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關(guān)注塑料在醫療假肢中的應用

時(shí)間:2020-05-26 05:11 閱讀:567 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

????????12月3日是國際殘疾人日,根據統計,目前全球共有約6.5億殘疾人,約占世界人口總數的10%。在這部分人群中,肢殘人士通??释ㄟ^(guò)移植或使用假肢來(lái)實(shí)現生活和外貌的正?;?,在科學(xué)技術(shù)和醫療水平不斷提升的當下,對于假肢的制作和功能化等方面,也越來(lái)越顯示出科技帶來(lái)的力量。

????????在涉及材料上,再生塑料的應用令假肢除了幫助肢殘人士實(shí)現生活正?;舛嗔艘粚迎h(huán)保意味。在國外一項名為Circleg Project的公益項目中,使用了再生塑料來(lái)制作低成本的假肢(下肢),為并不富裕的肢殘人士帶來(lái)福音。

????????通常這些地區往往因為沖突而產(chǎn)生較多的殘疾人口,并且由于經(jīng)濟發(fā)展欠佳,也多扮演著(zhù)世界資源回收處理最后一站的角色。通過(guò)回收當地豐富的廢塑料資源(主要由聚丙烯材料制作),經(jīng)過(guò)添加玻璃纖維來(lái)增強其物理性能,令其達到假肢下肢材料強度的要求。經(jīng)過(guò)加工制成的Circleg假肢零件,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易組裝即可使用。

????????據悉,通過(guò)這種方式制作的假肢材料成本降低約達50%,制作技術(shù)基于欠發(fā)達國家的國情和回收制造能力出發(fā),通過(guò)注塑或擠出方法進(jìn)行制作,同時(shí)也極大地保證了假肢的功能和便利性。比如在下蹲、跪坐等姿態(tài)下,假肢關(guān)節可以在一定范圍內進(jìn)行活動(dòng),并帶有關(guān)節保護機制,保證零件較少受到灰塵入侵;特殊構造的膝關(guān)節部件能夠令用戶(hù)在行走時(shí)免受磕絆的煩惱;顏色定制化更具人性等等。

????????同樣的,來(lái)自德蒙福特大學(xué)的Karthikeyan Kandan博士也給出了一種基于再生塑料進(jìn)行制作假肢部件的可行性方案。他使用回收的塑料水瓶進(jìn)行研磨紡絲,經(jīng)過(guò)加熱并模塑成假肢接受腔。報道稱(chēng),通常高質(zhì)量的假肢接受腔的花費達到5000英鎊,而這種工藝之下制成的接受腔成本大約僅在10英鎊左右。

????????Kandan博士在印度尋找了兩名志愿者進(jìn)行嘗試,根據反饋,該接受腔重量更輕,便于行走,并且較為透氣,在氣候炎熱的印度使用體驗感比較理想。Kandan博士表示,這一舉措將有助于恢復中低收入國家肢殘人士的行走能力,還將有望對公共健康和福利起到積極的影響。

????????而在高端材料設計方面,熱塑性碳纖維材料、3D打印技術(shù)等也正成為假肢制作領(lǐng)域的新成員。比如碳纖維復合材料具有強度高、質(zhì)量輕的特點(diǎn),在許多膝關(guān)節的殼體及假腳腳芯中都有使用,其表現出的理想的能量?jì)Υ媾c釋放性能,使得不少運動(dòng)型假腳都使用的這類(lèi)材料。類(lèi)似應用的還有碳纖維人工韌帶,除了具備上述優(yōu)點(diǎn)還表現出良好的生物相容性。

????????除此之外,聚醚醚酮作為一種熱塑性碳纖維增強復合材料,不僅在體外細胞培養、體內軟組織及對骨組織方面具有良好的生物相容性,在醫用3D打印植入物表現也十分亮眼,比如骨骼修復材料、手術(shù)支架等,與傳統方法中使用的陶瓷材料、金屬材料相比,更耐久、安全、友好。

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