腔内技术已成为下肢动脉硬化闭塞症的首选治疗方式，生物可降解血管支架作为腔内技术的一种选择受到关注。近10年，有或无药物涂层的聚左旋乳酸可降解支架在下肢动脉硬化闭塞症中表现出良好的中远期安全性和有效性，但受试者病变相对简单。镁合金可降解支架在下肢动脉硬化闭塞症的治疗中具有良好的安全性但有效性欠佳。铁合金和锌合金可降解支架在动物实验中表现出可观的结果；具有药物涂层的铁合金支架在膝下狭窄动脉的成功植入，标志着铁合金可降解支架正式进入临床试验阶段。既往生物可降解血管支架的试验数据和下肢动脉硬化闭塞症的病变特点显示，有药物涂层的聚左旋乳酸可降解支架和铁合金可降解支架在下肢动脉硬化闭塞症的治疗中将具有更大的发展潜力。

目的:探讨高分辨C臂CT动态观察可降解镁合金支架治疗巴马小猪颈动脉狭窄后体内降解情况的可行性。方法:以12头巴马小猪为研究对象，通过大球囊过度扩张+高脂高盐配方饲料喂养方式建立巴马小猪颈动脉狭窄模型。造模24周后采用DSA造影证实颈动脉狭窄模型建立并采用球囊扩张的方式置入自制编织型可降解镁合金支架。术后即刻和术后第30、60、90天根据DSA造影评价支架置入后血管通畅情况及再狭窄情况；术后第30、60、90天分别处死4头实验猪，根据支架置入区域高分辨C臂CT扫描结果及狭窄处标本染色结果观察镁合金支架降解情况并总结支架降解过程中影像学特点。结果:12头巴马小猪颈动脉狭窄模型建立后成功置入12枚编织型可降解镁合金支架，技术成功率100%。术后即刻及术后各时间点DSA均显示小猪血管管腔通畅，未见明显狭窄。高分辨C臂CT扫描和病理学检查显示支架置入30 d时支架整体轮廓清晰，支架编织丝及网孔可辨，支架轻度降解；置入60 d时支架轮廓模糊，部分金属丝断裂，网孔部分可见，支架部分降解；置入90 d时支架整体轮廓模糊或不可辨，未见金属丝和网孔，支架几乎全部降解。结论:可降解镁合金支架在巴马小猪颈动脉内90 d时几乎完全降解，高分辨C臂CT可动态监测其体内降解情况。

目的:制备载万古霉素/聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）多孔镁合金支架，并在体外评价其理化性质、降解及药物释放行为、细胞相容性和抗菌性能等。方法:利用模板复制技术制备多孔镁合金（Mg-2Zn-0.3Ca）支架，通过高温氟化处理后获得MgF 2表层，再将其浸没于含有盐酸万古霉素/PLGA的二氯甲烷溶液后匀速提拉，获得载万古霉素/PLGA的多孔镁合金载药支架。根据制备过程中各阶段产物（镁合金、氟化镁合金、PLGA涂层氟化镁合金、载万古霉素/PLGA氟化镁合金支架）分组，分别为Mg组、MgF 2组、PLGA组、万古霉素/PLGA组。将各组支架制备完成后立即测定并评价其材料学表征、降解速率、药物释放速率、抑菌性能、血液相容性及促细胞增殖分化能力等。 结果:成功制备出载万古霉素/PLGA镁合金支架，其孔隙率平均为66.39%，降解速率[(0.540±0.102) mm/年]显著低于镁合金支架[(10.048±0.297) mm/年]，差异有统计学意义（ P<0.05）。载万古霉素/PLGA在Hank平衡盐溶液中降解的pH值接近生理酸碱度；万古霉素在前48 h释放速度较快，48 h后逐渐变缓，11 d时累积药物浓度达最大值（43 mg/L），11 d后仍缓慢释放。万古霉素/PLGA组支架的抗菌率（97.89%±0.28%）显著高于Mg组（74.92%±2.20%）、MgF 2组（78.46%±2.59%）、PLGA组支架（61.08%±4.21%），差异均有统计学意义（ P<0.05）；其溶血率为0.55%，远低于ISO 10993-4标准要求（5%）；其浸提液培养大鼠骨髓间充质干细胞1、3、7 d，促细胞增殖率分别为104.80%±5.13%、112.36%±2.07%、127.79%±4.61%；培养14 d时钙结节明显增多，吸光度OD值为1.189±0.020，显著高于Mg组（0.803±0.020）、MgF 2组（0.878±0.028）、PLGA组支架（0.887±0.026），差异均有统计学意义（ P<0.05）。 结论:载万古霉素/PLGA的多孔镁合金支架在体外表现出良好的材料学性能、抗菌性能、生物相容性及促成骨性能。

