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化学修复技术的优缺点精选(九篇)

化学修复技术的优缺点

第1篇:化学修复技术的优缺点范文

关键词: 非开挖技术 ; 管道修复 ;应用

中图分类号:P756文献标识码: A

一、前言

在经济飞速发展、道路车辆交通非常繁忙的现在,如何既要及时修复已经损坏的地下管道,又要使施工给交通带来的影响降低到最低限度,是从事城市设施管道以及地下管道设施维护工作人员的一大新课题。管道修复技术乃至地下管道管理模式的革新对今后城市地下管网的高效管理以及城市发展产生重要影响。

埋设在道路下的各种管道,是我们生活中不可缺少的重要基础设施。由于管道老化、路面车辆的振动,管道基础不良,以及腐蚀性污水、有害气体等的影响,地下管道会产生裂缝、破损、管接头错位和管内腐蚀等现象,需要进行及时的修复以避免造成路面塌陷,给交通安全和市民的生命财产造成危害。对已经损坏的管道如果采用一般的开槽式施工方法进行维修时,需要对道路进行大开挖,这样的施工方法工期长,会产生大量的废物,而且对道路交通产生很大的影响,对我们的生活环境带来危害。

二、非开挖地下管道修复技术

管道修复在今后的城市地下管道管理中将占据一个非常独特而且重要的角色。管道出现破坏时,市政管道管理部门可以采取多种处理方式,如局部修复,独立管段修复,全管道修复以及废弃旧管敷设新管等技术措施。从对管道破坏的处理方式以及其功效性来分析,不论采用何种方式,从整体意义及广义来讲都属于通过对旧管道的在作用,使旧管道恢复全部或部分原有功能,都可称之为管道修复。以发展的思维来判断,随着时间的增长,随着大量已经铺设的管道的老化,管道修复将在今后的城市管道管理中成为突出主题。在城市建设快速发展的今天,无污染、无噪音、质量优、工期短、安全性高、施工扰民少的非开挖技术将成为今后地下管道修复的主流施工技术,更是城市管道和谐管理并使之适应可持续发展社会理念的一种良好对策。本文主要介绍以下2种常用,并有可能在南宁市应用的管道修复方法。

非开挖管道修复技术在国内兴起近十年,特点是施工过程不全线开挖或完全不开挖。目前非开挖修复施工工艺主要分为两大类:局部非开挖修复与整体非开挖修复。

1、局部非开挖修复

(1)嵌补法

在点状修理中,接缝嵌补是应用最早的一种非开挖修复方法。早期的嵌补材料为石棉水泥,属刚性材料,抗变形能力差。近年来,化学材料越来越多,有环氧焦油砂浆、聚硫密封胶、聚氨酯等。这些分化学密封材料属于柔性材料,抗变形能力强,密封效果好。

优点:价格便宜,修补后对水流没有影响。

缺点:施工工期长,耗费人工多,质量稳定性差。

(2)注浆法

通过向接口部位和管外土体注浆来堵塞渗漏是一种常用的点状修理方法。注浆材料可分为水泥浆和化学浆两种;按注浆管的设置位置可分为地面向下注浆和管内向外注浆两种。美国和日本规定,严重渗漏的管道不宜采用注浆法,注浆后每隔半年还要进行回访。注浆法经常作为一种辅助手段和嵌补法同时使用。

优点:在修复缺陷点同时具有填补土体中的空洞,增强管道承载力的作用。

缺点:比较盲目,可靠性比较差。

(3)套环法

在接口部位安装止水套环的一种点状修理方法。

优点:施工速度快,质量一般比较稳定。

缺点:对水流有一定的阻碍。

2、整体非开挖修复

(1)涂层法

涂层法是一种最简单的整体修理方法,适用于人员可以进入的大型管道。常用材料有玻璃钢涂层、聚脲涂层等,涂层中通常夹有玻璃纤维布。

优点:具有防腐和防渗漏作用

缺点:对管道清洗和堵漏要求很高,费工费时,质量不稳定。对于目前城市管道非开挖修复来说,此方法比较落后,且相对其它修复方法来说,此种修复方法效果较差。

(2)拉管内衬法

①滑衬法:最简单的拉管内衬。在完成旧管道清洗后,用绞车直接将直径略小的衬管整体由地面经工作坑拉入旧管道内,根据需要可以在新旧管道的间隙内注水泥浆,经滑衬法修复的管道断面损失较大。

