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碳纖維復合材料在骨外科醫療中的應用

2021-10-23

碳纖維復合材料已廣泛應用于醫學的各個領域,除了用于X光、CT、B超等檢查用的碳纖維床板、頭托、腹板等常見醫療輔助設備外。碳纖維復合材料在醫療領域中的應用形式越來越多樣化,本文僅針對碳纖維復合材料在骨外科醫療中的應用作一簡單介紹。

碳纖維踝足矯形器:

踝足矯形器通常用于調節足下垂踝關節不穩定性,緩解其對踝部關節造成的壓力,為患者提供良好的平衡感,減少絆倒和摔倒的風險。矯形器的使用可以明顯提高患者的姿勢控制能力,增加體位穩定性和降低運動耗能。對患者來說,矯形器的靈活性、穿戴后的舒適度、對腳踝的支撐性這些方面*為重要。踝足矯形器的材料涉及熱塑性塑料、金屬、皮革和碳纖維復合材料等。

近來,市場上對足下垂矯形器材料方面越來越傾向于輕質材料,越來越多的矯形器開始采用輕型碳纖維預浸材料制作主體部分。臨床研究發現,碳纖維踝足矯形器的步態好于聚丙烯塑料踝足矯形器和不穿矯形器時的步態,因為碳纖維材料具有特殊的性能優勢,其比聚丙烯塑料矯形器的質量更輕,強度更大,且有儲能作用,患者穿著時比穿戴聚丙烯塑料踝足矯形器更加省力,實用價值更強。

碳纖維復合材料在骨外科醫療中的應用

碳纖維骨外固定器:

山東省立醫院及第二軍醫大學附屬長征醫院骨科在臨床應用中發現,采用連續碳纖維增強聚烯烴復合材料棒替代骨外固定器中的金屬連接桿,效果顯著。在大量使用后,這種碳纖維增強熱塑性復合材料連接桿沒有發生變形、折斷等現象,固定牢靠無位移,患者也沒有發生過敏等不良接觸反應,*重要的是材料更加輕便,X光透過性能好,便于檢查。

不過,從生物相容性以及材料的性能方面看,采用連續碳纖維增強聚醚醚酮復合材料制作的骨外固定器在整體性能方面表現更理想。由無錫智上新材料采用自主研發的連續碳纖維增強熱塑性復合材料預浸料制作的骨外科醫療器械,不僅耐高溫、蠕變小、強度大、質量輕、耐疲勞、耐腐蝕,X光透過性能好,尤為關鍵的是無錫智上新材打破了從國外進口原材料形成的價格壁壘,使高端熱塑性碳纖維復合材料可以廣泛地應用于各類骨外科醫療配件中。

碳纖維術中透視架:

趙萬東、王寧、李成山等人通過多年臨床實踐,利用醫用碳纖維材料良好的透X光性能設計出一種用于骨科手術中的透視架,該透視架能夠將患者患肢部分在較長時間的手術過程中穩固地支撐起來,而不影響多角度的透視顯影。

術中透視時,尤其是在照射側、斜位圖像時,直接將患肢放在該透視架上,然后任意調整C臂機方向曝光,可以從多個角度不同方向真實、準確地觀察四肢顯影情況。避免了由醫師將患肢徒手抬起和調整時所造成的X射線線暴露及患肢微動造成的誤差。整個透視架極為輕便,容易操作,在其輔助下,患者患肢部分成像更加清楚。

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