第一章绪论
1.1 前言
生物医学材料[i]（biomedical materials）又称为生物材料。是用以和生物系统接合，以诊断、治疗或替换机体中的组织、器官或增进其功能的材料。它可以是天然产物，也可以是合成材料，或者是它们的结合物，还可以是有生命力的活体细胞或天然组织与无生命的材料结合而成的杂化材料。与生物系统直接接合是生物医学材料最基本的特征，如直接进入体内的植入材料，人工心肺、肝、肾等体外辅助装置等与血液直接接触的材料。生物医学材料除应满足一定的理化性质要求外，还必须满足生物学性能要求，即生物相容性要求，这是它区别于其他功能材料的最重要的特征。
生物医用材料可以按多种方法分类。根据材料的组成和性质，可以分为医用金属及合金、医用高分子材料、生物陶瓷，以及它们结合而成的生物医学复合材料。根据在生物环境中发生的生物化学反应水平，可分为近于惰性的、生物活性的以及可生物降解和吸收的材料。
1.2 骨水泥的产生与发展
目前生物活性陶瓷作为骨填充、修复材料已经在临床上大量应用，但由于这些材料都是高温烧结后的块状或颗粒状，不具有可塑性。医生在手术过程中无法按照病人骨缺损部位任意塑型，而且不能完全充填异形骨空穴。另一方面，人工关节的固定、不稳定性骨折的内固定等同样也需要一种新的生物医用材料。因此，一种新型的生物材料－骨水泥成为了人们关注的热点。生物骨水泥在发展过程中形成了两大体系：生物相容性较差的PMMA骨水泥和生物相容性良好的磷酸钙骨水泥。
1.2.1 PMMA 骨水泥
以聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(polymethyImethacrylate cement, PMMA)，为代表
的传统丙烯酸酯类骨水泥是一种由粉剂和液剂组成的室温自凝粘结剂[ii]。但PMMA 属于生物惰性材料，不能与宿主骨组织形成有机的化学界面结合，另外凝固聚合过程中产生热量、单体的细胞毒性作用、可操作时间有限等不足也限制了其临床应用[iii]。
1.2.2 CPC骨水泥
磷酸钙骨水泥(Calcium Phosphate Cement, CPC)最早由美国的Brown和Chow 于20世纪80年代提出[iv]，CPC是由一种或几种磷酸钙盐粉末的混合物与调和用的液相发生水化发应，在生理条件下能自固化，如：在温度(37 ℃)、湿度(100 %)条件下发生水化反应得到与人体骨组织相近的固化产物－羟基磷灰石或透钙磷灰石，因此具有一定的可降解性和良好的生物相容性[v]。常见的磷酸钙盐见表1-1所示。
表1-1主要磷酸钙盐种类
名称分子式缩写Ca/P
一水磷酸二氢钙无水磷酸二氢钙二水磷酸氢钙无水磷酸氢钙α-磷酸三钙β-磷酸三钙羟基磷灰石
氟磷灰石
磷酸四钙Ca(H2PO4)2·H2O
Ca(H2PO4)2
CaHPO4·2H2O
CaHPO4
α-Ca3(PO4)2
β-Ca3(PO4)2
Ca10(PO4)6(OH)2
Ca10(PO4)6F
Ca4(PO4)2O
MCPM
MCPA
DCPD
DCPA
α-TCP
β-TCP
HAP或HA
FAP
TTCP
0.50
0.50
1.00
1.00
1.50
1.50
1.67
1.67
2.0
1.3 磷酸钙骨水泥
1.3.1 磷酸钙骨水泥的种类
CPC固相由各种磷酸钙和钙盐组成，其组成可随预期生成物性质（Ca/P比等）的不同而变化。不同研究者研制出了不同种类的磷酸钙骨水泥，表1-2列举部分代表性磷酸盐骨水泥[vi]。
表1－2 典型的磷酸钙骨水泥组成[6]序号骨水泥粉末组成简介
1 TTCP-DCP 类水泥
（1）TTCP +DCPD
（2）TCP＋DCPD + HA
（3）TTCP＋DCP （1）研制出的第一个CPC 骨水泥
（2）加入HA 自凝时间从22 min 降至9 min
（3）研究了骨水泥水化反应的机理及制备条件以及对抗压强度的影响
2 β-TCP 类水泥
（1）β-TCP +MCPM
（2）β-TCP +MCPM
+CPP + CSH+ CSD
（3）β-TCP +DCPD +
CC
（4）β-TCP +DCP + HA （1）基于β-TCP 可作为可降解吸收植入材料，与MCPM 研磨后用水调和生成DCPD 水化物凝固；但DCPD 酸性较大，对有机体有刺激作用，另外，凝结时间较快（30 s）
（2）配料除β-TCP + MCPM 外，添加CPP，CSH，CSD 最佳组成为64 % TCP，16 % MCPM，15% CSH，5 % CPP
（3）1990 年Mirtichi等研究了β-TCP类骨水泥的新体系：β-TCP + DCPD + CC，用DCPD 和HA饱和液调和反应中生成的HA晶粒与β-TCP聚集体，起桥连接作用，从而提高了强度；反应中生成的CO2则增加水泥的孔隙度（4）研究了β-TCP粒度对CP骨水泥凝结时间和强度的影响，S/L=1.5，调和液含H3PO4、H2SO4、Na4P2O7
3 α-TCP 类水泥
（2）α-TCP +DCPD
（3）α-TCP +DCPD
（4）α-TCP +DCPD +
TTCP
（5）α-TCP +MPCM
+CaO + HA（晶种）
（6）α-TCP+ MPCM+
CaCO3
（7）α-TCP＋β-TCP +
PHA （1）用琥珀酸钠的溶液调和，可控制凝结时间，加入硫酸软骨素易于混合，这种骨水泥在体内与骨组织直接连接，有很好的相容性，并在体内降解吸收
（2）为提高α-TCP + DCPD 水泥的硬化体强度，添加TTCP，此种水泥可作为骨替代物、骨水泥或牙科材料
（3）用去离子水调和，进行了组分、固液比粉末尺寸大小、HA 加入量等对骨水泥强度的影响优化实验
（4）Constantz等分析人体骨的矿物是含有碳酸盐的磷灰石[Dahllite，Ca10(PO4)6CO3.H2O]，报导了以α-TCP为基料配以MCPM + CaCO3经干混，用磷酸钠溶液调和几分钟后形成糊剂，注射到修复部位，10 min后由于Dahllite 晶化而变硬，初始抗压强度为10 MPa，12 h 后材料已含85-95 %的Dahllite，最大抗压强度为55 MPa，抗张强度为2.1 MPa。Ca/P≈1.67，CO32－含量 4.6 %（质量分数）,并含少量Na+，这种组成与天然骨近似
4 MCPM＋CaO 混合物最佳Ca/P 比为 1.36±0.03，产物为
OCP，在骨水泥中加入2 %的HA
5 CaO + SiO2+ P2O5+
CaF2生物玻璃陶瓷粉研磨至 5 μm用磷酸铵溶液调和，糊状料在几分钟内固化，在几周之内能与生物骨形成骨性结合，CaO/SiO2/P2O5的比值极小的变化会导致骨水泥的抗压强度极大的变化。CaF2的加入将提高骨水泥的抗压强度，相反，MgO的加入会降低骨水泥的抗压强度。强度变化是由于骨水泥晶界上生成不同量HA 的结果
备注：TTCP：磷酸四钙[Ca4(PO4)2]；DCPD：二水磷酸氢钙[CaHPO4.2H2O]；DCP：磷酸氢钙[CaHPO4]；β-TCP：β-磷酸三钙[β- Ca3(PO4)2]；CPP：焦磷酸钙[Ca2P2O7]；CSH：半水硫酸钙[CaSO4·0.5H2O]；CSD：二水硫酸钙[CaSO4·2H2O]；CC：碳酸钙[CaCO3]；α-TCP：α-磷酸三钙[α-Ca3(PO4)2]；HA：羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]；OCP ：磷酸八钙[Ca8H2(PO4)6·5H2O] ；SHA：烧结羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2-2x O x] ；PHA ：沉淀羟基磷灰石；MCPM ：一水磷酸一钙[Ca(H2PO4).H2O]
1.3.2 磷酸钙骨水泥的特性
磷酸钙骨水泥作为一种具有生物活性的生物材料，相比生物陶瓷材料具有以下优良特性或特点。
1.3.
2.1 自固化性
CPC在人体生理环境下可自行固化，这是由其理化性质决定的，但是固化性能随CPC形成条件不同而表现出一定的差异。CPC粉剂与液剂调和后为糊状，在几分钟至数小时产生凝结且与骨直接粘结，固化体强度大小与组成有关。
1.3.
2.2 形状可塑性
CPC调合后呈糊状物，可按要求和骨缺损部位或牙根管缺损部位形状任意塑形，自固化后保持外形不变，克服了HA陶瓷加工难的缺点。通过固化液的选择，可以得到5 min-30 min[vii]初期硬化的时间，可以有充足的时间使之在骨缺损部位准确塑形，固化后也可以做外形的修整。
1.3.
2.3 凝固时间
凝固时间，是指从粉剂和液剂调和后至调和物具有一定的强度所需的时间。临床上对凝固时间的要求与不同外科手术操作相关，如用于牙科的CPC要求凝结时间较短，优选的应在10 min以内，用于骨缺损修复的CPC应控制在30 min 以内[viii]。凝结时间可衡量实际手术操作的可行性，根据手术部位和硬化条件要求不同，应可以在一定范围内可调节。
1.3.
2.4 生物降解性
磷酸钙骨水泥具有一定的生物降解性，其生理化学溶解是一种体液介导过程，其溶解速率决定于多种因素，包括周围体液成分和pH 值、材料相组成和结构(磷酸钙盐的溶解度次序：无定型磷酸钙>磷酸氢钙>磷酸氧四钙>α-磷酸三钙>羟基磷灰石)、材料的结晶度和杂质的种类及含量（如镁离子有稳定TCP 的作用）以及材料的溶度积(TCP 在水溶液中可形成由羟基磷灰石覆盖的新表面)。
1.3.