背景:镁合金具有的天然降解性、优秀的生物相容性和良好的力学性能,已成为生物医学领域十分具有研究价值的植入材料,然而镁合金快速的降解速率限制了其进一步的发展和应用.目的:综述镁及其合金处于生理环境下降解的一般基本原理,重点从安全性及对镁及其合金性能的影响两方面介绍镁合金化元素选择的研究现状.方法:利用计算机检索中国知网、PubMed、Web of Science和Elsevier等数据库中的相关文献,以"镁(合金),铋/铝等(金属名称),腐蚀,生物相容性,金属毒性,支架/螺钉"为中文主题检索词,以"magnesium(alloy),metal name(such as:bismuth(Bi),aluminium(Al)),corrosion,biocompatibility,metal toxicity,scaffold(stent)/screw"为英文检索词进行检索,检索时限为2013-2023年,通过阅读文献内容进行筛选,最终纳入70篇文献进行结果分析.结果与结论:镁合金在医学领域的研究已相当广泛,虽然目前有一些产品已应用于临床,但镁合金在人体环境中的高降解速率仍然是临床大规模应用的主要限制,未来发展的焦点是对其腐蚀速率的控制.合金化是一种提升镁合金耐腐蚀性能的方法,并可通过不同合金成分添加来改善镁合金的各种性能,但单纯的合金化已不能满足对镁合金多元化性能的追求.为开发优异性能的多功能镁合金产品,未来需要将合金化、表面改性等多种优化方式结合来弥补各自方法的不足,同时结合合金结构更新以及制备工艺改良,共同提升镁合金的性能.

背景:机器学习与医用金属材料的结合,弥补传统实验和计算模拟的低效性和高成本的不足,通过分析大量数据快速准确地预测金属材料特性,优化材料设计和性能,提高医学应用的安全性和效率.目的:总结并归纳机器学习在医用材料特性中的研究进展及不足.方法:由第一作者通过计算机检索中国知网、PubMed、X-MOL和Web of Science数据库2013年1月至2023年4月的相关文章.中文检索词为"医用金属材料机器学习,医用钛合金,医用镁合金,医用金属材料性能",英文检索词为"machine learning medical metal materials,medical stainless steel alloy,medical cobalt-chromium alloy,medical titanium alloy,medical magnesium alloy",最终纳入70篇相关文献进行归纳总结.结果与结论:①随着传统实验和计算模拟方法所产生的大量数据的可获取性提高,机器学习作为材料设计方法的引入为材料科学研究开辟了新的范式.②机器学习工作流主要分为4个部分:数据收集及预处理、特征工程、模型选择及训练和模型评估,每个环节不可缺少.③医用金属材料分为:不锈钢共基合金、钴铬合金、钛合金和镁合金.针对不锈钢共基合金,机器学习预测其力学性能,要提高机器学习的泛化能力;针对钴铬合金,机器学习预测其力学性能,可得出钴铬合金为髋关节植入物的最佳材料;针对钛合金,机器学习预测其力学性能,可选择出力学性能最优异的植入物;针对镁合金,机器学习预测其耐腐蚀性和力学性能,集成模型可准确预测镁合金的力学性能,随机森林模型可预测镁合金作为血管支架时的最优元素含量.④机器学习在医用材料领域存在一定局限性,如模型相对滞后、数据未能标准化及泛化性较低;未来研究解决此类问题应充分利用深度学习和分割算法技术,使用统一标准数据,改善模型提高泛化能力.

目的:探索微弧氧化处理的镁合金支架辅助自体牙异位移植的可行性.方法:拔除9只雌性比格犬(9～11 kg)的左下颌第二前磨牙、左下颌第三前磨牙和右下颌第二前磨牙,截冠得犬牙根,3Shape扫描形态制作微弧氧化镁合金支架并装配自体牙根,3个月后植入牙槽窝,同时植入1个钛合金种植体和自体牙根进行对照;植入后3、6、12个月分三批处死实验犬,每批3只.截取骨组织标本进行Micro-CT扫描、切片VG染色观察.结果:Micro-CT结果显示,镁合金支架组成骨效果在各时间点均优于钛合金组和自体牙组.VG染色结果可见,无论是在哪个时间点,镁合金支架组的骨接触率均高于钛合金种植体组,自体牙组最低,且差异具有统计学意义(P＜0.05).结论:与自体牙移植和钛合金种植体相比,镁合金支架辅助的自体牙异位移植可以有效促进机体形成新骨,有利于提高移植牙的初期稳定性.

目的 探讨可降解镁合金食管支架在食管狭窄治疗中的可行性. 方法 制作兔食管狭窄动物模型.采用球囊导管扩张法将镁合金食管支架置于实验兔食管狭窄处,评估兔精神、行为和进食变化,生理、生化和病理改变,以及食管狭窄改善情况. 结果 采用NaOH化学烧灼法成功制作兔食管狭窄动物模型,并在4只实验兔的食管狭窄处放置镁合金食管支架,观察期满时(支架放置后12周)发现有3只实验兔体内有支架放射标记残留.食管支架放置后,实验兔精神、行为未见明显异常;兔进食情况明显改善;兔各项生理、生化指标未见明显改变;病理切片HE染色显示食管黏膜完整,黏膜下层可见炎细胞及巨噬细胞浸润;肝肾未见明显病理性损伤改变. 结论 可降解镁合金食管支架具有安全性高,副作用小,不良反应少等优点.经初步动物实验证实,该支架在治疗兔食管狭窄方面效果良好,具有很大的潜在临床应用前景.

