镁及镁合金植入体在骨科临床中的应用分析

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【摘要】 目的 探讨并分析镁及镁合金植入体在骨科临床中的应用。方法 回顾性分析关于镁及镁合金在医学领域及骨科临床中的应用情况， 并对结果进行参考和总结。结果 镁合金具有良好的生物相容性及可降解性和生物安全性等优点 ， 并且其资源丰富 ， 可在生理电解质环境中通过腐蚀而发生降解的特性 ， 展示了其在骨科领域巨大的潜在应用前景 ， 在骨科临床中的应用效果显著。结论 镁及镁合金是未来生物医用植入材料重要的发展方向之一， 值得临床推广应用。

【关键词】 镁；镁合金；可吸收材料；金属材料；骨科

生物材料是和生物系统相作用 ，用以对生物体进行诊断、治疗修复和置换损坏的组织、器官或增进其功能的材料[1]。由于各种医用植入材料植入体内后都将与组织和细胞直接接触 ， 因此 ， 用于体内的金属材料必须具备良好的力学性能和生物安全性能。镁是可被人体吸收的常量元素 ， 因此镁合金作为生物材料的一种 ， 在医用生物材料方面具有明显的优势 ， 如镁在体内可以降解成可溶的无毒氧化物从肠道排泄出去 ， 而且镁合金在降解过程中释放出镁离子 ， 能够促进成骨反应[2， 3]；良好的生物相容性和生物可降解性[4， 5]使镁有望发展成为一种新型金属可降解植入材料。本文就近年来生物可降解镁合金材料作为骨科植入物的研究作出回顾与总结， 为镁及镁合金在骨科等临床应用方面提供生物学依据。现将结果汇报如下。 1 资料与方法

1. 1 一般资料 检索 2000～2013年 PubMed数据库及 CNKI 数据库有关镁离子合金在医疗领域的研究进展等方面的文献。英文关键词为“magnesium； magnesium alloy； biodegradable； biomaterials；the orthopaedics”。中文关键词为“镁；镁合金；可降解；生物医用材料；骨科”。英文文献 168篇 ， 中文文献 81篇。

1. 2 方法 检索文献入选标准：检索与镁合金植入物 ， 镁合金棒、镁合金螺钉、镁合金接骨板在骨科应用的相关文献；选择近期发表在权威杂志上的文章。排除标准：重复性研究报告；未发表的文章；内容不可靠者；需电话追踪和手工检索逐一分析的文章。质量评估：纳入考虑范围的都是发表在国内外权威期刊上的文献 ， 研究内容新颖可靠 ， 具有较高学术价值的基础研究及综述类文献 ， 对纳入符合标准的文献进

作者单位：265200 山东烟台市莱阳中心医院骨科

行总结分析。

对筛选出的文献进行综合分析， 初步制定了分析的指标 ， 如文献发表的时间、期刊及文献的来源、文献类型、发表文章较多的作者分析、申请基金情况等。对指标进行分析后 ， 做出初步总结并详细记录。 2 结果

2. 1 镁合金作为生物医用植入材料 ， 从上世纪的上半叶开始 ， 国内外对镁合金各方面的研究层出不穷 ， 本文通过研究分析 ， 镁元素属于人体必需的微量元素之一 ， 几乎参与人体内所有的新陈代谢过程 ， 所以镁可用作骨折固定的材料 ， 加速骨愈合能力 ， 参与蛋白质的合成 ， 减少血液中胆固醇的含量。就人体循环系统而言， 镁可引起血管扩张， 有效防止“三高”、动脉硬化及心肌梗死等症状 ， 在一定程度上增强了心血管的抗病毒能力[6-8]。但镁具有一定的腐蚀性 ， 若腐蚀速度过快 ， 降解过程中会产生大量的对人体有害的氢气 ， 容易给患者造成皮下气肿、血压过低、肌肉麻痹及呼吸疾病等 ， 难以在骨科固定中顺利应用。

2. 2 镁及镁合金具有良好的生物相容性。镁合金具有与人骨最为接近的倔强强度和机械性能 ， 镁合金中低锌含量有利于增加合金强度、延展性和耐腐蚀性能 ， 植入人体后 ， 可有效缓解人骨与镁合金之间的应力遮挡效应 ， 有效促进了骨组织的生长和愈合 ， 从而达到治疗的需求。另外 ， 镁具有很低的标准电极电位 ， 在人体体液中生成的镁离子可被周围机体组织吸收， 然后通过体液排出体外。

2. 3 生物安全性。人体内镁的正常含量在 21～25 g， 而且在人体内具有特定分布区域 ， 在机体新陈代谢过程中 ， 参与细胞合成及骨生成和所有膜的结构。研究表明[9-11]， 镁可通过改善耐腐蚀性来消除其溶血的作用。镁还是能量传输、贮存和利用的关键元素 ， 能调节 RNA和 DNA的结构 ， 对维持细