(刘健民报道)“金属有记忆力吗?”在回答这一问题之前,笔者先给大家讲一个真实的故事。
奇妙的一幕
八三年夏的某日,一辆救护车发出惊心的呜鸣,朝上海市第九人民医院急驰而来。某桥梁施工处一位青工不慎从数米高处摔下,右足跟骨、距骨开放性粉碎型骨折,血流如注。手术室里鸦雀无声,紧张的清创之后,只见骨科大夫取来几枚用一种特殊合金制成的骑缝钉。这种骑缝钉形同装书钉,只是横杆做成波纹状,将它置于消毒冰水中可以任意拉长。医师们将此钉的两个足迅速插入预先在骨折块中钻好的小洞内,再敷以热盐水纱布,时隔数秒钟,一种奇妙的现象便出现了。这种骑缝钉立即恢复了原来的大小和形状,从而产生了很大的拉合力,使骨折块准确地复了位并牢牢地嵌合着。在场的目击者无不惊讶称绝。
与热胀冷缩的规律唱反调
人们都知道,一般金属都有一个共同的特点:热胀冷缩。但随着科学的不断发展,人们对自然规律的认识也有了不断的更新。人们发现,有些金属特别是一些合金,却能反其道而行之。即在低温下可以任意变形,但在温度上升后却能回缩成原来的形状,从而产生了一种回复力,人们将这种回复力称为形状记忆效应,或者说是一种奇特的记忆能力。目前,人们已经广泛地利用金属这一特性为工业、国防乃至医学服务了。1958年美国海军武器实验室在研究中发现某些镍钛合金具有这种形状记忆效应。1969年美国某公司首先将形状记忆合金用于工业,制成了一种特殊的连接套管。此后又相继出现了用形状记忆合金制成的自动调节部件,自激励紧固件,热量——机械能转换装置、卫星宇宙天线、耐磨、消震、消声器材等。1980年我国也成功的制成了记忆合金自激励紧固铆钉并用于飞机修理等。
形状记忆合金用于医学前程似锦
70年代以来,形状记忆台金在医疗上的应用前景日益受到广泛注意。在骨科、口腔科、神经外科、心血管外科、妇产科、整形外科等多个领域出现了各种设想、实验研究和部份临床试用报告。
1978年起,上海市第九人民医院与上海钢铁研究所探讨镍钛记忆合金用于骨科临床的可能性并与上海手术器械六厂协作,于1981年10月2日起将制成的记忆合金加压骑缝钉用于临床骨折内固定共数十例,获得了较好的疗效。1982年2月23日起,他们又将记忆合金股骨头杯与高密度聚乙烯臼杯组成全髋双杯型假体,用于髋关节表面置换术,近期效果也较满意。
镍钛合金是记忆合金中的天之骄子
目前,已经发现的具有形状记忆效应的合金有数十种,但最适宜用于医疗的为镍钛记忆合金。后者不仅具有记忆效应,而且具备埋入性生物材料所必须的性能,具有强度高,比重低、弹性模量较低、疲劳性能佳、耐腐蚀、低磁性、无毒、生物相容性好等优点。在使用方面又十分方便,只要在0℃~4℃的消毒冰水中浸泡片刻就能按所需改变它们的形状,而在体温下(37℃左右)就能回复原形,现出良好的记忆效应。镍钛记忆合金的确是一种不可多得的良好材料,它在医疗上应用的前景十分广阔。