2.5 生物学性质
良好的生物相容性和生物学安全性是骨修复材料必备的基本条件。CPC具有良好的生物相容性，在人体生理环境下可自行转化为与人体骨结构相似的HA, 植入人体后与自然骨是骨性结合，并且不会改变骨正常的生理过程，无明显的炎症反应，未发现有致畸性及毒性[ix]。植入试验表明，材料与宿主骨亲和性好，表明CPC能引导新骨的生成，具有骨传导和诱导成骨特性[x,xi]。
1.4 可注射磷酸钙骨水泥
CPC良好的生物相容性、骨传导性、可降解性和低放热性, 植入后可以迅速形成骨性结合，能任意塑形及诱导骨组织再生的这些特性使CPC 可以用于粉碎性骨折及掌骨、指骨等不稳定骨折的治疗和骨缺损的充填[xii]，并已于上世纪90 年代末经FDA批准用于临床。随着临床技术的发展，对手术创口的要求越来越小，逐渐发展微创外科。在骨缺损和骨折治疗中，有一些手术要求通过注射器和针头经皮穿刺注射的方式来完成对骨缺损的修复和骨折固定。如骨质疏松症和骨质疏松性骨折的预防和治疗，骨质疏松的病人用螺钉作为内固定时，由于骨床稀疏，骨对螺钉的把持力不够，很容易出现螺钉滑丝、松动、脱出，导致固定失败，这成为医学上急需解决的难题。如果能够将骨水泥注入椎体内，将会达到增强椎体强度和稳定性，防止塌陷，缓解腰背疼痛，甚至部分恢复椎体高度的目的。对于一些骨水泥用量少而且需要定位的“小”外科手术(如牙根管充填)，若采用导管插入注射CPC来完成，手术将更方便[xiii]。因此近年来，可注射CPC 成为CPC 研究的重点,并可能在众多的医疗领域中具有更为广泛的应用前景。
1.4.1 可注射磷酸钙骨水泥可注射性能的研究
可注射CPC的最大的特点在于它可在混合物固化反应前用注射器直接注射到骨缺损部位，避免了手术切开以及由此带来的其他问题，非常适用于不需手术复位的骨折或骨缺损的治疗以及难以通过手术方法达到治疗目的的病例，如椎体的骨质疏松或压缩骨折等。目前，已有不少学者通过各种方法对可注射骨水泥的可注射性能进行过深入的研究和探讨。
1.4.1.1 添加有机物
在固相成分或者液相成分中添加适量的有机物成分，可以有效的改善骨水泥的可注射性能。
乳酸溶于水后形成黏稠的液体, 将乳酸溶于骨水泥的液相中, 由于乳酸的黏稠特性, 骨水泥刚混合后即可注射，从而提高了骨水泥的注射性能。Leroux 等[xiv]认为随加入乳酸浓度的增加，骨水泥的可注射性也随之增加。
柠檬酸是一种无色透明的晶体酸, 骨的矿物相中即含有柠檬酸根离子, 在骨磷灰石的形成和/或溶解过程中扮演着重要角色。Sarda等[xv]在水泥液相中加入柠檬酸以改善骨水泥的流动性, 开始可注射性随柠檬酸浓度的增加而逐渐增加, 在柠檬酸浓度达到一定值，注射能力系数达最大值；而后注射能力系数随柠檬酸浓度增加而逐渐降低。但由于柠檬酸可吸附于反应物和产物中, 而抑制各种磷酸钙和磷灰石的形成，导致CPC形成速率减慢。
1.4.1.2 添加无机物
在固相成分或者液相成分中添加适量的无机物成分，可以有效的改善骨水泥的可注射性能。
Khairoun等[xvi]发现向CPC中加入CaCO3,可使某些配方的CPC操作性大大提高,通过改变CaCO3的比例可得到可注射性CPC。Briak[xvii]等认为磷酸钠盐使水泥的固化反应加速,一般水泥配方的液相均采用不同浓度的磷酸钠盐溶液, 增加固化液中Na2HPO4浓度, 可使CPC的注射性能大大增加。
1.4.2 可注射磷酸钙骨水泥抗压强度的研究
抗压强度是衡量可注射CPC在体内硬化后抗负载能力的指标，其大小直接
影响CPC材料的应用。磷酸钙骨水泥作为一种较理想的骨替代材料，抗压强度是目前制约磷酸钙骨水泥应用范围的主要因素。提高CPC，特别是可注射CPC 的抗压强度，是可注射磷酸钙骨水泥的主要研究目标之一，对其临床应用具有重要意义。根据文献研究，影响磷酸钙骨水泥的抗压强度的主要因素包括以下方面：1.4.2.1 CPC固相成分
CPC固体粉末主要由磷酸钙盐组成。最初的磷酸钙骨水泥主要由磷酸四钙和无水磷酸氢钙或二水磷酸氢钙组成，随着骨水泥研究的进一步深入，CPC粉末有了更广泛的选择范围[xviii,xix]。一般的CPC固相成分是由一种或几种磷酸钙盐组成。
Doi等[xx]首先在溶液中合成碳酸盐磷灰石，然后将合成的碳酸盐磷灰石(Na3Ca6(PO4)6)在1500 ℃-1700 ℃下加热5小时，经研磨后做物相分析得到骨水泥固相成分为磷酸四钙和β-磷酸三钙。实验中以一定浓度的柠檬酸溶液作为骨水泥的液相成分，得到了力学强度为28.3 MPa（30 wt%柠檬酸，固液比3.08 g/ml）的骨水泥。
1.4.
2.2原材料的粒径
骨水泥水化反应前期由原料表面溶解控制，反应迅速，针状羟基磷灰石产物使抗压强度急剧增大；反应后期由扩散控制，反应减速，产生皱状密集的羟基磷灰石，抗压强度不再随转化率的增加而提高，提高CPC抗压强度的关键在于对浆体微结构的控制[xxi]。控制固体粉料的粒度，使得反应物在表面溶解控制阶段即水化完全，可提高针状羟基磷灰石的产量。
刘昌胜等[xxii]指出骨水泥的水化产物量固然是影响水泥宏观性质的主要因素，但是抗压强度还与浆体中的孔结构和各种粒子的级配有关。早期强度主要取决于形成分散相的数量、接触点的多少及性质；而后期强度则一方面取决于继续形成的分散相、接触点及性质，另一方面还取决于早期形成接触点的溶解和再结晶度。并对抗压强度存在一个最佳颗粒匹配程度。
1.4.
2.3 固液比与孔隙率
在满足固液两相充分混合的条件下，固液比的降低可以减小多余的水所占据的空间，从而减小固化后水泥的孔隙率；另外在样品固化过程中施加一定的压力也可以起到降低孔隙率的作用。
沈卫[xxiii]指出固液比与抗压强度之间有一个最佳值。CPC浆体中的孔隙率主要是由初始的含水空间和气泡形成的，因此在一定的范围内，浆体的孔隙率由固液比决定，液体含量愈高，孔隙就愈多。但当固液比减小到一定程度时，固体颗粒表面不能完全润湿，颗粒间距离很大，并且充满空气，从而使孔隙率增加、颗粒间结合强度减低。
1.4.
2.4 羟基磷灰石晶种的加入
在晶种对磷酸钙体系骨水泥固化时间和抗压强度的影响上，存在两种观点：其一认为填加羟基磷灰石晶种可以大大缩短固化时间，提高抗压强度[xxiv]；另一种观点则认为添加羟基磷灰石晶种虽可以加速水化过程，缩短固化时间，但骨水泥的抗压强度下降[xxv]。
Yang等[xxvi]采用无水MCP和氢氧化钙与不同含量的羟基磷灰石晶种混合，固化液采用0.5 mol的Na2HPO4溶液，液固比0.4 g/ml。在晶种的含量从0到20 wt%的变化中，抗压强度从4 MPa升高到17 MPa，而后又降到12 MPa。最后得出，在MCP-Ca(OH)2二元系统中，加入3-7 wt%羟基磷灰石晶种为最佳加入量。
1.4.
2.5 固化液组成
为了提高固化体的强度，除了对粉剂进行适当的改性之外，主要的改善措施还是着重于固化液组成的改良[xxvii]。固化液组成的选取是提高骨水泥性能需要重要考虑的内容，因而固化液组成的选取有很大的选择空间。
Gbureck等[xxviii]以DCPA/TTCP为固相组成，以柠檬酸为液相组成，固液比为3.3 g/ml，制备了一种具备可注射性能同时又拥有高力学强度的骨水泥。骨水泥中水溶液的减少，使得固相成分对柠檬酸成分的需求增加。骨水泥在柠檬酸中时的力学强度可以比在以水为液相成分时的力学强度明显提高。作者认为这是由于高Zeta电位的骨水泥反应物吸附了周围的柠檬酸根离子于骨水泥固液接触表面，使得骨水泥颗粒能够很好的分散，从而降低了粒子间的粘度，从而使得骨水泥的可注射性和力学强度都得到了提高。
1.4.
2.6 有机物、无机物的添加
以无机物作为固体填料，有机物作为基体，通过有机物在较低温度（≤37℃）下交联固化，可以使强度有极大的提高。
Khairoun[xxix]通过在CPC中添加一定量的壳聚糖，研究了不同固相成分组成
和不同固液比条件下的CPC力学强度，表明由于有机物壳聚糖的加入能够明显改善CPC的力学强度，当固液比为0.35 g/ml，壳聚糖加入量在5 wt%时，CPC 的抗压力学强度最大可以达到48 MPa。
Li等[xxx]以含锶的羟基磷灰石（95 wt%）和增强氧化硅（5 wt%）作为无机填料添加到CPC中，制备了一种适于脊椎外科的新型可注射生物活性骨水泥。该体系通过添加了一定量的无机材料，使得在室温条件下固化成型后的CPC抗压力学强度较之没有通过添加无机物改性的CPC力学强度提高了80 %左右。
1.4.
