本发明涉及医用捆绑带技术领域，特别是涉及一种人体可吸收捆绑带及其制备方法。
背景技术：
目前捆绑固定法主要采用的是钢丝等金属丝带固定，多用于锁骨、章指骨、尺骨、桡骨和腓骨等非负重部位，以及股骨、胫骨等负重部位。由于取材方便、价格低廉、且操作简单，因此应用较为广泛。但是，由于钢丝模量较高，操作过程中较难控制，拧的太紧容易造成骨骼损伤断裂，拧的太松导致钢丝滑脱，且钢丝容易滑至骨折缝隙内造成骨不连。钢丝细长的形貌使其与骨骼接触面小，对骨骼固定过程中易产生切割作用，破坏骨皮质血运，同时，如长成骨痂包覆钢丝，则极难去除。
在另一方面，普通天然丝线带(如棉线)因具备一定的抗拉强度和良好的弹性与韧性，也应用于骨折修复中，尤其是该丝线具备优良的生物相容性，不会与周围组织产生严重排异。与此同时，丝线柔性固定可是钢丝等金属材料固定所造成的的台阶得到调整，并减少内固定对骨折端的应力遮挡，利于骨折的塑形和重建，避免骨质疏松的发生。然而，由于天然丝线的力学性能并不能与人体皮质骨相匹配，捆绑带只能用于面部骨折以及其它非承载部位，或者作为辅助材料支撑外固定骨板的断骨部位。由于其不可降解，在骨骼愈合后还需取出或永久保留在患者体内。
目前还有一种人工合成的可降解捆绑带，采用可被人体吸收的高分子聚合物，包括聚酯类、聚酐类、聚醚酯类等。聚乳酸(pla)具有良好的生物学性能以及可降解性，适中的机械强度避免了应力遮挡，而降解过程中聚乳酸则分解为二氧化碳和水，因此已成为优良的捆绑固定材料。除此之外，dc公司自1970年开发出聚乙交酯(pga)捆绑带，同样具备较强的张力强度和良好的操作性能，并且无毒稳定。然而，高分子可降解捆绑带与天然丝线带相似，力学性能难以满足承载部位的应用，只能用于低承载部位或作为辅助固定带协助外固定(骨板骨钉)支撑断骨。
因此，在骨折捆绑固定材料中，金属丝线存在应力遮挡问题以及不可降解的缺陷；而天然丝线则强度不足，只能用于低承载部位；可降解聚合物捆绑带虽然可弯曲降解但力学性能不足，只能应用于非承载部位。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种人体可吸收捆绑带及其制备方法。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供人体可吸收捆绑带及其制备方法，可有效地替代金属捆绑丝线带，避免其对骨骼表面造成的腐蚀、切割、滑动等问题。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
一种人体可吸收捆绑带，所述捆绑带包括带体、位于带体第一端的锁定齿、及位于带体第二端的齿槽，所述锁定齿与齿槽对应卡合以实现带体两端的固定，所述捆绑带的主体材料为磷酸盐玻璃纤维，辅助材料为可降解聚合物。
作为本发明的进一步改进，所述磷酸盐玻璃纤维按质量百分比包括：
p2o5：40～60％，cao：10～20％，mgo：10～30％，b2o3：10～20％，na2o：0～10％，fe2o3：0～10％。
作为本发明的进一步改进，所述可降解聚合物包括聚乳酸、聚乙醇酸、聚乙交酯、聚已内酯中的一种或多种。
本发明另一实施例提供的技术方案如下：
一种人体可吸收捆绑带的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
s1、由磷酸盐玻璃纤维和可降解聚合物制备得到复合材料板；
s2、通过数控机床在复合材料板上精密加工锁定齿及齿槽，得到捆绑带。
作为本发明的进一步改进，所述步骤s1具体为：
将人体可吸收的磷酸盐玻璃纤维通过玻璃熔融拉丝工艺制成磷酸盐玻璃纤维丝，然后合股为磷酸盐玻璃纤维原丝束；
将磷酸盐玻璃纤维原丝束合股加捻为纱线，采用纺织机纺织得到磷酸盐玻璃纤维织物；
将可降解聚合物在热压成型工艺制备得到聚合物片材；
将磷酸盐玻璃纤维织物与聚合物片材分层叠加，通过热压成型工艺热压成型，制得复合材料板。
作为本发明的进一步改进，所述步骤s1具体为：