目的 评价生物可降解镁合金在动物体内的急、慢性全身毒性,为生物可降解镁合金支架的切割及临床安全应用提供科学依据.方法 参照国际标准化组织(ISO)对医用植入材料的评价标准,将大鼠分为对照组及试验组.试验组和对照组分别经大鼠尾静脉注射制备好的生物可降解镁合金浸提液和生理盐水,观察两组急性全身毒性反应.试验组背部皮下及心肌内植入生物可降解镁合金,对照组不植入任何材料,对两组进行血液常规、血生化指标、脏器系数及病理组织学检查,观察两组慢性全身毒性反应.结果 生物可降解镁合金在动物体内无急性毒性反应,在动物体内长期植入不引起明显的血液常规、血生化指标及各器官系统结构的改变.结论 生物可降解镁合金无明显生物毒性,在动物体内未见急性及慢性全身毒性反应.

背景:镁合金具有良好的生物相容性,可促进成骨细胞生长,然而镁合金在生理环境中的腐蚀速率较高,不能满足临床需要.目的:探讨钙磷涂层对AZ31镁合金支架抗腐蚀性和生物相容性的影响.方法:采用化学沉积法在AZ31镁合金支架表面制备钙磷涂层.①静态浸泡实验:将钙磷涂层和无涂层AZ31镁合金支架分别浸泡于DMEM细胞培养液中,浸泡第10,20,30天后检测材料腐蚀速率;②细胞毒性实验:分别以100％,75％,50％,25％浓度的钙磷涂层AZ31镁合金支架浸提液培养MC3T3-E1细胞,培养1,3,5d,检测细胞增殖率,判定毒性分级;③细胞黏附实验:将MC3T3-E1细胞分别接种于钙磷涂层和无涂层AZ31镁合金支架表面,接种6,12,24 h计数细胞数量;④细胞增殖实验:将MC3T3-E1细胞分别接种于钙磷涂层和无涂层AZ31镁合金支架表面,培养1,3,5d后检测细胞数;⑤血细胞聚集实验:将钙磷涂层和无涂层AZ31镁合金支架分别浸入抗凝兔血中,8 min后检测红细胞、白细胞及血小板数量.结果与结论:①钙磷涂层AZ31镁合金支架不同时间点的腐蚀毒率均低于无涂层AZ31镁合金支架(P＜0.05);②不同浓度钙磷涂层AZ31镁合金支架浸提液的细胞毒性为0至1级;③钙磷涂层AZ31镁合金支架组接种12,24h的细胞黏附数量多于无涂层AZ31镁合金支架组(P＜0.05);④钙磷涂层AZ31镁合金支架组培养3,5d的细胞数量显著多于无涂层AZ31镁合金支架组(P＜0.05);⑤钙磷涂层AZ31镁合金支架组的红细胞、白细胞及血小板数量与无涂层AZ31镁合金支架组比较无差异;⑥结果表明,钙磷涂层不仅减慢了AZ31镁合金支架的腐蚀速度,而且改善了其生物相容性.

目的 探讨可降解镁合金气管支架制备及其在气管狭窄动物模型中应用的安全性及可行性.方法 采用气管软骨环间横行切开气管,并用毛刷环形破坏气管黏膜方法制备兔气管狭窄模型30例.镁锌钇钕(Mg-Zn-Y-Nd)合金经热挤压和冷拉拔工艺制备出直径0.24 mm和0.28 mm两种丝材,通过单根丝一体化整体编织技术将两种合金丝编织成8 mm×20 mm气管裸支架各15枚,并检测其物理性能.透视下将两种支架分别植入气管狭窄模型兔气管内,并于术后3、7、15、30、60 d各处死两种支架3只兔,评价支架金属丝断裂、支架压缩、支架降解及气管黏膜肉芽组织增生情况.结果 两种镁合金支架支撑力均略大于镍钛(Ni-Ti)合金支架,丝材直径0.28 mm支架支撑力大于直径0.24 mm支架;丝材直径0.24 mm、0.28 mm支架平均扩张率分别为76.46％、84.66％;镁合金支架完全白膨性能略低于Ni-Ti合金支架.术后3d支架结构完整,无坍塌;术后7d支架结构基本完整,有部分丝材断裂,未见组织增生;术后15 d支架基本坍塌,大部分丝材断裂,未见组织增生;术后30 d支架完全降解,气管内壁光滑,未见组织增生;术后60d气管内壁光滑,未见组织增生.结论 镁合金支架径向支撑力稍强于Ni-Ti合金支架,金属丝易断裂,但生物相容性良好,可降低肉芽组织增生.