②折叠拉管:将PE管预先折成U型并用胶带缠裹,再用绞车经工作坑牵引进入旧管道,最后用压缩空气或蒸汽使之复圆并贴紧旧管壁,折叠拉管内衬更适用于石油、天然气之类的压力管,在排水管中应用不多。

(3)CIPP内衬法

CIPP内衬法即现场固化法(C cured-in-place pipe,CIPP)是目前世界各国应用最多的一种非开挖修复方法。其工艺流程大致为:在既有的旧管内壁衬装一层热固性复合材料,通过加热等方法使其固化,形成一条有结构强度的新管道。根据衬管进入原来管道的方式不同,现场固化法分为翻转法和拉入法两种工艺。

翻转法――即把灌浸有热硬化性树脂的软管材料运到工地现场,利用水和空气的压力把软管材料从检查井或其他工作坑翻转送至待修复管道内并使其紧贴于管道内壁,通过热水、水蒸汽、喷淋或紫外线加热的方法使树脂材料固化,在旧管内形成一平滑的内衬层。

拉入法――即把灌浸有热硬化性树脂的软管材料运到工地现场,采用牵引的方式把软管材料从检查井或其他工作坑插入至待修复管道内,然后加压使其膨胀后紧贴于管道内壁,通过热水、水蒸汽、喷淋或紫外线加热的方法使树脂材料固化,在旧管内形成一平滑的内衬层。

利用CIPP现场固化法修复排水管道之前,需将排水管道封堵清洗干净,并将管道内壁漏水点采用注脂注浆等方法填堵。待管道内部无漏水等现象后,将工厂内加工好的树脂半成品管道运至现场,通过水压,将管道翻转至原管道内部,然后采用循环加热的原理对管道内部的水加热至70度左右,一段时间加热至90度,时间充分,使树脂固化,最后冷却,将管道与检查井的连接处处理好。

优点:修复后的管道内壁表面光滑,提高了管道流量;可用于200mm~1200mm的各种管道,包括圆形、矩形及蛋管等,能应付接口错位、脱节,管道腐蚀、裂缝、变形等各种缺陷。

缺点:施工技术要求高,造价比较高。

(4)螺旋缠绕内衬法

将带状聚氯乙烯(PVC)型材料放在现有的检查井底部,通过专用的缠绕机,在原有管道内螺旋旋转缠绕成一条固定口径的连续无缝结构性防水新管,并在新管与旧管之间的空隙灌入水泥浆。利用螺旋缠绕法修复排水管道之前,需将旧管道内所有可能影响新管成形的污垢、垃圾、树根和其他物质清除。由于型材厚度的影响,原管道口径会缩小10%。但更新后管道内表面光滑,粗糙系数低,整体输送能力损失不大。

优点:施工速度快,在排水管道修复中应用广泛;可用于1200mm以上大管径管道因地质因素(泥土松动,地表移动等)引起的管道结构性损坏(沉降,接头错位和开裂等)、因交通或地面建筑物引起管道承载超重造成的管道破损、污水中各种化学物质和废气引起的管道腐蚀、流体中硬块磨擦管壁造成的管道磨损、通过接头或裂缝挤进管道的树根造成的损害或堵塞、因地下水渗透而造成管道输送能力下降或污水泄漏对土壤的污染等;可以带水作业(30%的满水位)。

缺点:关键设备需进口,投入较高。

(5)短管内衬

将特制的塑料短管或管片有检查井或工作坑进入管内,完成接口连接后整列内衬管不断向旧管道内推进,直到下一个检查井,最后在塑料短管和母管之间注入水泥浆的修复方法。内衬管材料有聚乙烯管、聚丙烯管和玻璃钢夹沙管等。

优点:适用尺寸广;施工速度快;设备简单;质量稳定;价格低。

缺点:修复后管道断面损失较大,已逐步被新工艺淘汰。

(6)裂管法

依靠前端的钢制锥形头在气动锤或牵引机的作用下击碎旧管道,内衬塑料管跟着锥形头前进,最后完成替换旧管的施工。

优点:施工前不需要进行清洗;更新后的管道直径可以比旧管道更大。

缺点:需要开挖一个较长的工作坑;被修管道必须不能有弯曲;如果附近地下管道靠得太近,胀管施工所产生的土壤扰动可能损坏这些管道;大量旧管碎片对环境影响较大。

三、非开挖技术对环境的影响

非开挖技术是一种利于环保和可持续发展的新型施工方法,在城市快速发展的今天,在确保按照发展要求续接或铺设新管的同时,可最大程度的保证城市的完整性和规划合理性。非开挖技术施工对环境的影响主要体现在铺设新管施工时所用泥浆对周边的植被、地下水渗流及生态环境的影响。若采用爆管法则产生大量的旧管碎片,会对环境有影响。其他并无不良影响。

