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https://www.med.cuhk.edu.hk/press-releases/cuhk-introduces-new-material-for-osteoporosis-related-bone-fracture-effectively-reduces-healing-time-and-enhances-bone-strength-both-by-30
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中大成功研發新物料有助骨質疏鬆性骨折固定和癒合 可縮短三成癒合時間 提升三成骨骼強度

香港中文大學(中大)醫學院最近研發出一種結合可生物分解鎂金屬與傳统材料製成的骨內固定物,可應用於骨質疏鬆性骨折固定手術。臨床前研究顯示使用新物料設計的固定組件,不但可將骨折癒合時間縮短三成,亦能將癒合的骨骼強度提高三成,有助避免或減少再度骨折。有關研究成果於今年第43屆「日內瓦國際發明展」上獲頒發銀獎;並獲香港研究資助局協作研究金支持,可望日後通過臨床驗證後用於骨質疏鬆性骨折病人。

 

骨質疏鬆性骨折情況普遍

 

根據醫院管理局2011年資料,香港約有30萬婦女及10萬男士患有骨質疏鬆。患者由於骨骼多孔,骨質密度低,容易引致骨折。國際骨質疏鬆基金會2013年骨健康報告指出,全球每三秒就有一人因骨質疏鬆而骨折;在中國,每年骨質疏鬆性骨折個案更高達700萬,每三個50歲以上的女性中,便有一人曾發生骨質疏鬆性骨折;而在香港,每年有逾1萬5千宗骨質疏鬆性骨折個案,情況不容忽視。

 

骨質疏鬆性骨折不但可引發高死亡率的併發症,亦可能會大大影響患者日後自理能力。骨質疏鬆性骨折患者當中有過半需要植入骨內固定物,常見骨折包括髖部骨折、遠端橈骨骨折、肱骨近端骨折等。以髖骨骨折為例,醫院管理局2013年的記錄顯示65歲或以上長者每年就有約5千5百宗,佔全港骨科床位總用量的17%。

 

現時手術一般採用不鏽鋼、鈦及鈦合金製成的骨釘骨板,以固定骨折處,但這些金屬硬度遠高於骨質疏鬆的骨骼,部分患者需要在骨折癒合後進行第二次手術,將固定物移除。移除後骨釘處的骨留下空洞,容易發生再骨折。

 

新物料和内固定组合可有效縮短癒合時間及提升骨骼強度

 

中大醫學院矯形外科及創傷學系在2009年開始研究利用鎂金屬的醫用特性,研發可生物分解的骨內固定物,針對固定和治療骨質疏鬆性骨折和相關骨科應用。

 

研究團隊證實鎂金屬製成的骨螺絲釘與人體骨骼的力學特徵相似,並可在體內分解,分解後的鎂金屬離子更有成骨作用,能促進骨折處癒合。根據臨床前測試數據,鎂金屬固定物可有效提高癒合的骨骼強度和縮短復原時間各三成。在移除常規固定组件後,留下的骨釘空洞少,可避免或減少再骨折。

 

領導該研究的中大醫學院矯形外科及創傷學系實驗室主任秦嶺教授解釋:「我們研究發現鎂金屬分解後形成的鎂離子能刺激骨膜神經末端分泌神經遞質釋放,促進骨膜內的幹細胞進行成骨分化,形成更多新骨,補充鎂釘分解後的空隙,從而提高治療效果和加強骨癒合後的強度。此外,鎂金屬價格低廉,預計相比現有醫用金屬成本低50%,若日後能臨床應用,長遠或可減低醫療成本。」

 

秦教授續指,是次研究成果有賴與內地科研機構和產業界緊密合作。目前中大醫學院已為用於骨科手術的含鎂複合固定器申請專利,並制定了符合可分解鎂基骨科內植入物的細胞毒性和有效性的檢測方案,在國際權威期刊發表和建立相關國際ISO/ASTM標準。

 

秦教授總結時表示:「我們期望鎂金屬骨內固定物日後可通過臨床驗證,引入香港臨床使用。骨科團隊正進一步研究骨質疏鬆性骨折以外的應用範疇,如膝關節韌帶重建,相信能讓更多市民受惠。」

 

有關中大醫學院矯形外科及創傷學系

 

中大醫學院矯形外科及創傷學系(骨科)醫學研究團隊由超過50位學者組成,主要研究本地和全球相關的肌肉骨骼問題,以促進由研究到臨床的轉化研究、知識轉移和社區服務。研發方向包括:青少年特發性脊柱側彎和骨骼健康研究項目、計算機輔助骨科手術及導航、運動醫學和再生技術、骨關節肌肉老化研究、骨關節肌肉再生醫學及幹細胞研究和骨科生物材料與藥物的創新研發。

 

中大矯形外科及創傷學系田立博士、秦嶺教授和周昊翹博士

(左起)中大矯形外科及創傷學系田立博士、秦嶺教授和周昊翹博士介紹最新研發的骨內固定物,由可生物分解的鎂金屬與傳统材料結合而成,可應用於骨質疏鬆性骨折固定手術。

秦嶺教授指出

秦嶺教授指出,根據臨床前測試數據,新物料可有效提高癒合的骨骼強度和縮短復原時間各三成,有助避免再度骨折。

 

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