2.7 纤维增强
为了解决CPC的脆性大和强度低的问题，Xu等[xxxi]在CPC中加入两种直径为322 μm的可吸收纤维，将复合后的样品置入37℃盐水中，经1、7、14、28、56 天后发现其抗压力学强度提高近10倍。纤维的加入使CPC在组织再生过程中保持所必需的强度，当加入的纤维溶解后，在CPC中留下的孔隙使新生的血管组织容易长入，给骨组织再生提供了良好的环境。而后，Xu等还进一步研究了壳聚糖和栅网协同增效对复合材料性能的影响[xxxii]，可吸收纤维的体积分数对CPC复合材料性能和纤维溶解后支架孔隙率的影响。
1.5 氧化钛和氧化锆材料的应用
氧化钛(Titanium Oxide, TiO2)具有抗高温，耐腐蚀，耐磨损，化学性质稳定，无毒无害等优异的性能；另外，TiO2的纳米颗粒还具有纳米结构的小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特性，在高聚物中添加TiO
是制备高性能、高功能复合材料的重要手段之一。氧化钛也被认为是拥有良2
好生物相容性的生物材料，因其高稳定性使得钛的均匀腐蚀甚微，也不易发生点蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀。羟基磷灰石与TiO2结合的基体拥有更好的生物相容性[xxxiii]，表明通过氧化钛对磷酸钙骨水泥改性的可行性。Gbureck等[xxxiv]以TTCP/DCPA骨水泥为基础，在合成磷酸四钙过程中加入了氧化硅或氧化钛，骨水泥24小时后抗压强度值达30-40 MPa，比未添加氧化钛的骨水泥相比，抗压强度提高了30 ％左右。通过X射线衍射证实：掺杂了磷酸四钙的骨水泥的固化反应与纯CPC的固化反应相似，主要成分为低结晶度的羟基磷灰石。作者认为，机械性能的提高是因为掺杂的磷酸四钙热力学和动力学溶解性的改变，导致了羟
基磷灰石晶体形成速率的减缓和相互交叉连接的骨水泥结构的形成。
生物惰性氧化物陶瓷如氧化锆（Zirconia, ZrO2）具有很高的强度，应用到磷酸钙生物活性骨水泥中时，可以在保持HA生物活性的基础上提高其力学性能[32]。当把生物相容性陶瓷如ZrO
植入体内时，在其表面能形成骨样的磷灰石，
2
从而自发的与活性骨融合[33]。
1.6 本论文的目的和主要研究内容
1.6.1 现有骨水泥的不足
CPC自1983年问世以来，己公布的配方有几百种，但其中大多数水泥流动性很差，无法注射，手术需要充分暴露，创伤较大。因此改善CPC的流变学性能，使其能够任意定点注射，达到硬组织微创伤治疗的要求，是非常重要的。
目前研究的CPC的力学强度较差，压缩强度介于松质骨与硬质骨之间，剪切强度和拉伸强度更低。在胫骨平台骨折和跟骨折治疗方面由于CPC承受的主要是单一的压缩负荷从而有不错的表现[xxxv,xxxvi]，但在诸如髋关节等负荷状况因为剪切和拉伸力而变得复杂的位置，骨水泥不得不用金属植入物给予支撑。所以提高CPC的力学强度，如抗压强度、剪切强度和拉伸强度，使其能够满足高负荷、复杂负荷骨折部位的要求，是很重要的[xxxvii,xxxviii]。
1.6.2 本文研究的目的和内容
本实验的研究目的：通过在可注射磷酸钙骨水泥中添加生物惰性的氧化锆和氧化钛，希望在保持其优良的生物相容性的基础上，提高其可注射性和抗压强度。
本实验研究内容主要涉及以下几个方面：
1）、柠檬酸体系骨水泥可注射性能和抗压力学强度的研究，优化了固液比和液相成分浓度；
2）、分别利用氧化锆和氧化钛改性柠檬酸体系骨水泥，以提高其抗压力学强度和可注射性能；研究可注射骨水泥抗压力学强度提高和可注射性能增强的机理。
3）、评价氧化锆和氧化钛改性后可注射骨水泥的体外生物降解性和生物
相容性。
本研究实验工艺路线图如图1-1所示。
XRD 力
学性能测
试可注射性能研究红外分析分析扫描电镜分析
图1-1 实验工艺路线图
第二章柠檬酸体系磷酸钙骨水泥的制备与研究
2.1 引言
第一章中已经介绍可通过在液相成分中加入柠檬酸（Citric Acid, CA）的方法制备可注射磷酸钙骨水泥。柠檬酸（C6H8O7）是一种无臭、酸味、在干燥空气中易风化的物质，其结构式如图2-1所示。柠檬酸存在于骨的有机质中，骨内的柠檬酸占全身的70 %，位于磷灰石的表面与钙离子结合。柠檬酸对糖、脂肪、蛋白质的氧化代谢过程有重要作用。
图2-1柠檬酸结构式
一些研究表明，在骨水泥中使用柠檬酸，可以提高骨水泥的流动性[xxxix,xl]。柠檬酸通过吸附适当的带电离子和/或减少表面结合水，能够降低表面荷电层高度或缩短带电颗粒之间的间距，促进了骨水泥颗粒之间的相互摩擦、传动，从而达到促进增强流动性的作用。
在对磷酸钙生物活性骨水泥理化性能的评价中，主要有两个指标:初凝时间和强度。初凝时间，一般地讲，是指从粉末调和至调和物具有一定的强度所需的时间。临床上对初凝固时间的要求与不同外科手术操作相关，例如对于用在牙科方面的CPC要求凝结时间较短，优选的应在5 min以内，用于骨缺损修复的CPC 应控制在30 min以内[30]。凝结时间可衡量实际手术操作的可行性，根据手术部位和硬化条件要求不同，应在一定范围内可凋节。强度也是CPC骨水泥的一个重要性能。因为重建骨的形成是需要时间的，在重建骨未完全成形之前，为使种植体能及早代行骨的功能，必须赋予其一定的强度。
本章中根据文献选择以α-TCP为主要固相成分[39]，通过加入少量的HA作为晶种，并以不同浓度的柠檬酸为液相成分，以期得到最佳条件下的液相成分的浓度和骨水泥的固液比；
本章实验内容：
1.对柠檬酸体系骨水泥的初/终凝时间进行表征，并对CPC的凝结固化过程给予理论解释；
2.对柠檬酸体系骨水泥的力学性能进行表征，对其力学性能的增强机理给予探讨和解释；
3.对柠檬酸体系骨水泥的可注射性能进行检测，并给予解释；
2.2 实验原料制备
本实验用分析纯的(NH4)2HPO4和Ca(NO3)2·4H2O为原料，以氨水（NH3·H2O）调节反应体系的pH值，湿法合成各种磷酸钙盐。
2.2.1 HA的制备
制备HA的主要化学方程式如下：
10Ca(NO3)2·4H2O＋6(NH4)2HPO4＋8NH3·H2O＝Ca10(PO4)6(OH)2 +20NH4NO3 +6H2O (式2-1) 将钙磷原子比为1.67的Ca(NO3)2·4H2O与(NH4)2HPO4分别溶于等量蒸馏水中形成均匀溶液，将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入搅拌中的Ca(NO3)2溶液中，用NH3·H2O调节溶液pH值于11左右，沉淀静置24 h后，过滤，洗涤至中性。沉淀物100℃干燥24 h后，湿法球磨2 h，再干燥，然后在烧结炉中1100℃烧结4 h，即可得到HA粉末。
制备的粉末经型X射线衍射仪(X’Pert，Pro MPD, Holand)表征，衍射角度从8到70度。制备的粉末用激光粒径测量仪(LA 920, Japan)测量其粒径分布。
2.2.2 α-TCP的制备和表征
利用湿法制备α-TCP的反应化学方程式如式2-2、2-3：
9Ca(NO3)2·4H2O＋6(NH4)2HPO4＋NH3·H2O＝Ca9HPO4(PO4)5OH+ 15NH4NO3
+10H2O (式2-2) Ca9HPO4(PO4)5OH=3Ca3(PO4)2+H2O (式2-3) 具体实验过程与制备HA类似，不同之处在于Ca/P＝1.5，根据式2-2反应方
程式，合成缺钙磷灰石（DCHA）粉末，将其在1200 ℃烧结4 h后立即取出，于空气中急冷，即可得到α-TCP，反应方程式如式2-3。
XRD和粒径表征与HA相同。
2.2.3柠檬酸体系骨水泥的制备
固相成分的配置：以98 wt％的α-TCP和2 wt%的HA混合物2 g作为CPC 的固相组成。
液相成分的配置：配置4种不同浓度（0.1 mol/l、0.2 mol/l、0.3 mol/l、0.5 mol/l）的柠檬酸水溶液作为CPC液相成分。
固液比的选取：以四种不同的固液比为研究对象：2 g/ml、2.5 g/ml、3 g/ml、3.5 g/ml。
以固相成分、液相成分浓度和固液比三个参考因素，考查何种条件下能够同时得到最高的力学强度和可注射性能。
2.3 实验方法
2.3.1 凝固时间的测定
凝固时间的测定采用类似于Gillmore双针法[xli,xlii]的维卡仪进行测定，如图2-2所示。即以1支轻且具有较大横截面积的针(重量113.4 g，直径2.13 mm) ,测定初凝时间（Initial Setting Time, IT）。IT为骨水泥固液相开始混合时起到用此针轻放于CPC表面而不使其表面下陷所经过的时间；另用一支较重且具有较小的横截面积的针(重量253.6 g，直径1.06 mm),测定终凝时间(Final Setting Time, FT)[xliii]。FT为骨水泥固液相开始混合时起到用此针轻放于CPC表面而不使其表面下陷所经过的时间。每隔30 s测定1次。重复测定3次。
图2-2 用于测试骨水泥初/终凝时间的维卡仪
2.3.2 可注射性能的测定
将调和好的CPC置入容量10 mL的注射器针筒内（针筒内径10 mm，前端注射口内径为2.8 mm），然后将注射器放置在力学测试机上，以15 mm/min的速度向下挤压，当最大的压力达到100 N时，停止继续施压。整个过程控制大约在2 min中内完成。其实验过程示意图如图2-3所示。推射结束后测量注射器内剩余CPC泥浆质量，计算可注射能力百分比(P %)：
P %=（M初-M剩）/ M初×100 %
其中，M初为调和好后的CPC的质量，M剩为推射结束后注射器中剩余的CPC质量[xliv,xlv]。本实验中所用的注射工具如图2-4所示。
图2-3 可注射性能测试原理图2-4 用于可注射性测试的工具
2.3.3 抗压强度的测定
生物力学测试样本制备及测试标准抗压试件为直径d=l0 mm, 高度h=18 mm 的圆柱体，每组试件5个。试件制作完成后，在模具中静置40 min，待其固化后再脱模，将试件放入37 ℃恒温浴槽中，24 h后取出待测[xlvi,xlvii,xlviii]。采用Instron 型力学性能实验机测试试件的抗压强度。对所测得的每组力学数据进行统计学方差分析。如图2-5所示，为CPC进行抗压强度测试实验的过程。