四、展望

城市地下管线系统今后将面临一个较大的挑战,即匹配、适应并促进高速发展的城市建设。管道技术革新同时也会促进管道管理模式的变更,即向更科学,更综合,更系统,更有预见性的方向发展。当前,非开挖管道修复技术对于城市管道管理来讲,就是一种突破性的技术革新,是值得选用并应当大力推广使用的一种绿色施工技术。

参考文献:

第2篇:化学修复技术的优缺点范文

关键词:土壤污染;修复技术;微生物修复

当前我国土壤污染引起公众越来越多的关注,我国土壤污染的产生可追搠到50多年前“”时期一些高污染工业企业的建设。近年来,随着城市化的不断推进,许多老工业企业因企业、搬迁遗留了大量的污染土地,这些污染土地污染物浓度非常高,污染深度甚至达到地下十几米,有些有机污染物还以非水相液体的形式在地下土层大量聚集,成为新的污染源,有些污染物甚至迁移至地下水并扩散导致更大范围的污染。这些土地因堆积储存、泄露或其他方式承载了有害物质,具有潜在风险性,会对人体健康和生态环境产生危害,因此急需对这些污染场地实施土壤修复。

一、土壤污染的危害

1.土壤污染导致严重的直接经济损失

农作物的污染、减产。对于各种土壤污染造成的经济损失,目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例,全国每年就因重金属污染而减产粮食 1000 多万吨,另外被重金属污染的粮食每年也多达 1200 万吨,合计经济损失至少 200 亿元。

2.土壤污染导致生物品质不断下降

我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染,有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。土壤污染除影响食物的卫生品质外,也明显地影响到农作物的其他品质。有些地区污灌已经使得蔬菜的味道变差,易烂,甚至出现难闻的异味;农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。

3.土壤污染危害人体健康

土壤污染会使污染物在植(作)物体中积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人畜健康,引发癌症和其他疾病等。

4.土壤污染导致其他环境问题

土地受到污染后,含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

二、我国当前土壤污染的现状

2014年4月17日,环境保护部和国土资源部了全国土壤污染状况调查公报。调查结果显示,全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。从土地利用类型看,耕地、林地、草地土壤点位超标率分别为19.4%、10.0%、10.4%。可见,我国土壤污染形势严峻。

三、土壤修复技术

到目前为止,土壤修复技术已经历四个阶段的发展:20世纪70年代:化学控制、客良;20世纪80年代:稳定与固定、微生物修复;20世纪90年代:植物修复;21世纪初:生物/物化/联合修复,并逐渐将污染治理的重点集中到污染场地修复。场地污染修复就技术门类又可分为三类:

(1)污染场地(土壤)物理修复技术

物理修复是指通过各种物理过程将污染物(特别是有机污染物)从土壤中去除或分离的技术。热处理技术是应用于工业企业场地土壤有机污染的主要物理修复技术,包括热吸附、蒸汽浸提、微波加热等热物理修复技术,还包括多相抽提等技术,已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯、二英等污染土壤的修复。

(2)污染场地(土壤)化学修复技术

相对于物理修复,污染土壤的化学修复技术发展较早,主要有土壤固化一稳定化技术、淋洗技术、氧化一还原技术、光催化降解技术、电动力学修复技术等。

(3)污染场地(土壤)生物修复技术

土壤生物修复技术包括植物修复、微生物修复、生物联合修复等技术,进入21世纪后得到了迅速发展,成为“绿色环境修复”技术之一。

植物吸收修复技术在国内外都得到了广泛研究,已经应用于砷、镉、铜、锌、镍、铅等重金属以及与多环芳烃复合污染土壤的修复,并发展出包括络合诱导强化修复、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技术。

近年来,我国在重金属污染农田土壤的植物吸收修复技术应用方面在一定程度上开始引领国际前沿研究方向。同时开展了植物修复多环芳烃、多氯联苯和石油烃的研究工作,但是含有机污染物土壤的植物修复技术的田间研究还较少,对炸药、放射性核素污染土壤的植物 修复研究则更少。