将磷酸盐玻璃纤维与可降解聚合物纤维合股，制成混编磷酸盐玻璃纤维/聚合物纤维织物；
将磷酸盐玻璃纤维/聚合物纤维织物通过热压成型工艺热压成型，制得复合材料板。
作为本发明的进一步改进，所述制备方法还包括：
采用涂覆剂对磷酸盐玻璃纤维织物进行表面涂覆，以提高生物活性，降低表面摩擦系数。
作为本发明的进一步改进，所述涂覆剂为多巴胺、壳聚糖、海蜇胶原中的至少一种。
作为本发明的进一步改进，所述玻璃熔融拉丝工艺具体为：
在800～1200℃下将磷酸盐玻璃纤维制成直径为7～10μm的磷酸盐玻璃纤维丝。
作为本发明的进一步改进，所述热压成型工艺的工艺条件为：温度100～300℃，压力1～5mpa。
本发明的有益效果是：
捆绑带结构简单、操作简便，采用锁定齿及齿槽的自锁结构，能单向锁紧且不易松脱，并可根据齿槽位置灵活选择适宜固定尺寸，且捆绑带可根据需要自由裁剪，灵活使用；
采用人体可吸收磷酸盐玻璃纤维和可降解聚合物复合材料，固定后期随材料降解，应力逐渐传到至骨折处，有效防止骨质疏松和骨痂包裹固定物。由于可完全降解，无需手术二次取出；
可有效地替代金属捆绑丝线带，避免其对骨骼表面造成的腐蚀、切割、滑动等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中人体可吸收捆绑带制备方法的工艺流程图。
图2为本发明实施例1中捆绑带的立体结构示意图。
图3为本发明实施例1中捆绑带的截面结构示意图。
图4为本发明实施例1中捆绑带卡扣后的结构示意图。
图5为本发明实施例1中捆绑带裁切后的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种人体可吸收捆绑带，捆绑带包括带体、位于带体第一端的锁定齿、及位于带体第二端的齿槽，锁定齿与齿槽对应卡合以实现带体两端的固定。
捆绑带的主体材料为磷酸盐玻璃纤维，辅助材料为可降解聚合物。优选地，磷酸盐玻璃纤维按质量百分比包括：p2o5：40～60％，cao：10～20％，mgo：10～30％，b2o3：10～20％，na2o：0～10％，fe2o3：0～10％。可降解聚合物包括聚乳酸、聚乙醇酸、聚乙交酯、聚已内酯等中的一种或多种。
捆绑带主要以人体可吸收磷酸盐玻璃纤维为主体材料，磷酸盐玻璃纤维由一种可降解磷酸盐玻璃通过高温熔融拉丝工艺制备而成，与一般硅酸盐高强玻璃不同的是，该玻璃纤维以五氧化二磷为玻璃网格结构主体，氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化铁等金属氧化物为玻璃网络成型体，由于金属氧化物的加入，有效地提高了磷酸盐玻璃热力学稳定性，优化玻璃纤维拉丝性能，实现了磷酸盐玻璃纤维的多孔拉丝以及纱线的制备。
磷酸盐玻璃纤维具备优良的可降解、可吸收特性，降解速率可通过调整玻璃配方组分加以调节，降解时间可根据骨骼愈合周期，控制在三个月至一年不等。降解过程中，释放出磷、镁、钙、钠、铁等骨修复必需的微量元素，不但对人体无害，还能促进骨骼愈合。磷酸盐玻璃纤维具备聚合物纤维所不能比拟的高强度(500～1000mpa)与高模量(40～65gpa)，不仅与人体皮质骨匹配，避免了金属丝线捆绑固定造成的应力遮挡问题，有利于骨骼的塑形，加速骨骼愈合，避免骨质疏松的发生，还适用于高承载部位的断骨治疗，给予有效且稳定的力学支撑。
本发明为人体可吸收磷酸盐玻璃纤维复合捆绑带，由可被人体吸收的磷酸盐玻璃纤维为主体增强材料，可降解聚合物(聚乳酸、聚乙醇酸、聚乙交酯、聚已内酯中的一种或几种)聚合物为辅助材料。该捆绑带可完全被人体吸收，降解过程中释放的离子对人体无毒无害，力学性能满足承载部位使用要求。同时，根据使用部位损伤程度、形貌、修复固定方式，可选用不同纤维含量，材料厚度、基体种类的复合捆绑带，满足不同的固定治疗要求。
参图1所示，本发明还公开了一种人体可吸收捆绑带的制备方法，包括以下步骤：
s1、由磷酸盐玻璃纤维和可降解聚合物制备得到复合材料板；
s2、通过数控机床在复合材料板上精密加工锁定齿及齿槽，得到捆绑带。