A B
C
图2-5 A 抗压强度测试过程
B 用于抗压强度测试的样品；
C 放大A中所示部位
2.4 结果与讨论
2.4.1 原料表征
实验制备的粉末X射线衍射图谱分别如图2-6和图2-7所示。分别参照标准卡片09-0432和09-0348，比对各衍射峰2θ角和相对峰强度。结果表明所制备的HA和α-TCP各衍射峰位置分别与标准图谱的各衍射峰对应较好。
2θ(degree)
2θ(degree)
实验制备的粉末的激光粒径测量仪所测得数据分别如图2-8和图2-9所示。结果表明HA 粉末经过球磨2 h 后平均粒度在7 μm 左右，粒径主要分布在1-15 μm 左右，α-TCP 粉末经过球磨2 h 后平均粒度在5 μm
左右，粒径主要分布在1-10 μm 左右。
μm μm
图2-8 HA 粉末粒度图 图2-9 α-TCP 粉末粒度
2.4.2固液比和液相成分浓度对初凝/终凝时间的影响
图2-6 HA 粉末XRD 图谱 图2-7 α-TCP 粉末XRD 图谱
如上图所示，从四种固液比骨水泥所需固化时间的比较，可知固液比对柠檬酸骨水泥的固化性能影响很大，当固液比增大时，初凝和终凝时间明显缩短。当固液比为2 g/ml时，骨水泥在22±2 min时出现初凝，浆体粘度增加，从浆体的流动相转变为牙膏状，逐渐凝固，在45±2 min时完全固化，维卡仪针头无法在试样表面留下完整的圆形印记；当固液比为2.5 g/ml时，骨水泥在20±2 min时出现初凝，在40±2 min时完全固化；当固液比为3g/ml时，骨水泥在15±2 min 时开始固化，在30±2 min时完全固化；当固液比为3.5 g/ml时，骨水泥在10±2 min 时开始固化，在20±2 min时完全固化。
有研究认为，固液比将直接影响骨水泥的凝结时间[xlix]。若液量过少，则骨水泥不易达到完全调和，在固化产物中留下较多气孔；而液量过多，则骨水泥凝结慢，并且固化产物中的毛细孔增多，会造成CPC的初凝时间差别较大[l]。这是因为凝结过程与生成的CPC浆体的结构有关。当CPC调和成浆体后，液剂的量过大时，CPC的颗粒之间的距离就越大，CPC浆体结构愈不紧密，使早期水化的生成的产物不易接触的缘故。但是，当固液比太大时，在调和时固化液不能完全湿润粉体表面，调和物局部出现团聚现象，变成颗粒状而不是具有流动性的膏状物质，从而降低CPC的成型性。其示意图如图2-12所示。
图 2-12 左图：液相成分较多时CPC 的分散
右图：液相成分较少时CPC 的分散
在本实验中，当固液比为4 g/ml 时，就变得很难调和了。而且当固液比过大时，水化反应也不完全，固化产物中夹带的空气或内部气泡增多，孔隙率增加。因而不再考虑该固液比条件下的CPC 各性能。
对于采用相同固液比调和的CPC ，随着液剂中柠檬酸浓度的增加，CPC 的初凝时间缩短，如图2-10所示。凡是影响水化速率的因素，同样也影响凝结时间。CPC 开始凝结之前，水化反应速率由颗粒表面溶解速率控制，当液剂中柠檬酸的浓度增加时，溶液的pH 值就变小，CPC 的溶解度和溶解速率就增大，相应的初凝时间就缩短。同时，随着柠檬酸浓度的增大，液剂中含柠檬酸根的数量就增多，与磷酸盐表面的Ca 2＋反应的速率增大，因此，固化物的早期强度迅速提高[li]。对于浓度为0.5 mol/l 的固化液，当以固液比为3 g/ml 进行调和时，初凝时间缩短到了10 min 左右。
采用不同浓度的柠檬酸作为CPC 的液剂，CPC 的凝结就表现为由两方面的因素共同作用所至[52]。其一是，CPC 固相成分中溶解度相对较大的α-TCP 首先在溶液中溶解，并从溶液中析出溶解度较小的HA 晶体。新生成的HA 晶体相互的缠结在一起，并且在接触部位产生结晶连接，使调和后的CPC 由具有流动性的膏状物变成具有一定强度的固体，在宏观上就表现为凝结。其二是，由于柠檬酸根基团中的氧原子能提供孤对电子，而CPC 粉剂中的钙离子的最外层电子结构中具有未填满的空轨道，当液剂中柠檬酸根基团与磷酸钙盐表面的钙离子结合时，就会以σ键的方式形成配合物。因此，当颗粒间距还未缩短至产生结晶并连接的程度时，即可通过羧酸根机团使磷酸钙盐颗粒在配位键的作用下互相连接，减小了产颗粒液相成分
生化学键力连接时所需水化产物的总量，从而使凝结时间缩短[53]。
2.4.3固液比和液相成分浓度对CPC 抗压强度的影响
抗
(MPa)0510
15压
力
学
强
度固液比g/ml 图2-13 CPC 在不同CA 浓度以及不同固液比条件下的抗压强度
如图2-13所示为CPC 在不同浓度CA 和不同固液比条件下的抗压强度的比较。当固液比为2 g/ml 、2.5 g/ml 时,CPC 强度均在10 MPa 以下，当固液比为3 g/ml 时，CPC 强度为12 MPa 左右，当固液比为3.5 g/ml 时，CPC 强度在15 MPa 左右。随着固液比的增加，CPC 的力学强度逐步提高；在同种固液比条件下，随着CA 浓度的增加，CPC 的抗压强度略有提高。所测得的力学数据，进行统计学分析，相同固液比不同CA 浓度的CPC 抗压强度存在统计学差异(P>0.05)，不同固液比相同CA 浓度的CPC 抗压强度也存在统计学差异(P>0.05)。
固液比对抗压强度的影响可以由骨水泥浆体的孔隙率解释[54]。CPC 浆体中的孔隙主要是由初始的充水空间和气泡形成的，因此在一定的范围内，浆体的孔隙率由固液比决定。在满足固液两相充分混合的条件下，固液比的上升可以减小多余的水所占据的空间，从而减小固化后骨水泥的孔隙率。所以，在固液比小于某一范围时，孔隙率随固液比的上升而减小，这必定伴随着毛细孔的减小而减少，因此抗压强度随之提高。但是当固液比上升到一定程度时，固体颗粒表面不能完全润湿，颗粒间距离很大，并且充满空气，从而使孔隙率有所增加，颗粒间结合强度降低。因此，当固液比过大时，抗压强度随固液比的进一步增大而降低。
固化液(柠檬酸)浓度值对抗压强度的影响可以用磷酸钙盐的相对稳定性解
骨水泥市场调研报告 一、骨水泥产品发展概况 《实用骨科学》p2088页：骨粘固剂：常用名为骨水泥，化学名为丙烯酸粘固剂（acrylic cement）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylic， PMMA）。1951年，瑞典Klaer用PMMA作为髋关节假体固定材料；1988年Charnley深入研究并推广使用，从而使骨粘固剂固定假体置换获得成功；我国1978年研制成功并应用与临床。 骨水泥是一种用于骨科手术的医用材料，由于它的部分物理性质以及凝固后外观和性状颇像建筑、装修用的白水泥，便有了如此通俗的名称。其实，它的正名是骨粘固剂。其主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯，主要用于人工关节置换手术。关节是人体运动的枢纽，由于创伤或病变，可能“报废”，这时医生常将“报废”关节切除，换上人造关节。人体关节是具有活力的器官，换上的人工关节，都是无活力的假体。如何以死代生，“弄假成真”，将两者牢固连接，并保持日久天长也不松动呢医生便想要发明一种特殊的材料，专门用来固定人工关节。 经过多年研究，骨水泥在20世纪60年代初终于问世。为了便于保存、运输，骨水泥由白色粉末和无色带刺激气味的液体两部分制剂组成，使用时，只要按一定比例，将它们倒在一起调和，即可在室温下发生聚合反应。开始像砂浆，进而如同稀粥，接着变成面团一样，可以揉捏、挤压成任意形状，最后逐步固化，整个过程只有十几分钟。医生在其硬化前，将它置于准备更换关节的部位，随即安上人工关节。等到反应结束，局部温度稍微升高。摸上去有些发烫。此时，与优质建筑水泥同样坚固的骨水泥便成功地将人工关节与人体骨骼镶嵌，并牢牢地固定了。手术后经过短期康复，换上的关节即可发挥作用。如为人工髋关节置换，这时便可下地行走。这种固定相当牢靠，可保持十几年，乃至二十几年。 骨水泥在骨科临床上广泛使用，尤其是人工关节假体固定、骨缺损空腔填充等都起到重要的、不可替代的作用。“骨水泥”是聚甲基丙烯酸甲酯的俗称，它是由聚合粉剂和单体液体两部分组成，粉剂主要成分是聚甲基丙烯酸酯类共聚物及适量的引发剂过氧化苯甲酰，液体为甲基丙烯酸甲酯单体。有一些骨水泥产品中还含有抗生素成分，具有缓释抗生素功能。 随着骨水泥技术在临床上的广泛应用，所引发相关的可疑不良事件特别是严重的过敏反应越来越受到社会各界的关注。 二、中国骨水泥产品市场竞争格局分析 我们认为骨水泥入市场仍将维持较快的增长速度。原因包括：1）人口老龄化。人口老化
