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碳纤维制品

碳纤维制品在医疗行业的应用之——CFRP接骨板

发布于:2023年02月11日

碳纤维制品的应用如今可以说是非常常见的,除了我们普通人接触不到的国防军工等用品,其它如碳纤维运动产品、碳纤维医疗器械、碳纤维拉杆箱、碳纤维保护用箱等都广泛受到行业欢迎。在医用方面,碳纤维材料可以用于CFRP接骨板,“CFRP”即Carbon Fibre Reinforced Plastics,碳纤维加强环氧树脂,该碳纤维制品的弹性模量与骨骼的弹性模量相似,应用主要用于骨折固定。

碳纤维制品在医疗行业的应用之——CFRP接骨板

CFRP接骨板这类碳纤维制品的研发是因为,骨折患者诊疗中在使用传统接骨板固定后,在固定骨段容易发生骨量丧失、骨结构紊乱以及骨骼的力学性能下降,虽然行业内对于这类情况的发生因素还没有确切定论,但是一般可以归为三种:

①钢板弹性模量高于骨质,被固定段的骨骼长时间得不到生理应力刺激而发生了结构改变;

②传统的接骨板为钢板,其压迫了手术部位导致软组织骨膜损伤;

③钢板螺钉固定后使骨骼产生与骨的长轴方向不同的应力。

不论具体的原因是以上哪个,我们基本能够确定的是与骨骼表面和钢板的接触面积,以及钢板的刚性相关。而如以上提到的,CFRP接骨板这类碳纤维制品的弹性模量与骨弹性模量相似,临床上用于骨折固定可以在骨折端产生微量活动,刺激周围骨痂形成,避免传统固定模式中出现的骨量丧失、骨结构紊乱或者骨骼力学性能下降等问题。

具体CFRP接骨板制备需要采用1K或3K碳纤维编织布,将其沿经纬方向或与经纬方向成45°切割为80㎜×150㎜长方块,然后将每块碳纤维纺织布均匀浸润环氧树脂,而后根据不同的使用要求层叠、升温固化即可制成CFRP接骨板雏形,此外根据不同的使用要求这类碳纤维制品的厚度也是可以控制的,但是在制备过程中不能混入出碳纤维维纺织布及环氧树脂外的其它物质。

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