优选地，步骤s1具体为：
将人体可吸收的磷酸盐玻璃纤维通过玻璃熔融拉丝工艺制成磷酸盐玻璃纤维丝，然后合股为磷酸盐玻璃纤维原丝束；
将磷酸盐玻璃纤维原丝束合股加捻为纱线，采用纺织机纺织得到磷酸盐玻璃纤维织物；
将可降解聚合物在热压成型工艺制备得到聚合物片材；
将磷酸盐玻璃纤维织物与聚合物片材分层叠加，通过热压成型工艺热压成型，制得复合材料板。
优选地，步骤s1具体为：
将磷酸盐玻璃纤维与可降解聚合物纤维合股，制成混编磷酸盐玻璃纤维/聚合物纤维织物；
将磷酸盐玻璃纤维/聚合物纤维织物通过热压成型工艺热压成型，制得复合材料板。
进一步地，本发明的制备方法还包括：
采用涂覆剂对磷酸盐玻璃纤维织物进行表面涂覆，以提高生物活性，降低表面摩擦系数。其中，涂覆剂为多巴胺、壳聚糖、海蜇胶原等中的至少一种。
在上述制备方法中，玻璃熔融拉丝工艺具体为：在800～1200℃下将磷酸盐玻璃纤维制成直径为7～10μm的磷酸盐玻璃纤维丝。
在上述制备方法中，热压成型工艺的工艺条件为：温度100～300℃，压力1～5mpa。
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
参图2～图5所示，本实施例中的人体可吸收捆绑带，包括带体10、位于带体第一端11的锁定齿20、及位于带体第二端11的齿槽30，锁定齿20与齿槽30对应卡合以实现带体两端的固定。
捆绑带的主体材料为磷酸盐玻璃纤维，辅助材料为可降解聚合物。优选地，磷酸盐玻璃纤维按质量百分比包括：p2o5：40～60％，cao：10～20％，mgo：10～30％，b2o3：10～20％，na2o：0～10％，fe2o3：0～10％。可降解聚合物包括聚乳酸、聚乙醇酸、聚乙交酯、聚已内酯等中的一种或多种。
捆绑带的主要形式参图2与图3所示，其中，第一端11的锁定齿20、第二端11的齿槽30为主要捆绑带特征。第一端11有三个锁定齿20，分布于第一端的两侧与中间，宽度约为10mm，可与第二端的齿槽30无缝固定，因此捆绑带的锁紧强度将均匀分散于整个捆绑带，提高了固定时捆绑带的稳定性，避免了捆绑后的打滑以及应力集中问题，保证了捆绑后骨骼血运正常。
本实施例中的齿槽30分为5个梯度，相隔距离约为4mm，可根据患者骨骼尺寸选择不同梯度齿槽固定。
捆绑带整体为宽扁型，厚度远小于宽度与长度，将第一端的锁定齿扣入第二端的齿槽后，如图4所示，锁定齿与齿槽内侧壁相互锁扣，在骨骼固定过程中受到骨骼的弹力而达到反向自锁且不松开。
捆绑带不仅可用于长骨骨折的捆绑固定，还可根据实际情况，对捆绑带按需进行裁切修改，如图5所示。
实施例2：
本实施例中捆绑带的制备方法具体步骤如下：
1、以人体可吸收的磷酸盐玻璃纤维为主体材料，磷酸盐玻璃纤维按质量百分比包括：p2o5：40～60％，cao：10～20％，mgo：10～30％，b2o3：10～20％，na2o：0～10％，fe2o3：0～10％。磷酸盐玻璃纤维通过玻璃熔融拉丝工艺在1200℃下制成直径为7～10μm的磷酸盐玻璃纤维丝，然后合股为磷酸盐玻璃纤维原丝束(拉伸强度500～1000mpa，模量40～65gpa)。
2、将磷酸盐玻璃纤维原丝束合股加捻为纱线(捻度：100捻/m)，采用纺织机纺织得到磷酸盐玻璃纤维织物。
3、采用壳聚糖(5％浓度)溶液对磷酸盐玻璃纤维织物进行表面涂覆，喷涂次数为2～3次，直至壳聚糖均匀包覆织物表面，提高生物活性并降低表面摩擦系数。
4、采用医用级人体可吸收聚乳酸(pla)为辅助材料，在热压成型工艺在180℃下热压制备聚乳酸片材(厚度0.2mm)。
5、将磷酸盐玻璃纤维织物与聚乳酸片材分层叠加，通过热压成型工艺，在200℃、1.5mpa压力下热压成型，制得长、宽、厚分别为110mm、90mm、1mm的复合材料板(纤维含量20～30％)。
6、通过数控机床精密加工，加工锁定齿及齿槽，最终制得长、宽、厚分别为100mm、80mm、1mm的捆绑带。
经测试，本实施例中的捆绑带的拉伸强度为100～150mpa，模量为10～15gpa。