生物型与骨水泥型人工股骨头置换术治疗老年股骨颈骨折的早期疗效分析 发表时间：2014-05-23T14:30:03.890Z 来源：《中外健康文摘》2013年第48期供稿作者：石南征[导读] 人工股骨头置换术目前是治疗Garden Ⅲ型和Garden Ⅳ型老年股骨颈骨折患者有效的治疗方案[1]，石南征 (山西医科大学山西太原 030001） 【摘要】目的比较骨水泥型和生物型人工股骨头治疗老年股骨颈骨折患者的早期疗效。方法我院2004年3月至2012年11月行人工股骨头节置换手术的股骨颈骨折的患者中选取100例，年龄65-85岁，获得随访98例。其中51例行骨水泥型假体置换，47例行生物型假体置换，比较两组患者术后VAS疼痛评分及髋关节Harris评分，并发症发生率。结果两组患者术后VAS疼痛评分及并发症发生率未见统计学差异，骨水泥组术后1月到半年髋关节Harris评分优于生物组，术后1年时两组患者Harris评分无统计学差异。结论骨水泥或生物型假体在治疗老年股骨颈骨折中均能得到满意疗效。 【关键词】股骨颈骨折人工股骨头置换生物型骨水泥型早期疗效【中图分类号】R683.42 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085（2013）48-0177-02 人工股骨头置换术目前是治疗Garden Ⅲ型和Garden Ⅳ型老年股骨颈骨折患者有效的治疗方案[1]，随着关节外科从手术技巧及关节的设计不断的发展，生物型与骨水泥型两者之间各有利弊。本文对采用两种固定类型的人工双动股骨头治疗的股骨颈骨折患者，对术后关节功能及并发症情况进行对比，旨在探讨两种假体各自的优势，并指导应用于临床。现汇报如下：1、对象与方法 1.1 研究对象 2004年3月至2012年11月在我院住院并行人工股骨头置换手术，为Garden Ⅲ型和Garden Ⅳ型，年龄在65至85岁的股骨颈骨折患者中随机选取98例。其中采用骨水泥型人工股骨头假体的股骨颈骨折患者51例，同期采用生物型人工人工股骨头假体患者47例，术前辅助检查未禁忌症。 1.2 病例选择 (1)年龄在65岁以上股骨颈骨折者，无手术禁忌症； (2)Garden分型为Ⅲ型和Ⅳ型； (3)患者伤前能独立行走或扶拐行走; (4)至少有12个月或12个月以上的完整随访资料。 1.3 手术方式 采用腰硬联合麻醉，必要时全身麻醉，患者取健侧卧位，取前外侧入路，处理外旋肌群或臀中肌，切开关节囊，小转子上 1.0～1.5 cm 截骨，保留股骨距，首先用开口器于股骨近端开槽，从小号的髓腔锉开始使用，沿着股骨髓腔方向锤击骸臼锉手柄末端，如果很容易的打入，则逐渐加大髓腔锉的型号。试模复位，检查关节稳定性，尽量缝合关节囊，修复外旋肌群或臀中肌，关闭切口。骨水泥型髋关节置换：麻醉方式、手术入路、软组织处理及截骨扩髓顺序同生物型，扩髓后冲洗髓腔，使用骨水泥枪打入骨水泥，植入假体柄。 1.4 评估标准 术前数据采集包括：年龄、性别、体重指数。临床数据采集包括：术后4，12，24周VAS疼痛评分、术后1，2，6、12月髋关节Harris 评分、并发症的发生率。 1.5 统计学方法 应用 SPSS 13.0统计学软件对数据进行处理，计数资料采用χ2检验，计量资料用x-±s表示，采用两独立样本t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。 2、结果 2.1 一般资料 骨水泥组患者51髋，平均年龄75.0±5.8岁。体重指数为16.7～31.4，平均（24.9±5.5）kg/m2。生物型组患者47髋，平均年龄74.5±5.3岁。体重指数为 17.1～31.8，平均（25.3±5.2）kg/m2。两组患者在年龄、性别比例、体重指数各方面均无显著性差异（P ＞ 0.05）。 2.2 髋关节功能恢复情况 术后1、2、6、12月由非手术组人员采用双盲方法对手术患者随访，根据harris髋关节功能评分表记录相应评分结果，并进行统计分析（见表1）。结果表明骨水泥型假体组早期评分较生物型假体组高，而后期结果无明显差异，表明两组术后后期髋关节功能均恢复良好。 2.3 术后VAS疼痛评分比较 从结果可以看出生物组患者术后4、12、24周VAS疼痛评分均稍高于骨水泥组，但两组患者疼痛评分比较未发现统计学差异（见表2）。 表1 两组患者术后1、2、6、12个月Harris髋关节评分结果组别术后1月术后2月术后6月术后12月 骨水泥组 76.1±3.6 78.7±3.5 83.9±4.2 86.6±4.5 生物型组 59.0±2.8 65.9±4.5 77.7±4.3 86.6±3.5 P 0.00 0.00 0.00 0.93 表2 两组患者术后4W、12W、24W VAS疼痛评分结果 组别术后4周术后12周术后24周 骨水泥组 5.2±1.1 3.7±1.1 2.4±1.2 生物型组 6.2±0.6 4.5±0.9 2.9±0.8 P 0.00 0.00 0.01
骨水泥型假体和生物型假体在老年股骨颈骨折手术治疗中的选择及疗效 发表时间：2017-06-19T15:24:55.763Z 来源：《航空军医》2017年第7期作者：曾薛佳蔡谦 [导读] 随着社会的发展，人口老龄化在加剧，随之而来的是老年人骨折发生率的逐年升高。 益阳市第一中医医院湖南益阳 413112 【摘要】目的利用临床病例对老年股骨颈骨折患者在采用骨水泥型与生物型人工股骨头治疗后的临床效果进行探究。方法选取本院84例老年股骨颈骨折患者，均匀分成两组，各42例。其中实验组按照患者情况分别采用骨水泥型人工股骨头治疗和生物型人工股骨头治疗，而对照组采用生物型人工股骨头治疗，随后对两组患者的治疗效果进行对比分析。结果结果显示，实验组患者的治疗优良率显著优于对照组患者（P＜0.05），且疼痛评分和并发症发生率也显著低于对照组患者（P＜0.05）。结论在治疗老年股骨颈骨折患者时，采用骨水 泥型人工股骨头治疗，可有效减少患者的手术时间、疼痛反应以及术中出血量，还能减少并发症的发生率，且能获得显著地临床效果，值得广泛推广。 【关键词】骨水泥型人工股骨头治疗；生物型人工股骨头治疗；老年股骨颈骨折 随着社会的发展，人口老龄化在加剧，随之而来的是老年人骨折发生率的逐年升高，且老年患者的自身免疫力较低，使得老年患者的病死率也在逐渐升高。一般情况下，骨折的治疗方式为进行手术，但是老年患者的耐受力差，身体疾病较多等因素给手术治疗带来了较大难度。因此，选择一个合理有效地治疗方法对临床上治疗老年患者具有较大意义[1]。本研究选取本院84例老年股骨颈骨折患者，均匀分成两组，其中实验组采用骨水泥型人工股骨头治疗，而对照组采用生物型人工股骨头治疗，随后对两组患者的治疗效果进行了对比分析。现报道如下。 1资料与方法 1.1一般资料 选取本院2013年6月-2015年6月期间84例老年股骨颈骨折患者，均匀分成实验组和对照组，各42例。对照组包括男性24例，女性18例，年龄在62~80岁，平均年龄（72±8.23）岁，其中70岁以上患者26例，60岁以上且骨质疏松严重患者8例。实验组包括男性26例，女性16例，年龄在62~80岁，平均年龄（72±8.07）岁，其中70岁以上患者25例，60岁以上且骨质疏松严重患者9例。所有患者经临床诊断和影像学检查均确诊为股骨颈骨折患者，其中摔伤72例，车祸受伤12例。两组患者年龄、性别以及损伤类型等方面无统计学意义（P＞ 0.05），具有可比性。 1.2方法 对照组患者采用生物型人工股骨头治疗，首先对患者实施腰麻-硬脊膜外联合麻醉，随后让患者取健侧卧位，然后在髓关节外侧作一长度约为5-10cm的切口，切开关节囊后在股骨近端使用开口器进行开槽，其后进行试模复位，检查关节的稳定程度，与此同时对臀中肌进行修复，最后关闭切口[2]。 实验组按照患者情况分别采用骨水泥型人工股骨头治疗和生物型人工股骨头治疗，其中70岁以上和60岁以上且骨质疏松严重患者采用骨水泥型人工股骨头治疗，其余患者采用物型人工股骨头治疗。实验组患者的生物型人工股骨头治疗方法与对照组患者相同。而骨水泥型人工股骨头治疗方法为首先对患者实施腰麻-硬脊膜外联合麻醉，手术入路以及软组织处理与对照组相同，其后扩大患者的髓腔并对其进行冲洗，利用骨水泥枪将骨水泥打人其中，并将假体柄植入[2]。 手术前后给予所有患者预防感染治疗，必要时给予镇痛药物。治疗期间药时刻监测患者的生命体征。 1.3治疗效果判定标准 手术结束后，若患者假体固定良好，且能逐渐恢复正常关节活动能力，可平稳步行，而无显著疼痛感的话判定为优；患者假体固定良好，且恢复一部分关节活动能力，而只具有轻度疼痛感的话判定为良；患者假体固定较差，存在假体不稳定，步态出现跋行，疼痛感较为强烈的话判定为差[3]。 1.4观察指标 采用VAS评分标准来对患者疼痛进行评分。无疼痛给予0分，轻微疼痛给予1-3分，轻度疼痛给予4-6分，剧烈疼痛给予7-10分[4]。对所有患者的并发症发生情况进行记录和分析。 1.5统计方法 所得数据均使用SPSS19.0进行统计分析。以t检验来表示组间计量资料对比，以χ2检验来表示计数资料组间对比，正态计量资料以“x±s”表示，差异显著且具有统计学意义用P＜0.05表示。 2结果 2.1两组患者的临床效果对比 结果显示，实验组患者的治疗优良率为92.86%，而对照组患者的治疗优良率为73.81%，表明，实验组患者的临床治疗效果显著高于
VSD负压持续吸引+抗生素骨水泥链珠治疗31例骨折术后感 染 [摘要] 目的探索抗生素骨水泥链珠联合vsd负压引流在治疗 骨折术后感染中的应用效果。方法选择2010年9月～2012年3月采用抗生素骨水泥链珠联合vsd负压引流治疗的骨折术后染31例，术后均随访3个月。结果使用抗生素骨水泥链珠联合vsd负压引流治疗31例骨折术后感染，创面愈合时间短，创面清洁，肉芽组 织生长良好。结论抗生素骨水泥链珠联合vsd负压引流能减轻患者痛苦，降低患者费用，操作简便，易于掌握，在治疗骨折术后感染效果显著。 [关键词] 抗生素骨水泥链珠；vsd负压引流；骨折术后感染 [中图分类号] r683.4???[文献标识码] b???[文章编号] 2095-0616（2012）21-174-02 clinical research of 31 patients of postoperative infection after fracture by antibiotic bone cement chain beads and vsd drainage application zhao?weixia??liao?zhonglin??zhou?caibo??zeng?zhijun department of orthopaedics，jiangxi huaren hospital，nangchang 330025，china [abstract] objective to explore the application effect of antibiotic bone cement chain beads and vsd drainage in