植物稳定修复技术被认为是一种更易接受,可大范围应用,并利于矿区边际土壤生态恢复的植物技术,也被视为一种植物固碳技术和生物质能源生产技术。

微生物能以有机污染物为唯一碳源和能源,或者与其它有机物质进行共代谢而降解有机物。利用微生物降解作用发展的微生物修复技术是农田土壤污染修复常见的一种修复技术。在我国,微生物修复技术已在农药、石油等农田污染土壤中得到应用:

1)建立了农药高效降解菌筛选技术、微生物修复剂制备技术和农药残留微生物降解田间应用技术;

2)筛选了大量的石油烃降解菌,复配了多种微生物复制菌剂,研制了生物修复预制床和生物泥浆反应器,提出了生物修复模式;

3)开展了持久性有机物如多氯联苯、多环芳烃污染土壤的微生物修复技术工作;

4)建立了菌根真菌强化紫花苜蓿根际修复多环芳烃的技术和污染农田土壤的固氮植物一根瘤菌一菌根真菌联合生物修复技术。

微生物修复研究工作主要体现在筛选和驯化特异性高效降解微生物生物菌株,提高功能性微生物在土壤中的活性、寿命和安全性,修复过程参数的优化和养分、温度、湿度等关键因子的调控方面。正在发展微生物修复与其它现场修复工程嫁接和移植技术,以及针对性 强、高效快捷、成本低廉的微生物修复设备,以实现微生物修复技术的工程化应用。

四、结语

目前,在我国土壤修复刚刚起步,土壤修复理论与技术研究还较欠缺,适合我国国情的土壤修复技术发展方向不十分明朗,鉴于此,笔者综述了当前国内外各种土壤修复技术的方法,并分析了各种方法的优缺点及适用范围,以期为污染场地修复提供借鉴参考。■

参考文献

[1]骆永明.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J].化学进展,2009,21(2).

[2]晁雷,周启星,陈苏.建立污染土壤修复标准的探讨[J].应用生态学报,2006,17(2).

第3篇:化学修复技术的优缺点范文

当时爱美的她,总是为自己突出的门牙深感苦恼,希望自己的笑容可以更完美.于是她去就近的一家口腔诊所做了一种普通烤瓷牙,两年后她偶然发现烤瓷牙的牙龈部分开始发青,过了一段时间后,牙龈的发青面积越来越大,颜色也越来越深,向医生咨询后才了解到这是做了某些金属烤瓷冠后正常的牙龈“返青”现象,唯一的解决办法就是更换烤瓷冠的材料。

经过多方打听,她走进了山西红十字口腔医院,在修复科专家王屹主任的介绍下,她选择了一种叫“计算机全瓷冠”的烤瓷冠,一段时间后,韩女士的牙龈“返青”现象已经完全消失了,曾经的美丽笑容又回到脸上。

烤瓷冠中的极品――计算机全瓷冠

随着越来越多的人关注口腔健康,烤瓷冠这种治疗缺失牙的传统镶牙方式也逐渐走进了更多人的生活。科技发展日新月异,烤瓷冠也有了诸多品种,“计算机全瓷冠”的烤瓷冠更是脱颖而出,被冠于“烤瓷冠中的极品”称号,颇受关注。

计算机全瓷冠独有的5大优点:

1、与真牙媲美的美学效果

因其光线通透性良好,与真牙接近,有十几种可供选择的颜色。镶入一段时间后不会变黑变暗发青,解决了金属烤瓷冠最难解决的问题。

2、精密度和优良的边缘密合性

全瓷冠通过计算机辅助设计、激光扫描、再由计算机程序控制研磨制作而成,保证了模内冠的精确性和优良的边缘密闭性,大大减少了修复后牙根炎的发病率。

3、生物相容性优于各种金属合金

生物相容性好,优于各种金属合金,包括黄金,避免了金属在口腔内产生的过敏、刺激、腐蚀等不良反应。导热性能极低,更有利于牙髓的保护。重量轻,患者佩戴更舒适。

4、告别金属感觉和不便

无金属异味,与空气、水或其它任何电解质接触时会迅速产生微氧化膜,避免金属腐蚀,更能防止金属异味的产生。传统金属烤瓷冠,在做头颅X线、CT、核磁共振检查时将会受到影响甚至摘除,计算机全瓷冠则不受影响。