实施例3：
本实施例中捆绑带的制备方法具体步骤如下：
1、以人体可吸收的磷酸盐玻璃纤维为主体材料，磷酸盐玻璃纤维按质量百分比包括：p2o5：40～60％，cao：10～20％，mgo：10～30％，b2o3：10～20％，na2o：0～10％，fe2o3：0～10％。磷酸盐玻璃纤维通过玻璃熔融拉丝工艺在1200℃下制成直径为7～10μm的磷酸盐玻璃纤维丝。
2、将医用级聚乳酸纤维(pla)与玻璃纤维按比例(2∶1)合股，制成混编磷酸盐玻璃纤维/聚乳酸纤维织物。
3、通过热压成型工艺，直接将混编磷酸盐玻璃纤维/聚乳酸纤维织物置于200℃下加热热压，制得1mm厚的编磷酸盐玻璃纤维/聚乳酸纤维复合材料板(纤维含量33％)。
4、采用数控机床对复合材料板进行加工切割，加工锁定齿及齿槽，最终制得长、宽、厚分别为100mm、80mm、1mm的捆绑带。
5、将捆绑带分割为小型捆绑带，长、宽、厚分别为100mm、25mm、1mm的捆绑带。
经测试，本实施例中的捆绑带的拉伸强度为120～150mpa，模量为11～15gpa。
实施例4：
本实施例中捆绑带的制备方法具体步骤如下：
1、以人体可吸收的磷酸盐玻璃纤维为主体材料，磷酸盐玻璃纤维按质量百分比包括：p2o5：40～60％，cao：10～20％，mgo：10～30％，b2o3：10～20％，na2o：0～10％，fe2o3：0～10％。磷酸盐玻璃纤维通过玻璃熔融拉丝工艺在1200℃下制成直径为7～10μm的磷酸盐玻璃纤维丝，然后合股为磷酸盐玻璃纤维原丝束(拉伸强度500～1000mpa，模量40～65gpa)。
2、将磷酸盐玻璃纤维原丝束合股加捻为纱线(捻度：100捻/m)，采用纺织机纺织得到磷酸盐玻璃纤维织物。
3、采用壳聚糖(5％浓度)溶液对磷酸盐玻璃纤维织物进行表面涂覆，喷涂次数为2～3次，直至壳聚糖均匀包覆织物表面，提高生物活性并降低表面摩擦系数。
4、采用医用级人体可吸收聚已内酯(pcl)为辅助材料，在热压成型工艺在100℃下热压制备聚已内酯片材(厚度0.2mm)。
5、将磷酸盐玻璃纤维织物与聚已内酯片材分层叠加，通过热压成型工艺，在100℃、1mpa压力下热压成型，制得长、宽、厚分别为110mm、90mm、1mm的复合材料板(纤维含量20～30％)。
6、通过数控机床精密加工，加工锁定齿及齿槽，最终制得长、宽、厚分别为100mm、80mm、1mm的捆绑带。
经测试，本实施例中的捆绑带的拉伸强度为60～100mpa，模量为5～10gpa。
实施例5：
按照实施例1的方法制备2mm厚度的磷酸盐玻璃纤维/聚乳酸复合材料板，采用数控机床，将复合材料板切割为40mm×15mm×2mm尺寸的样品。
将样品置于磷酸盐缓冲液(pbs)中，在37℃下进行降解实验。实验过程中磷酸盐缓冲液按固定时间更换，确保ph值保持稳定，在设定的时间点，对材料的重量损失和力学性能变化进行分析。
测试结果表明，该复合材料板在磷酸盐缓冲液中降解速率保持稳定，在第28天质量保持率达40％，第56天质量保持率为10％。力学性能在降解过程中下降缓慢，在第28天弯曲强度保持率为50％，第56天弯曲强度保持率为20％。因此可确定该降解性能良好，在固定治疗的后期，捆绑带力学性能的下降将有助于骨骼的修复并避免骨质疏松的发生。
由以上技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
捆绑带结构简单、操作简便，采用锁定齿及齿槽的自锁结构，能单向锁紧且不易松脱，并可根据齿槽位置灵活选择适宜固定尺寸，且捆绑带可根据需要自由裁剪，灵活使用；
采用人体可吸收磷酸盐玻璃纤维增强可降解聚合物复合材料，固定后期随材料降解，应力逐渐传到至骨折处，有效防止骨质疏松和骨痂包裹固定物。由于可完全降解，无需手术二次取出；
可有效地替代金属捆绑丝线带，避免其对骨骼表面造成的腐蚀、切割、滑动等问题。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。