老年股骨颈骨折手术治疗中骨水泥型假体和生物型假体的选择 发表时间：2018-06-07T14:53:09.867Z 来源：《中国医学人文》2018年第3期作者：杨雯[导读] 骨水泥型假体髋关节置换术治疗老年股骨颈骨折手术具有显著临床效果，能够缩短患者的治疗时间。 徐州贾汪区人民医院 221000 摘要：目的观察并探讨骨水泥型假体和生物型假体在老年股骨颈骨折手术治疗中的应用效果。方法选取2017年2月——2018年2月期间我院收治的老年股骨颈骨折86例，随机分为实验组（骨水泥型假体）与对照组（生物型假体），每组患者人数相同各43例，对两组患者术中平均住院时间、以及治疗优良率进行观察与比较。结果实验组患者治疗优良率、平均住院时间均显著优于对照组，两组结果间差异显著，P＜0.05，具有统计学意义。结论骨水泥型假体髋关节置换术治疗老年股骨颈骨折手术具有显著临床效果，能够缩短患者的治疗时间，具有极高安全性，提升患者的生存质量及生活质量，值得推广应用。关键词：生物型假体；骨水泥型假体；老年股骨颈骨折手术；应用效果现阶段随着人口老龄化的加剧，老年股骨颈骨折患者数量呈现出日趋增加的形势，人工髋关节置换术能够帮助患者更好的恢复髋关节功能，并且降低术后并发症发生率，具有良好的临床应用价值[1-2]。骨水泥型假体和生物型假体是两种髋关节置换术，选择何种是能够获取更加效果目前并没有得到统一定论[3]。本研究选取我院收治的老年股骨颈骨折86例，实验组患者及对照组患者分别给予骨水泥型假体髋关节置换术治疗及生物型假体髋关节置换术治疗，对两组患者术中平均住院时间以及治疗优良率进行观察与比较。现报道如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 选取2017年2月——2018年2月期间我院收治的老年股骨颈骨折86例，随机分为实验组（骨水泥型假体）与对照组（生物型假体），每组患者人数相同各43例，其中女性患者人数为42例，男性患者人数为44例，年龄在61—78岁范围内，平均年龄为（70.32±2.64）岁。所有患者均符合老年股骨颈骨折的临床诊断标准，本研究得到患者、家属的许可及伦理委员会的批准，两组患者在一般资料比较上无明显差异，P＞0.05，具有可比性。 1.2 方法 对照组：麻醉后患者取健侧卧位，在关节囊上行T字切口，去除股骨头，充分扩髓股骨髓腔，选择最适当的极人工股骨头及生物型股骨假体进行安装复位，全面细致检查髋关节稳定性及活动度，调节关节张力冲洗伤口，并进行负压引流[4]。实验组：手术方法与对照组相同，适当扩髓充分做好髓腔准备，放置股骨髓腔塞，对骨水泥进行调和，并在面团期将其注入髓腔，充分填塞髓腔至股骨近端开口位置，在骨水泥中植入适当骨水泥型假体柄，清除多与水泥团块，股骨水泥完全凝固之后安装双极人工股骨头，进行髋关节的复位，后续操作与对照组相同。 1.3 观察指标 应用髋关节Harris评分评估两组患者治疗效果，满分为100分，分为优、良、中、差四个层次。优：分数90—100分，未存在疼痛感，功能完全得到正常恢复；良：分数80—89分，无明显疼痛感，功能基本恢复正常；中：70—79分，轻微疼痛感，活动轻度受限；差：低于70分，病情无变化甚至恶化。观察并记录两组患者的平均住院时间。 1.4 统计学方法 采用统计学软件SPSS17.0进行文本数据分析与处理，用%表示计数资料，行卡方检验，计量资料以（ ±s）表示，行t检验，P＜0.05，表明差异有统计学意义。 2 结果 实验组患者术后六个月治疗效果为优27例（62.79%）、良12例（27.91%）、中3例（6.98%），差1例（2.32%），优良率为90.70%；对照组患者术后六个月治疗效果为优16例（37.22%）、良13例（30.23%）、中8例（18.60%），差6例（13.95%），优良率为67.55%。两组结果间差异显著，P＜0.05，具有统计学意义。实验组患者及对照组患者平均住院时间分别为（9.16±1.03）d、（14.83±2.64）d，两组结果间差异显著，P＜0.05，具有统计学意义。 3 讨论 因为老年股骨颈骨折患者代偿能力及器官生理功能的较低，加之伴随着其他多种并发症，股骨头坏死率极高，并发症发生还增加了患者的死亡率[5]。保守治疗以及手术复位内固定方式治疗老年股骨颈骨折患者，极其容易引发较严重的术后并发症，并不能取得良好的治疗效果。随着医疗水平及技术的提升，人工髋关节置换术得到发展与应用，其能够促进患者有效恢复髋关节功能，并显著缓解髋部疼痛，提升了患者的生活质量[6]。骨水泥型假体和生物型假体是应用较为普遍的两种人工髋关节置换术，骨水泥型假体能迅速促使假体与股骨达到机械性初始稳定状态，并填充骨与假体间的间隙使得二者完全适应，提升假体稳定性。本研究选取我院收治的老年股骨颈骨折86例，实验组患者及对照组患者分别给予骨水泥型假体髋关节置换术治疗及生物型假体髋关节置换术治疗，实验组患者治疗优良率、平均住院时间均显著优于对照组。综上所述，骨水泥型假体髋关节置换术治疗老年股骨颈骨折手术具有显著临床效果，能够缩短患者的治疗时间，具有极高安全性，提升患者的生存质量及生活质量，值得推广应用。参考文献： [1]董文涛,彭吾训,周永芳,张健,张宜杰.骨水泥型与生物型假体髋关节置换术治疗老年不稳定型股骨颈骨折的疗效[J].中国老年学杂志,2017,37(08):1968-1969. [2]魏更生,张丛笑,吴京亮,黄承,李斌.骨水泥型与生物型髋关节置换术治疗股骨颈骨折对术后关节疼痛的影响[J].现代生物医学进展,2016,16(23):4529-4532. [3]汪庚申,郑学琴,牛存良,黄国源,刘海军.生物型假体与骨水泥型假体半髋置换术对高龄患者移位性股骨颈骨折近期疗效比较[J].临床军医杂志,2016,44(01):95-97. [4]李祖涛,王利,哈巴西?卡肯,徐阔,陆林松,袁宏.老年骨质疏松性髋部骨折全髋关节置换的假体类型选择[J].中国骨与关节损伤杂志,2015,30(12):1240-1242.
抗生素珠链 自从Buchholz等于1970首次提出在丙烯酸骨水泥中加入庆大霉素可预防患者人工关节感染的观点，人们开始认识局部给药系统。从载药骨水泥用于外科预防感染,很快发展成加入高剂量的抗生素局部植入治疗感染假体和骨髓炎使难于治愈的骨感染得到有效的治疗。抗生素骨水泥作为一种有效的辅助治疗措施，已得到广泛认可，但其预防人工关节感染的应用价值目前还存在争议。与应用治疗不同，抗生素骨水泥应用于预防的浓度有严格限制，否则会影响骨水泥的机械性能和固定效果，一般认为每40g骨水泥中加载抗生素含量≤1g是安全的[ 1]。 抗生素骨水泥珠链的制备 将抗生素粉剂与骨水泥粉按1∶5 比例混匀后加入单体调成半湿状制成直径6～8 mm 的药珠用3股10号丝线将药珠串成珠链植入病灶或骨缺损区消灭死腔[ 2]。 抗生素骨水泥的发展 首先局部应用的抗生素是磺胺类药物。当时用于局部的抗生素种类很有限,主要是青霉素G、四环素、氯霉素,而链霉素和万古霉素被认为毒性过大。由于新开发的全身性使用的抗生素不断出现,使葡萄球菌和革兰阴性杆菌引起的骨科感染的治疗更有效、方便。操作烦琐的闭合冲洗和隔离灌注逐渐被淘汰。 近年来，抗生素骨水泥还被用在首次关节置换术中。对于慢性骨髓炎或开放性骨折导致的骨缺损，将抗生素骨水泥念珠暂时(数周至数月)填入清创后骨的死腔,可提供局部高浓度的抗生素。必要时，合并使用全身性抗生素，待新鲜肉芽生成后，取出念珠并植骨。 随着抗生素工业的发展，针对致病菌谱的变化和致病菌的敏感性与耐药性, 更多的抗生素被加入骨水泥，并试用于临床。因此，各种抗生素加入骨水泥后的作用机制、有效性、安全性以及抗生素对骨水泥的物理性质可能造成的影响受到各界的关注[ 3]。 1、抗生素珠链作用机制 通过感染骨的组织学和微生物学，可以看出局部使用抗生素能以有效浓度穿透正常组织并能杀死细菌。有实验证明，荧光素注射到正常骨后，在小管和
负压封闭引流术与抗生素骨水泥链珠治疗胫骨慢性骨髓炎的价值分析 发表时间：2018-08-31T14:03:10.723Z 来源：《中国误诊学杂志》2018年7月20期作者：李浩[导读] 探究负压封闭引流术与抗生素骨水泥链珠应用于治疗胫骨慢性骨髓炎的治疗有效性， 李浩 浏阳市中医医院骨（三）科湖南浏阳 410300 摘要：目的：探究负压封闭引流术与抗生素骨水泥链珠应用于治疗胫骨慢性骨髓炎的治疗有效性，讨论其临床应用意义。方法：选择我院中2012年9月至2017年8月间收治的胫骨慢性骨髓炎患者40例作为研究对象，按照计算机随机分组方案将其分为对照组和实验组，每组中均包含20例患者，对照组患者采用单纯抗生素骨水泥链珠进行治疗，而实验组患者则应用负压封闭引流术联合抗生素骨水泥链珠进行治疗，手术完成后记录所有患者的创面愈合时间、手术时间以及手术后住院时间；待患者出院后，对患者进行为期2个月的随访，评价患者的治疗结局。结果：所有患者接受手术后胫骨慢性骨髓炎均得到治疗，并且在接受术后护理后，伤口都有良好的愈合状况。实验组患者的手术时间和创面愈合时间以及住院时间较对照组更优，组间差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论：胫骨慢性骨髓炎能够采用负压封闭引流术联合抗生素骨水泥链珠方式进行治疗，较单纯应用抗生素骨水泥链珠治疗具有更好的治疗效果，能够提高患者的手术体验，可以在临床上得到广泛推广。关键词：负压封闭引流术与抗生素骨水泥链珠；胫骨慢性骨髓炎；预后效果；治疗方案胫骨慢性骨髓炎是一种临床上十分常见的严重骨骼炎症，在我国临床上也发病率较高，通常采用抗生素治疗作为主要的治疗方案。随着现代医疗技术的发展，微创理念在手术中的运用相对普遍化，且负压引流术的运用也相对普及[2]。本次研究中，选择我院中2012年9月至2017年8月间收治的胫骨慢性骨髓炎患者40例作为研究对象，探究压封闭引流术与抗生素骨水泥链珠术应用于治疗胫骨慢性骨髓炎的治疗有效性，取得了一定成果，现报道如下。 1一般资料与方法 1.1一般资料选择我院中2012年9月至2017年8月间收治的胫骨慢性骨髓炎患者40例作为研究对象，按照计算机随机分组方案将其分为对照组和实验组，每组中均包含20例患者。对照组中男性患者11例，女性患者9例，年龄41~73岁，平均年龄（54.1±7.2）岁。实验组中男性患者8例，女性患者12例，年龄40~71岁，平均年龄（51.6±7.6）岁。所有患者临床诊断均为胫骨慢性骨髓炎。所有患者术前检查其他组织功能均正常，无手术禁忌症，且一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。