半骺板阻滞术与截骨矫形术相比,由于其具有操作简单,快速等优点成为治疗儿童下肢成角有效手段,广受家长和医生的喜爱。使用半骺板阻滞术来对X形腿和O形腿等畸形病症进行治愈最早可以追溯到上个世纪初,现在使用的半骺板阻滞装置大多数都是由比较坚硬并且经过耐腐蚀处理的金属材料做成的。由于金属材料硬度大,难以和凹凸不平的骨面进行良好的贴合,同时由于金属装置会出现解离,对人体造成炎症,还会在矫正过程中由于生长力的作用导致螺钉的断开和抽拔,增加了手术治疗的难度,导致治疗的失败。较为理想的半骺板阻滞装置需要有良好的力学性能来承担生长力的作用,尺寸要具有稳定性以免造成矫正的失败和螺钉的松动,同时能够在人体内长期服役的特点。此次研究打算研制出一种运用柔性纺织材料制成的半骺板阻滞装置纺织结构的装置能够灵活的调整其尺寸大小,同时具有良好的柔软性能够与骨面进行良好的贴服。由于上述优点的存在,使得柔软材料替换强硬的金属半骺板阻滞装置成为一种可能,本研究的难点是在所开发出的柔软性的半骺板阻滞装置需要在一个微小的结构尺寸下能够承受住一个500N-1000N的生长力。本课题以开发出柔软的矫正材料为最终的目标,证明其能够对传统的金属材料进行替代的可行性,筛选出能够广泛使用的材料,设计出便于实际操作的成品形态,再对成形后的装置进行相关性能的测试并结合实际进行评估,得到能够满足相关要求各项性能的半骺板阻滞装置。本课题选用超高分子量聚乙烯纱线作为原始的材料进行设计,通过对纱线的力学性能的测量,在市场上较为常见的超高分子量聚乙烯纱线(单丝、400D/(1000捻/10cm)、600D/(150捻/10cm)、1200D/(400捻/10cm)、1600D/(150捻/10cm))进行初步的测试与评估,选出断裂强力最优,断裂伸长率最小的纱线进行后续的研究。为了能够顺利的植入螺钉,设计出类似于金属8字钢板的四种结构(辫子针法成形的半骺板阻滞装置、编织结构成形半骺板阻滞装置、8字缠绕包缠成形的半骺板阻滞装置和O字缠绕包缠成形的半骺板阻滞装置)。其所受承受力的纱线根数分别为4根、6根、8根、10根。比较每个类别不同纱线量的各项参数,再对相同类别不同纱线量进行比较,归纳总结出纱线根数与纺织柔性结构的半骺板阻滞装置的最优参数和对其相关性能的影响。同时考虑到最终装置要在人体内使用,所以要对其进行细胞毒性的表征和细胞贴覆性能的评估。此次研究从纱线的选择开始,通过相关成形的结构,成形装置各项参数的改变以及生物相容性能的评价,验证了柔性结构在一定程度上替代金属硬质结构的半骺板阻滞装置的可能性。并归纳出了相关结论:1.在材料的选择上,1600D/150捻/10cm高强聚乙烯纱线的强力以及尺寸稳定性为五种纱线性能最优,是理想的纺织结构半骺板阻滞装置制作材料。2.在结构的设计上,O字形结构所能承受的断裂强力最大,断裂伸长率最短,并且在长期负荷下的蠕变伸长能够满足需求。3.在生物相容性上,所选的材料在某种程度上能够有利于细胞的生长和繁殖,并且细胞在材料上的贴覆性比较差,有利于手术结束后将装置取出,降低跟组织黏联的可能性,减少手术的操作难度。