的清洁与舒适能够影响到病人的情绪，也是病人治疗及恢复过程中基本生活得以保障和优化的前提。

病房内保持清洁、整齐、安静，温湿度适宜。

科内提供微波炉，免费为病人加热饭菜；病区张贴温馨提示语、防滑标识；悬挂全科医务人员的照片，附有个人职称、特长简介，走廊上有图文并茂的疾病健康教育展板；提供便民袋，装有针线、剪刀、笔纸、信封等等。

提供护理用具如：洗头车、床边座便器、助行器等。

定期组织患者公休座谈会，认真听取患者的意见和建议。

实行每日清单中，由护士发放到病人床头，供病人查看。

让病人了解各项治疗与检查和护理的收费情况，对于病人的疑问给予耐心的查询和解释。

四加强业务学习，提高技术水平
丰富的专业知识和娴熟的技能是优质护理的核心内容，知识全面、技术过硬、工作认真负责为首要的护理指征。

组织学习并拟定了各种疾病护理常规、疾病观察要点，组织学习常用药物及新药说明书，加强对三基理论和操作技术的学习，积极参加医院里的业务学习，同时也利用业余时间进行自学考试，从而大大提高了护理人员的专业技术水平及应急能力，将“一切为病人服务”的理念融入到护理技术操作中。

五简化护理文书，把时间还给护士和病人
医院实行电子病历，简化护理文件书写，推行表格式护理记录单，节约了护士书写时间，极大的增加了护士与病人交流沟通的时间，增进了护患感情。

六健康教育
加强与患者的沟通与交流，调动患者参与疾病康复的积极性，要围绕病人能够说到做到的原则。

骨科健康教育最为重要的是术前、术后以及功能锻炼的健康宣教。

1术前宣教
首先评估患者对手术掌握知识的情况，向病人耐心讲解手术的必要性，参加手术的人员，并简单介绍手术过程，关心体贴病人，给予心理支持，适当讲解手术配合及术后注意事项。

告知其禁食禁水时间、戒烟戒酒的必要性。

术前备皮的意义。

做好术前指导如：深呼吸、有效咳嗽、拍背、训练床上大小便等。

2术后宣教
向病人讲解应用各种医疗器材的作用：如石膏固定、心电监护、外固定支架、氧气吸入等的作用和注意事项，腰麻或全麻术后的禁食禁水的时间以及卧位的要求。

给予饮食指导，进食高蛋白高维生素易消化的饮食，多吃蔬菜水果。

保持局部伤口的清洁干燥，教会患者术后翻身的要领。

关心病人，做好心理护理，随时观察患者的心理动态给心理疏导。

3功能锻炼
向患者说明功能锻炼的意义和方法，使患者充分认识功能锻炼的重要性，主动功能锻炼。

功能锻炼以患者不感到疲惫，骨折部位不发生疼痛为度，活动范围由小到大，次数由少到多，时间由短到长，强度由弱到强，循序渐进的进行锻炼。

对患者认真制定锻炼计划，在锻炼的过程中，根据患者的全身情况，骨折愈合进度，锻炼后的反应效果等，不断修订锻炼计划，增删锻炼内容。

七关注细节，落实基础护理
基础护理是护理工作中最重要的环节。

骨科病人大部分都是卧床
行动不便的病人，做好基础护理显得尤为重要。

自应用优质护理服务以来，基础护理得到很好的落实，晨晚间护理更加到位。

生活护理与专业技术紧密结合，基础与专科相结合，使病人在接受护理的同时，体会到专业护理，以专业的护理手段解决病人的问题。

晨间护理采用湿扫法清洁并整理床单元，必要时更换床单元。

手术患者行动不便生活不能自理的患者，我们协助漱口、洗脸、喂饭。

对生活半自理或完全不能自理的病人我们协助他们翻身、拍背、功能锻炼，必要时协助患者洗漱。

有伤口引流的患者给予各种引流管，并妥善处理，帮助患者倾倒引流液、尿液等。

晨间交流：询问夜间睡眠、疼痛、晨间进食等情况。

尤其注重术后患者的伤口及疼痛的情况，及时发现及时处理。

2晚间护理
整理床单元，必要时予以更换。

整理，理顺各种管道。

对患者进行睡前指导。

对不能自理的患者进行口腔护理，睡前排便护理。

对于术后疼痛的病人，应注意周围环境安静便于入睡。

病室内电视机按时关闭，要求家属离院。

病重病危的病室保留廊灯，便于观察病人。

第四篇：浅谈优质护理服务在骨科病房的应用
浅谈优质护理服务在骨科病房的应用
【摘要】目的：探讨在骨科病房实施优质护理服务，为病人提供个性化服务，提高住院患者满意度，促进医院和谐发展。

方法：转变服务理念，改变工作模式，对骨科住院患者全方位实施优质护理服务。

结论：实施优质护理服务后，提升了护士的整体素质，提高了护理人员工作质量及工作积极性，病人及家属满意度提高，减少护患纠纷，提升了医院的服务品牌。

【关键词】骨科;优质服务;护理
优质护理服务是指以病人为中心，强化基础护理，全面落实护理责任制，深化护理专业内涵，整体提升护理服务水平。

为了不断提升护理质量，我院骨科在2011年9月开始实施优质护理服务至今，已取得了较好的效果，现将采取的具体措施总结如下：
1.转变护理理念，强化服务意识。