所以患者对本次研究均知情，且签署知情同意书。 1.2方法 对照组患者采用单纯抗生素骨水泥链珠，对患者的窦道以及周围瘢痕和坏死组织进行完全清除，如果发现内固定物，应当首先对其进行拆除。在患者治疗前，应当用骨凿在患者的病灶骨上面，凿出一大小合适的骨窗，将脓液吸出后，将随腔的炎性肉芽组织进行刮除，并将死骨剔除后打通骨髓腔，直至能够见到正常骨髓组织。如果病灶坏死严重，应当保证窦道完全打开，采用双氧水和生理盐水，对患者的骨骼部位进行反复冲洗。术中所切除的坏死组织和感染组织，应当进行病理检查，做好细菌培养和药敏实验；根据实验培养结果，将抗生素按照一定比例制为骨水泥载药链珠，通过骨窗将其填充至患者的感染骨段，清除骨缺损部位后将窗口关闭，将链珠至于伤口皮外，以便拔出。 而实验组患者则应用负压封闭引流术与抗生素骨水泥链珠进行治疗，具体方式如下：首先对患者的病灶进行对照组一致处理。在对患者骨髓缺损部位进行链珠填充后，可以按照创腔大小，对负压引流材料进行修剪，一部分材料可以置入创腔深部，另一部分则覆盖于患者创口上，并且将创面周围皮肤与材料边缘固定后，对周围皮肤进行清洁。随后连接负压吸引源维持40kPa-60kPa进行负压吸引，带5-7d 后，将负压引流材料和抗生素链珠取出。 1.3 评价标准记录所有患者的手术时间和创面愈合时间以及住院时间，评价患者预后。 1.4 统计学方法所有患者的临床基础资料均用统计学软件SPSS17.0或是SPSS19.0处理，其中总有效率与不良反应发生情况等计数资料用率（%）的形式表达，数据采取卡方检验，计量资料用（均数±标准差）的形式表示，并采取t检验，若p<0.05，则证明统计学意义存在。 2结果 所有患者接受手术后胫骨慢性骨髓炎均得到治疗，并且在接受术后护理后，伤口都有良好的愈合状况。实验组患者的手术时间和创面愈合时间以及住院时间较对照组更优，组间差异具有统计学意义（P＜0.05）。 3讨论 在手术过程中，能够通过负压引流的方式改善患者临床症状，降低手术创伤，缩短手术时间，临床运用价值相对较高[3]。同时将负压引流方案应用于手术中，能够有效减少换药次数，对于患者的术后骨骼恢复有积极作用。同时负压引流技术，还能够起到持续杀菌，辅助抗生素链珠持久释放的效果，明显降低了病症的复发率[4]。值得注意的是，在对患者进行胫骨慢性骨髓炎手术治疗时，由于患者的病情发展，在治疗过程中，可能会由于患者的骨骼状况导致骨腔清理受到影响。所以在进行手术时，应当尽可能选择经验丰富的医师对患者的骨腔进行完善清理，才能保证根除效果[5]。综上所述，胫骨慢性骨髓炎能够采用负压封闭引流术与抗生素骨水泥链珠方式进行治疗，较传统的治疗方式来说具有较小的手术创伤，能够提高患者的手术体验，可以在临床上得到广泛推广。参考文献：
一、骨水泥植入综合征概况： 骨水泥植入综合征(bone cement implantion syndrorne，BCIS): 目前对BCIS的定义尚未明确界定，其特征性改变包括低氧血症、低血压、心律失常、肺动脉压力增高、凝血功能改变以及心搏骤停等一系列临床症状。 1995年，国内出现第一例由于骨水泥全髋关节置换后脂肪栓塞综合征导致死亡的病例报告。目前由于BCIS的死亡率缺乏系统的收集或报道，对BCIS引发的心脏停搏的真正发病情况尚不清楚。上世纪90年代末，国外文献报道骨水泥反应导致的心跳骤停发生率为0.6%-10%，应该说这个发生率还是相当高的；病死率为0.02%-0.5%；国内2003年报道骨水泥肺栓塞的死亡率为2.3%-2.4%，还有另外一份报道回顾性调查了华南地区五所大型医院的骨科，在1998～2005年收治的2435例2516侧骨水泥型髋关节置换术中，共发生7例严重骨水泥反应导致的死亡，病死率为0.29％。 骨水泥一共可以分为三类，分别是：不可降解的骨水泥：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）；骨传导性骨水泥，主要为Orthocomp以及可被生物降解的骨水泥如磷酸钙骨水泥。其中PMMA是目前临床上最常用的注入材料，也是我们今天讨论的主角，其特点是黏稠度高，支持力加强明显，外漏几率较少，但聚合产热的温度相对较高，对周围组织损伤大，操作时间要求短。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)由聚合粉剂和单体液体两部分组成，粉剂主要成分由甲基丙烯酸甲酯一苯乙烯共聚物及适量的引发剂过氧化二苯甲酰组成，液体为甲基丙烯酸甲酯单体(LMMA)，单体有毒、无色、可以燃烧，并且有强烈刺激味（我相信这种味道我们很多医生都亲自体验过）。PMMA是在术中临时调制即由在聚合酶粉剂催化下聚合而成，聚合反应过程根据其形态分为粥状期、黏丝期、面团期和固化期。在粥状期和黏丝期由于聚合反应不充分，有大量多余甲基丙烯酸甲酯存留。而面团期多余甲基丙烯酸甲酯大部分发生聚合反应，是临床上进行骨水泥灌注和假体固定的最佳时期。 二、骨水泥毒性 PMMA具有比较明显的毒性，对循环系统、呼吸系统以及凝血功能都有不良影响。其中对循环系统的影响是多方面的：包括单体的毒性作用、凝固时的发热反应、假体插入髓腔时导致腔内压力增高以及前列腺素、组胺的释放等等。
水泥基础知识 目前常用水泥多为硅酸盐系水泥，其中包括硅酸盐水泥（国外统称的波特兰水泥）、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等六大常用水泥。水泥分为普通型和早强型（或称R 型）两个型号，早强型水泥的3d抗压强度可达同强度等级的普通水泥28d抗压强度的50％；早强型水泥的3d抗压强度较同强度等级的普通水泥提高10％~24％，选用R型水泥可缩短混凝土养护时间。 水泥的标号是水泥强度大小的标志，水泥强度必须规定制作尺寸为40mm ×40mm×160mm的标准试件，在标准养护条件【（20±1）℃的水中】下，养护至3天（3d）和28天（28d），测定各龄期的抗折强度和抗压强度（单位MPa），来评定水泥的强度等级。水泥强度系指水泥砂浆硬结28d后的抗压强度，也称水泥标号。例如检测得到28d后的抗压强度不低于325 kg/cm2（32.5MPa），则水泥的标号定为32.5号。普通水泥有：32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R等八种标号。（也可用以下方式命名水泥标号：例如检测得到28d后的抗压强度为310 kg/cm2（31MPa），则水泥的标号定为300号。抗压强度为300-400 kg/cm2者均算为300号。普通水泥有：200、250、300、400、500、600六种标号。200号-300号的可用于一些房屋建筑。400号以上的可用于建筑较大的桥梁或厂房，以及一些重要路面和制造预制构件） P.O是普通硅酸盐水泥，P.C是复合硅酸盐水泥，P.S是矿渣硅酸盐水泥，每种水泥都分32.5和42.5，意思是抗压强度32.5Mpa和42.5Mpa，各有各的用处。在民用建筑工程中，一般用的比较多的是普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。标号一般常用的有P.O 32.5/42.5，P.S 32.5/42.5。 同标号的P.O和P.S是一样好的，只是性能有区别。至于选用普通硅酸盐水泥还是用矿渣硅酸盐水泥，要看使用部位等要求。普通硅酸盐水泥水化热较高，矿渣硅酸盐水泥水化热较低。 水泥比重为0.9吨至1.7吨每立方米。
新型干法水泥生产基本 知识
1.水泥生产基本知识 1.1GB175-1999 硅酸盐水泥（Ｐ·Ⅰ、Ｐ·Ⅱ）、普通硅酸盐水泥(Ｐ·Ｏ) GB1344-1999 矿渣硅酸盐水泥(Ρ·Ｓ)、火山灰质硅酸盐水泥(Ｐ·Ｐ)及粉煤灰硅酸盐水泥（Ｐ·Ｆ） GB12958-1999复合硅酸盐水泥（Ｐ·Ｃ） 废品和不合格品: 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任何一项不符合本标准时，均为废品。 凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。 1.2水泥生产方法与分类水泥窑主要有两大类：一类是窑筒体卧置，并能作回转运动的称为回转窑；另一类窑筒体立置不转动称为立窑。 什么是新型干法水泥生产技术: 以悬浮预热和预分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产的最新成果广泛地应用于水泥生产的全过程，形成一套具有现代高科技特征和符合优质、高产、节能、环保以及大型化、自动化的现代水泥生产方法。 1.3新型干法水泥生产工艺流程: 矿山开采→破碎→预均化→配料→生料粉磨→生料均化→悬浮预热、预分解、回转窑煅烧→配料→水泥粉磨→水泥均化→水泥包装、散装出厂简称：《两磨一烧》 1.4水泥熟料的矿物组成 C3S ——硅酸三钙（含量:50～60%） C2S ——硅酸二钙(含量:15～32%) C3A ——铝酸三钙(含量：3～11%) C4AF——铁铝酸四钙(含量:8～18%) 主要化学成分: CaO 62～67%、 SiO2 20～24%、 Al2O3 4～7%、 Fe2O3 2.5～6%。 1.5水泥的原料、燃料与配料 水泥生产原料分为：石灰质原料、粘土质原料和校正原料三大类。 硅酸盐熟料率值控制范围：饱和比KH:0.86～0.92 、硅酸率n:1.8～2.4、铝氧率p:0.9～1.4 2.新型干法水泥生产理论知识 2.1中心控制室在水泥生产中的作用: 为了提高产品质量，保证水泥生产的正常进行，用高科技手段，在水泥生产过程中实施在线控制。科学地、经常地、系统地对各生产环节进行严格地检查和纠正，用各生产环节的工作质量来确保出厂水泥的产品质量。（简称：生产督察和质量控制） 2.2水泥生产质量控制的主要环节: ①原燃料和辅助材料的质量控制；（含石灰石、粘土矿山质量）②生料的质量控制； ③熟料的质量控制；④水泥的质量控制（包括出磨水泥和出厂水泥）。 