目前骨折手術(shù)中用的鋼板或者鋼釘只有少部分是不銹鋼,大部分是鈦合金材料,鈦合金是一種惰性金屬,生物相容性較好,并且不容易發(fā)生斷裂,它感染率也低于不銹鋼,但這不代表不銹鋼沒有自身的優(yōu)勢。
不銹鋼合金應用于骨科手術(shù)已經(jīng)超過了100年,至今也還在使用,316L型不銹鋼通常用于骨組織的愈合。316L型醫(yī)用不銹鋼在上世紀70-90年代很受歡迎,因為它與生物液體直接接觸時最耐腐蝕,通常用來制造手術(shù)鋼板和螺釘,它的優(yōu)點有三個,第一,彈性模量較大,材料抵抗彈性變形能力強,剛性強,比骨頭還硬。第二,不銹鋼螺釘?shù)呐まD(zhuǎn)特性與鈦螺釘不同,比鈦螺釘更容易操作,可以提醒醫(yī)生不要擰得太緊。第三,它的價格要比鈦合金要便宜。
鈦的重量比不銹鋼要輕得多,這種材料的優(yōu)點在于與骨骼的彈性模量相似,彈性和韌性更好,人體相容性更佳,也更耐腐蝕。而且不會失去光澤,不會引起過敏。相較不銹鋼材料感染率也更低,一些研究表明在骨折愈合中,鈦合金形成的骨痂更多,骨不連的情況比不銹鋼少,這是因為鈦合金鋼板可在骨折部位進行足夠的微動,如果太緊的話不利于骨折的愈合。鈦合金也有缺點,第一,價格昂貴。第二,暴露在氫、氮和氧中很容易受到污染,可能影響使用。第三,不銹鋼可能比鈦具有更強的抗彎性。
與不銹鋼相比,鈦合金重量更輕,但不容易失效或者斷裂。
與不銹鋼相比,鈦合金雖然剛性較低,但總體比不銹鋼更堅固。
與不銹鋼相比,鈦合金不易產(chǎn)生免疫反應,具有更強的耐腐蝕性。
與不銹鋼相比,鈦合金能通過核磁共振檢查,不銹鋼則可能不行。
總體來說,鈦合金的性能優(yōu)于不銹鋼,目前主流也是鈦合金,鈦具備柔韌性,彎曲而不會斷裂。鈦還可以刺激周圍的骨骼生長,骨骼會和植入物長到一起。從而非常牢固地固定在骨骼上,以髖關(guān)節(jié)置換為例,鈦合金用于股骨柄,不少患者二十多年后人工關(guān)節(jié)依然保持原位,更適用于年輕患者。
除此之外,在股骨遠端和脛骨骨折固定的研究中,與不銹鋼相比,鈦植入物的失敗率和并發(fā)癥發(fā)生率更低。在使用髓內(nèi)釘治療脛骨干骨折時,與不銹鋼相比,鈦釘?shù)臄嗔崖瘦^低。但在鎖骨、橈骨遠端、腳踝和足部等區(qū)域,這兩種材料的差別還沒有非常確切的結(jié)論。
鈦合金的性能更好,不銹鋼的性價比高,如果手術(shù)前已經(jīng)決定一兩年后就拆掉鋼板,可考慮使用不銹鋼鋼板或者螺釘,經(jīng)濟上花費更少。如果以后不準備拆鋼板,例如脊柱等手術(shù),建議使用鈦合金,它具有和人體優(yōu)良的相容性,不會隨時間腐蝕,而且貼合性也好。除此之外,醫(yī)生也會根據(jù)具體的骨折部位考慮使用哪種材料。
醫(yī)學科普,僅供參考。
參考資料:
《骨科植入材料》,NIH,2022.
《外科植入物中的不銹鋼和鈦》,AZO,2013
《使用鈦與不銹鋼植入物進行骨折固定的系統(tǒng)評價》,NIH,2021.