中大医健园｜获奖治骨折新法可降解镁金属驳骨免二次拆除手术

2022-05-02 00:00

骨折手术一般要用钢或钛金属骨板、骨钉固定断骨，然而康复后或须再次动手术移除固定物。中大医学院矫形外科及创伤学系团队研发以镁金属作植入物，藉其可降解特性，不但能免除二次手术之苦，分解出的物质更能促进骨质生长，增加愈合后的骨强度，这对患有骨质疏松的骨折病人更是福音。
夺得发明金奖

很多人知道身体骨骼含钙质，其实镁亦是骨骼、肌肉细胞及神经系统的重要成分。镁除可成为维持身体机能的微量元素，对骨折病人更有独特功用。早前中大医学院团队研发利用镁作为混合性内植物以固定骨折位置，赢得「2022年日内瓦国际发明展」金奖。据香港中文大学卓敏矫形外科及创伤学系教授兼实验室主任秦岭指，想到以镁作为骨折手术固定物，全因他年轻时的意外经历。「上世纪九十年代初在瑞士雪地运动时遇上意外，颧骨骨折，当下即以不锈钢板来接驳颧骨，康复后一年，医生却指因患处太近眼睛，有可能引致感染发炎，建议进行二次手术将金属固定物移除，得悉那刻压力非常巨大。」正因为曾受再捱一刀之苦，令秦教授开始研发利用体内可降解镁金属，代替不锈钢或钛合金，作为驳骨手术固定物的材料。
有效促进成骨

秦教授指出，百年前已有欧洲人想到用镁金属治疗骨折，惟后来不锈钢及钛金属研发成功，当时镁金属纯度和合金工艺不过关，相关临牀研究才慢慢停下。然而近年人均寿命延长，骨质疏松引致骨折的情况愈来愈多，以镁作为驳骨材料，比不锈钢及钛金属更有助骨骼愈合，于是重新成为研究目标。

秦教授说：「以镁作为植入物好处甚多，它不但在地球蕴含量较铁或铝更多，而且可通过工业提炼成纯镁或镁合金，适合制成镁钉等用于手术固定，加上镁金属的刚度接近骨质，不似不锈钢或钛金属等传统物料因硬度过强，接驳断骨后会出现被固定骨不受力情况，影响断骨生长愈合，因此是上佳的驳骨物料。」

不过说到镁的最大优点，便是它可降解的特性，原来镁金属可在人体内自行分解，其释放出的镁离子和氢气，有促进骨骼生长的作用。「镁金属降解称镁离子，能使局部成为硷性环境和氢气，不但可以防止炎症，也可让骨痂生长更多，而氢气亦可作为血供的『养料』，有助骨骼修复，成骨效果更佳。」

以不可降解植入物进行骨折手术，康复后如出现发炎情况（图右），有需要进行二次手术移除植入物。

愈合更快康复后增骨骼强度

镁金属在人体内慢慢分解消失，没有金属固定物料引致炎症的风险，可减低要再次进行取出植入物手术的机会。「镁的降解速度，视乎其纯度而定，纯度愈高降解速度愈慢，更能配合作为骨科植入物的需要。」至于在体内需时多久可全部降解，秦教授指要视乎所用的镁钉或镁板大小和植入部位，像用于固定髋骨的纯镁钉，大约十二个月便会降解一半，约两、三年时间会完全消失。秦教授表示，镁既是人体所需成分之一，过往研究亦指降解后在人体血液含量也不会超出人体内安全指标，其生物安全性好，惟要考虑的是，镁的降解速度可能较骨折愈合更快，若在患处太大及负重的骨块中使用，未待骨折康复已开始分解会有再度折断风险，因此秦教授指现在会按照实际断骨位置及受力等情况，研究利用最佳的镁植入物手术方案，包括利用纯镁或镁合金，或以镁钉配合不锈钢或钛锁定板的组合器械进行治疗。　

「现在研究成果显示以镁钉进行骨折固定手术，除可减少移除植入物数量，康复后骨骼强度，也较使用不锈钢或钛金属等传统物料高出三分之一，亦可显著缩短愈合时间达三成。」

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