2.3原燃料的预均化技术及其质量控制: ①预均化堆场通常有三种型式：石灰石、煤预均化堆场、预配料堆场、配料堆场。 ②使单一品种物料的组成质量混合均匀的过程称之为预均化。物料中的主要化学成分的多次测量值与质量控制值（或算术平均值）存在偏差的数理统计结果,称之为标准偏差。其数值越小表示物料化学成分越均匀。 2.4粉磨系统生产技术及其控制: ①细度表示方法常见四种：平均粒径法、筛析法、比表面积法、颗粒组成法。 ②钢球磨机的粉碎比可达300以上。③磨机通风十分重要，磨内风速一般控制在0.7～1.2m/s为宜。④球磨机轴瓦温度超过60℃时,应立即停机。⑤选粉机的选粉效率工作时应达到70～80% 。⑥为了提高球磨机产质量可采取以下措施: （1）降低入磨物料粒度;（2）改善入磨物料的易磨性;（3）降低入磨物料的温度;（4）控制入磨物料水分;（5）在质量控制指标允许的情况下,放宽细度要求;（6）选用合适的助磨剂;（7）加强磨内通风;（8）闭路系统控制合适的循环负荷率和选粉效率;（9）确定合适的研磨体及其装载量和级配;（10）采用可靠的球磨机结构改造技术。 2.5烧成系统生产技术及其控制 ①熟料冷却机目前有单筒、多筒和篦式冷却机三种形式。 ②回转窑停窑前2～4小时，将喂料量减为正常喂料量的50～70%，窑速不变，风煤相应减少。 ③熟料立升重，就是每立升5～7mm粒径的熟料重量，正常生产时每升重的波动范围为±75克之内。 ④在固相反应阶段，生成的熟料矿物有C2S、C3A、C4AF。 ⑤一次风量占总空气量的比例不宜过多，否则二次风比例降低会影响到熟料的冷却。 ⑥为了防止“回火”，火焰扩散速度应比煤粉扩散速度小。 ⑦铝氧率高时，液相粘度大，难于煅烧；铝氧率低，则窑内易结块，结圈，恶化操作。 ⑧分解炉内温度的控制与调节：分解炉中、上游的温度变化，主要受燃烧速度的影响，炉下游及出口温度主要受燃料及生料加料量的影响，因此调节炉内温度主要调节燃料喂料量和燃烧速度。在完全燃烧的条件下，加入的燃料越多，炉温越高，分解率也高；生料加料量越多，分解吸热越多，使炉温下降，因此分解炉内的风、料、煤的配合十分重要。 2.6煤粉制备系统安全生产及其控制 ①煤粉制备中的防爆可从两方面采取措施，一是防止煤粉在系统各部分积聚，二是利用各种防爆装置。 ②煤粉越细，燃烧速度越快，火焰温度越高。
抗生素骨水泥的研究现状 （作者:___________单位: ___________邮编: ___________） 【关键词】抗生素骨水泥研究现状 自上世纪50年代末Charnley等人将人工关节置换技术率先引入关节疾病的治疗领域以来，经过将近50年的研究和发展，人工关节置换理论日臻完善，置换技术日臻成熟，与其它传统关节疾病治疗手段相比人工关节置换术的应用能够迅速缓解疼痛，显著改善病废关节功能，提高患者生活质量，减少住院费用缩短住院时间等诸多优点，迅速受到整形外科医生的重视和众多遭受严重关节病患折磨患者的欢迎。目前，现代人工关节技术已经成为全身大关节疾病终极治疗的最佳技术手段，在世界范围内得到广泛的应用和推广。 当前以人工全髋关节和人工全膝关节置换术为代表的关节置换手术，每年开展的手术例数都在大幅度增加。根据美国整形外科医生学会统计[1]：2003年美国初次全髋置换22万例，比1996年增加38%，并且这一数字在2030年将达到57.2万例，(其中包括97000例需要翻修的)，2003年初次全膝置换41.8万例。因此可以预期，伴随世界老龄化人口的不断增长，人们对生活质量要求的日益提高，医疗保险体制的持续完善，人工关节置换手术的绝对数量还会在相当长的时
间内迅速增长。在人工关节置换术取得巨大成功的同时，它的并发症所带来的诸多问题也引起了整形外科医生的重视。术后感染，假体松动，骨折，脱位等，在以上的诸多并发症中，术后假体周围感染仍然是一个可能导致灾难性结局的严重问题。虽然目前经过骨水泥技术的提高，手术室层流技术的应用以及空气隔离的采用，关节置换术后感染的发生率已经由Charnley年代的10%下降至目前的1%～2%[2]，但有鉴于关节感染一旦发生，不但有可能导致假体置换手术失败，也必将增加患者住院时间，治疗费用及关节功能受损等，不但给患者带来巨大的精神和经济压力，同时也是困扰着临床外科医生的一个重要原因。因此最大限度的降低和有效控制人工关节置换术后的感染发生，一直是人工关节领域的重要研究课题。 自从1970年Buchholz、Engelbrecht等首次将抗生素骨水泥尝试应用于控制关节感染以来，人们开始认识这种局部给药系统的优点，并广泛应用于预防和治疗骨科相关感染，尤其是对于假体周围感染的治疗取得很好的效果。随着抗生素工业的发展，新的生物材料的发明及假体周围致病菌耐药性的变化，现在人们把更多的抗生素加入骨水泥。但这些抗生素骨水泥的有效性，安全性以及对骨水泥自身理化性质的影响都是值得关注的问题。本文就抗生素骨水泥的研究现状作一综述。 1 抗生素选择 控制关节局部的感染，首要问题是选择合理的抗生素。目前见诸报道的加入骨水泥的抗生素包括庆大霉素，妥布霉素，万古霉素等。
一、骨水泥产品发展概况 《实用骨科学》p2088页：骨粘固剂：常用名为骨水泥，化学名为丙烯酸粘固剂（acrylic cement）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylic， PMMA）。1951年，瑞典Klaer用PMMA作为髋关节假体固定材料；1988年Charnley深入研究并推广使用，从而使骨粘固剂固定假体置换获得成功；我国1978年研制成功并应用与临床。 骨水泥是一种用于骨科手术的医用材料，由于它的部分物理性质以及凝固后外观和性状颇像建筑、装修用的白水泥，便有了如此通俗的名称。其实，它的正名是骨粘固剂。其主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯，主要用于人工关节置换手术。关节是人体运动的枢纽，由于创伤或病变，可能“报废”，这时医生常将“报废”关节切除，换上人造关节。人体关节是具有活力的器官，换上的人工关节，都是无活力的假体。如何以死代生，“弄假成真”，将两者牢固连接，并保持日久天长也不松动呢?医生便想要发明一种特殊的材料，专门用来固定人工关节。 经过多年研究，骨水泥在20世纪60年代初终于问世。为了便于保存、运输，骨水泥由白色粉末和无色带刺激气味的液体两部分制剂组成，使用时，只要按一定比例，将它们倒在一起调和，即可在室温下发生聚合反应。开始像砂浆，进而如同稀粥，接着变成面团一样，可以揉捏、挤压成任意形状，最后逐步固化，整个过程只有十几分钟。医生在其硬化前，将它置于准备更换关节的部位，随即安上人工关节。等到反应结束，局部温度稍微升高。摸上去有些发烫。此时，与优质建筑水泥同样坚固的骨水泥便成功地将人工关节与人体骨骼镶嵌，并牢牢地固定了。手术后经过短期康复，换上的关节即可发挥作用。如为人工髋关节置换，这时便可下地行走。这种固定相当牢靠，可保持十几年，乃至二十几年。 骨水泥在骨科临床上广泛使用，尤其是人工关节假体固定、骨缺损空腔填充等都起到重要的、不可替代的作用。“骨水泥”是聚甲基丙烯酸甲酯的俗称，它是由聚合粉剂和单体液体两部分组成，粉剂主要成分是聚甲基丙烯酸酯类共聚物及适量的引发剂过氧化苯甲酰，液体为甲基丙烯酸甲酯单体。有一些骨水泥产品中还含有抗生素成分，具有缓释抗生素功能。 随着骨水泥技术在临床上的广泛应用，所引发相关的可疑不良事件特别是严重的过敏反应越来越受到社会各界的关注。 二、中国骨水泥产品市场竞争格局分析 我们认为骨水泥入市场仍将维持较快的增长速度。原因包括：1）人口老龄化。人口老化往往伴随着骨科疾病发病率的提高。英国的统计数据显示，髋关节置换手术的病人平均年龄
抗生素骨水泥珠链联合负压封闭引流技术外固定支架固定治疗胫骨慢性骨髓炎 【摘要】目的探讨抗生素骨水泥珠链联合封闭负压引流(V S D)技术外固定支架治疗胫骨慢性骨髓炎的临床疗效。方法2010年7月- 2012年6月,我院对总共22例慢性胫骨骨髓炎患者（男性15例,女7例，年龄17岁~5 6岁,平均33.2岁）于局部完成清创术,抗生素和骨水泥珠链植入联合V S D治疗，清创后外固定支架固定。7 ~ 10d后,打开患处,将抗生素珠链取出,如果伤口清洁、肉芽组织新鲜,则以皮瓣移植或游离植皮覆盖伤口,如果伤口欠清洁，再次彻底清创，抗生素骨水泥珠链植入伴V S D治疗，继续外固定架固定治疗，择期予以皮瓣移植或植皮覆盖创面。结果22例患者均获7 ~ 25个月、平均12个月的术后随访。其中16例患者行1 次VSD 治疗，6例患者行2次VSD治疗；所有患者骨折均顺利愈合，x线片示所有骨痂生长良好，未再发现死骨及空洞，局部无感染复发。术后3个月患者白细胞、血沉及C反应蛋白均在正常范围内。结论抗生素骨水泥珠链植入联合VSD技术在外固定架固定下治疗慢性骨髓炎效果满意，是一种有效的治疗方法。
关键词负压封闭引流骨水泥抗生素链珠骨髓炎 骨髓炎是感染微生物引起的骨的炎症，常由胫骨骨折术后感染引起。胫骨骨折是一种常见性多发性的疾病，当前常规的治疗方法其效果较为理想，然而由于局部解剖学方面的特征以及开放性外伤等因素，仍然有一部分患者容易出现术后感染的情况，严重者可能会引起慢性骨髓炎，治疗十分困难。2010年7月- 2012年6月,我院对总共22例慢性胫骨骨髓炎患者采用抗生素骨水泥珠链植入联合V S D技术治疗，术后采用外固定架固定。现将研究结果报告如下。 1资料与方法 1.1临床资料本组病例资料源于2010年7月- 2012年6月住院的22例胫骨骨折患者，男性15例,女7例，年龄17岁~5 6岁,平均33.2岁。所有患者均为开放性骨折术后感染。致伤原因：交通伤1 3，重物砸伤7例，高处坠落伤2例；其中合并其余肢体外伤17例，腹部损伤9例。所有患者均接受早期的清创手术治疗，17例给予接骨板内固定，5例给予外固定支架固定。术后3～10个月因四肢部位的创口慢性感染出现溃烂及窦道形成，经X线检查，见感染部位出现死骨或硬化带，诊断为慢性骨髓炎。而行抗生素骨水泥链珠植入联合V S D技术治疗，术后均采用外固定架固定。术后患者均有不同程度软组织缺损或骨外露，需行植皮或皮瓣移