5、高密度和高强度

大于900Mpa的挠曲强度,独一无二的抗破裂性及破裂后强韧的固化性能,可制作多个单位的烤瓷桥,解决了所有全瓷系统不能做长桥的问题。

高技术、高精尖设备决定高质量

计算机全瓷冠虽然有很多优点,但是,其技术性和对设备的要求都很高。山西红十字口腔医院修复科拥有一批口腔硕士学历、具备专业技术的修复主任医师团队,能够实现最完美的视觉效果和使用效果。

山西红十字口腔医院的修复科已有五十年历史,是太原市卫生局、太原市科技局命名的,从事口腔修复(镶牙)专业的唯一的“太原市重点学科”,自2000年引进计算机全瓷技术后,已成功为数千名患者装上了计算机全瓷冠。

名医名家

王屹 修复科主任 副主任医师 硕士研究生

多次获得市、区级“优秀服务明星”称号,擅长牙体缺损、缺失的治疗和各类烤瓷冠义齿修复。在疑难病例的诊断治疗方面有丰富的经验,被录入太原市医学学术人才库。

马国华 修复科 主任医师

从事口腔诊疗工作三十余年,获“岗位技术标兵”称号,擅长各类固定及活动义齿的精品修复,在各种烤瓷冠修复及套筒冠义齿修复方面有丰富的临床经验。

白友 修复科 副主任医师

从事口腔诊疗工作三十余年,擅长各类固定、活动义齿的修复,在前牙美容修复和精密附着体、计算机全瓷冠、套筒冠和金沉积烤瓷冠修复方面有丰富的临床经验。

第4篇:化学修复技术的优缺点范文

水源短缺加剧

导致汾河水源短缺情况加剧的主要原因一是降水减少、经济社会发展对水资源需求量增加等,引起汾河中下游干流河道断流;二是工业和城市生活严重依赖地下水开采,以及农业用水增加,致使地下水严重超采,造成水位急剧下降;三是污水垃圾处理水平低,中水价格不合理,回用规模小,加剧水资源的短缺;四是植被被破坏,土壤储存水分能力下降;五是煤炭等矿产资源的过度开采,造成水资源的严重破坏。

生物多样性急剧减少

汾河中下游流域的生物多样性在人为因素影响下急剧减少,主要是河道乔灌木的过度砍伐,造成了大量动物、植物、微生物受到威胁;其次是为了提高粮食产量和加大畜牧业的发展,人们过度开垦和过度放牧,造成生物所需的食物大大减少;三是捕捞业的发展,人工过度的捕捞使得生物数量大大降低,很多种类已经绝迹;四是山西工业化的发展造成环境污染,很多不能适应环境的生物被很快淘汰。

生态修复技术概述

水环境生态修复技术是通过调控水生态环境中相互制约又相互促进的各环境影响因子,促使其形成平衡和稳定的生态系统为目标。生态修复技术包括利用培育的高等植物或培养、接种的微生物的生命代谢活动,对水体中污染物进行富集、转化、吸收及降解,使水质得到净化的相关技术。该技术具有修复效果稳定、低耗能或不需耗能、工程造价相对较低、运行成本低廉以及不形成二次污染等特点,主要用于受污染而失衡的自然水生系统的修复。这类水生态修复技术在发达国家已经得到较为成功的应用,在我国也开始大量的应用,主要有土地处理、高效微生物固定化和人工湿地等技术。

1土地处理技术

废水的土地处理,是将一、二级处理出水用于农田、牧场或林木灌溉,或将原废水经土壤渗滤后回注于地下水等处理技术的总称。废水中通常含有农作物需要的各种营养成分。据我国一些城市污水的测定结果表明,污水中含T-N为30~90mg/L,NH3-N为20~50mg/L,P为3~4mg/L,K为5~40mg/L。上述养分经一级或二级处理后只有少量被除去,而大部分随出水排出。利用废水灌溉,不仅解决了农牧林业对水、肥两大要素的需求,并通过其中的腐植性提高土壤肥力和地温,可获得十分显著的增产效果,而且能除去人工生化处理难以除去的N,P营养物和难生化降解有机物,进一步降低COD,SS和病原菌,使废水资源得到再生。

2高效微生物固定化技术

高效微生物固定化技术是近年来随着废水处理的不断完善和需求而发展起来的新型技术。是指将经过培养的高效微生物、酶或菌藻共生群限制在特定的材料区域内部,达到提高微生物或酶的浓度,创造有利于生物代谢的环境,有效减少微生物流失,并使固液容易分离的目的。该类技术主要用于治理富营养化水体。

3人工湿地技术

人工湿地是在土地处理、稳定塘和生物滤池等污水处理技术基础上发展起来的一种人工构建并控制的、主要利用天然净化能力的污水处理和生态修复技术。它利用了微生物、湿生植物和动物等一系列生物的代谢活动,综合了物理的、化学的和生物的复杂过程,使污水中污染成分得以降解,并将其无害化或转化为可利用的物质。

人工湿地技术的可行性分析

1人工湿地水质净化机理

人工湿地床基具有巨大表面积、特定的化学组成和无数的植物根系及其代谢产物(氧、生物活性物质),为污染物的过滤截留、物理和化学吸附、化学分解和沉淀、生物摄取和氧化分解、矿化等提供了很好的条件。污水中的有机物主要依靠人工湿地床基内的物理和生物、化学的综合过程去除;不溶性有机物被过滤截留、水解、生物摄取和氧化分解;溶解有机物直接被水解、生物摄取和氧化分解;氨氮在床基中大部分通过硝化—反硝化生化过程被去除,部分氨氮和硝氮通过植物吸收而去除;有机氮主要呈悬浮状,被床基过滤截留,并通过生化作用矿化为氨氮、硝氮,进而通过植物吸收和硝化—反硝化过程去除;污水中磷大多以正磷酸盐形式存在,并主要通过人工湿地床基中的钙、铁、铝离子沉淀固着,以及植物的吸收过程去除,沉淀固着在床基中的磷可通过床基料更换而移出;污水中一些微量的金属通过人工湿地床基的吸附或沉淀作用去除,被湿地植物吸附、吸收去除。污水中大部分病原菌和病毒被人工湿地床基好氧微生物摄食分解,部分被植物根系分泌物杀灭。

2人工湿地的类型分析

从工程设计的角度出发,按照系统布水方式的不同或水在系统中流动方式不同划分为表面流人工湿地(自由表流湿地和构筑表流湿地)、潜流人工湿地(水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地和复合式潜流湿地)。不同类型的人工湿地对特征污染物的去除效果不同,具有各自的优缺点。表面流人工湿地和自然湿地类似,污水从湿地表面流过,在流动的过程中得到净化。这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点,但占地面积较大,水力负荷率较小,去污能力有限。

垂直潜流人工湿地是指污水从湿地表面纵向流向填料床的底部,床体处于不饱和状态,氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。其硝化能力高于水平潜流人工湿地,可用于处理氨氮含量较高的污水。其缺点是对有机物的处理能力不如水平潜流人工湿地系统,落干/淹水时间较长,控制相对复杂,夏季有孳生蚊蝇的现象。水平潜流人工湿地因污水从一端水平流过填料床而得名,它由一个或多个填料床组成,床体填充基质,床底设有防渗,防止污染地下水。与表面流人工湿地相比,水平潜流人工湿地的水力负荷较大,对BOD5、CODcr、SS、重金属等污染指标的去除效果好,而且很少有恶臭和孳生蚊蝇现象,有利于在北方地区的冬季运行。

沈阳环境科学研究院开发的复合流式潜流人工湿地技术(以水平流为主,与垂直流结合)中的复合流湿地结构由底至上分别为防渗区、导淤区、主控区及种植区。与其他类型人工湿地相比,复合流式潜流人工湿地的水力负荷大,对BOD5、CODcr、SS、氮磷等污染指标的去除效果好,而且很少有恶臭和孳生蚊蝇现象,特别是能有效地解决湿地系统的淤堵问题和北方地区的冬季运行问题。

3人工湿地生态修复适用性分析

从汾河流域亟待解决的主要生态环境问题来看,主要是水污染的治理、生物多样性的恢复以及水资源的保护和利用问题。而人工湿地的技术特点正是以不同类型的湿地系统的营建和组合来实现河流水质的净化、生物栖息地的营建和水源涵养与保护,这从形式到内容都与汾河生态修复的总体目标相一致。再从该技术的经济可行性和技术成熟性来看,人工湿地技术是目前水质净化与生态修复技术中投资较低,且便于维护管理的实用技术。目前,我国已经颁布实施了《人工湿地污水处理工程技术规范》,使人工湿地生态治污技术进入到标准化、规范化的阶段,在河道与湖泊水体净化和生态修复方面已有很多成熟应用的经验。从人工湿地类型特点的适用性来看,水平潜流人工湿地和复合流式潜流人工湿地的选用有利于处理污染负荷较高的水体,适宜净化目前汾河中下游严重污染的水质。表面流人工湿地处理负荷虽然较低,但便于在汾河滩地应用,对河水水质有较好的缓冲调整作用,有利于汾河流域生物多样性的改善与营建。

因此,可根据汾河及其支流的不同河道特点、河床与滩地的可利用性、不同河段的水质污染状况和生态修复目标,在不同河段将潜流湿地与表流湿地优化组合,合理布设。对于汾河太原出境处的严重污染河段还可考虑适当的预处理措施,以保证水质达标及湿地系统的入水要求。综上,结合汾河流域的生态环境问题和人工湿地生态修复的技术特点,以人工湿地为主要技术手段实施该流域的生态修复是可行的。

汾河流域污染治理和生态修复的对策

1源头治理调整布局和优化结构

对生活污水及工业废水要进行源头治理,坚决杜绝未经处理直接向汾河排污。在沿岸几个重点排污城市应增扩建污水厂,扩大处理规模,中小城市也应因地制宜地建设合适规模的污水处理厂或污水处理设施。工业废水应当根据各个企业的产品及所产废水性质区别对待,经过处理的废水,有回用条件的应该回用,不能回用的也要实行达标排放,应坚持“谁污染,谁治理”的原则,从污染源上治理汾河水污染。对于汾河中下游流域的污水治理,应结合实际情况,建议污水先通过城市污水厂处理,再通过湿地系统处理后排放入河,这样对于水环境容量较低、自净能力较弱的汾河来讲是十分必要的,有利于汾河的断面达标。特别是人工湿地技术,不但成本低,而且植物根系土壤可以涵养水分,大量植被的形成有利于生物数量与种类增多,同时可营建生态景观,恢复人与自然和谐相处的生态环境。

2加快汾河支流流域治理

汾河支流是汾河全流域的重点水源补充,直接影响着汾河流域的水生态环境,与其生态修复息息相关,故针对汾河支流应采取有效的治理措施。第一,对汾河支流流域内的污染源进行治理,从源头上对排入汾河支流的污水进行治理,降低入河的水质指标,为汾河支流的生态修复做准备;第二,以人工湿地技术为主,在汾河支流干线实施生态修复,提高水环境容量;第三,在汾河支流入汾河河口处营建河口人工湿地,利用潜流湿地、功能表流湿地和景观表流湿地相结合的方式进一步改善汾河的支流水质,同时营造湿地景观环境,提高汾河流域河口环境质量。

3落实汾河流域干流人工湿地生态修复工程

以汾河流域干流殊区域重点段生态修复为基础,以人工湿地生态修复技术为依托,加快落实汾河整个流域干流人工湿地生态修复工程,改善汾河水水质指标,增强汾河的自净能力。通过湿地工程的营建,流域内的植被系统逐渐得到修复,野生动物系统也会随之得到恢复,有效地提高了生物多样性,从而使汾河流域生态环境从根本上得到修复。

4提高全民水忧患意识,依法保护水资源

水是生命的源泉,是人类生存的命脉。水利,是农业的命脉,也是工业和整个国民经济的命脉,是国民经济的基础产业和基础设施。因此,必须加大宣传力度,增强全民水忧患意识,强化水利基础产业的重要地位。加大环保宣教力度,提高环保法律法规的普及,提高全民的环境意识和法制观念。公众要通过扩展环境权益来提高环境意识,把个人的环境意识的提高过程与对人们切身利益的保护和改善联系起来,自觉参与环境管理。

第5篇:化学修复技术的优缺点范文

一、数码影像系统的引用

每一幅需要修复的古字画,在修复之前都要在作品旁摆上易于测量的尺子并进行拍照,以便对作品的尺寸和原状有个一目了然的记录,以便于存档和后续工作的进行。如果送修的是一幅破损或污迹较严重的古书画作品,则须将作品原状及拼对成形后进行拍照记录。再将碎片按一定顺序进行编码排序拍摄并存档,在修复过程中可以拿出来对比检验。并同送修者一同核对所修复的古旧书画的材质、类别、破损情况及作品尺寸、创作时代、名称、内容、原作作者等用文字形式详细记录,将核对后的详细情况用图文形式按比例缩小打印出来,让送修者签字后拍照片留档。等到所有修复工序完成之后,再次拍照存档。将修复前和修复后资料照片结合,形成对比欣赏和检验不足之处。

二、计算机和一些相关图像处理软件(PS)高清显示屏等的应用

对要进行装裱修复的书画作品存档后,紧接着就要根据书画的情况制定合理的修复方案。可以先利用计算机对所需修复的作品进行模拟修复。根据原作的画心现状和送修者提出的修复要求,在电脑中进行模拟拼接、调色、染色、修补破洞、接笔、装裱品式、镶料颜色、图案等一系列具体操作步骤,确定最终实施方案。这样既方便工作人员讨论修复方案,又可减少收展原作的次数,减轻对原作的损伤。如送修的是一幅属于珍贵的且破损特别严重的古旧书画作品时,修复人员可以在高清晰度的显示屏上任意放大局部,对画心的特性及破损情况进行科学的诊断与分析,从而制定切实可行的揭裱修复方案。对那些已解决的复杂问题还可以通过网络沟通,将拍摄的书画作品图像和相关资料传输在网上,和相关从业人员进行探讨,决定修复方案。既能提高古书画确诊速度,最大程度地减小对其的二次破坏,还可以节约时间和费用,提高工作效率。引入计算机影像无疑对书画的揭裱修复保护有着划时代的意义,科学地超越了传统的经验技术。计算机软件的应用还可以在局部上很好地应用发挥其独特的作用。比如在古字画破损面积较大的情况下,书法内容缺失较严重的情况下,只剩下某个字的某一点笔划。这就对书画的修复填补造成一定的难度。我们就可以先通过网络和一些文献记载先查找相关资料,确定大概内容和形体结构,扫描到电脑里,运用Photoshop的图像处理软件进行模拟修复,制作修复方案。然后进行影印对比填补缺失部分,从而达到预期的修复效果,还原其真实面貌,修旧如旧。

三、书画装裱机的应用

确定了修复方案,就该进行实际操作。提到装裱机,好多人觉得就是机器装裱,其实不然。在这里我先给大家简要介绍一下传统装裱与机器装裱(简称机裱)的区别。机裱就是利用胶膜对书画画心和裱料进行粘合,不可以进行二次揭裱;而传统装裱在整个装裱过程中所采用的都是纯手工制作的浆糊,具有可逆性,可反复数次揭裱而不伤画心。我这里所说的书画装裱机它的功效就相当于一个烘干机。在对书画进行修复托心和覆背后可使用装裱机对其烘干,使其加速变得平、展、干、净。在使用装裱机的过程中通过对温度、时间、压力的调节,来控制所要达到的效果。这种烘干效果具有加热速度快、烘干速度快、书画内外保持恒温、变形小等优势。如气候条件的变化经常对画的装裱质量造成很大的影响。画心在修复托心之后都要上墙抻平,如遇天气干燥或通风过大、室内外温度反差大都会对画心的伸缩造成影响,拉力过大或过小,待其未彻底干透时,干湿不均匀了就会拉裂已上墙的画心,二次破坏画心。这时就轮到装裱机发挥它的功效的时候了。但这种机器也存在一定缺陷,如果对其温度调控、烘干时间使用不当,也会对画心造成一些破坏,但这属于人为可控制的范围之内。

四、空调器、温湿度测量仪的应用

对书画作品的修复是要达到精益求精,自然对工作室的环境要求是极高的,如果工作室湿度大,裱件上墙后不易干而易发霉,会造成染色脱色。若太干燥,裱件上墙后容易绷裂,造成裱件损害。如若夏季冬季自然环境无法调控的情况下,就可以通过这些设备来适当调节,合理预防和处理,以增强工作的科学性,打破外部环境的限制。

五、X射线、γ射线系统的应用

这种技术在日本的修复行业广泛应用,在国内还未得到很好发展。日本的科研人员受到不同波长光源含有不同能量这一特点的启发,将其开发应用于日本的修复行业。X射线穿透能力较强,未了解作品的内部结构,修复人员会使用它对书画作品进行拍照,观察画面下隐藏的修补处。红外线有较强的热成像效应,可观察作品表面不同的色彩,更好了解到色彩缺失部分,为修复工作提供了较为准确的依据。还可以高分辨率地分析作品的细部结构特征,利用扫描电镜观察纸张、织物纤维及浆糊颗粒的微观状态。γ射线可用于制作人工老化绢。当作品的质地是老化绢时,可通过这种技术制作纹理相同的人工老化绢。过去,补绢的老化通常都是靠自然风化完成的,这样的老化绢制作时间长,老化程度不易控制。修补绢在高能射线的照射下人工老化,即可以得到强度较差的修补绢。在修补残缺部分时,通过嵌补的方法来完成。人工老化绢,还可以针对特定的作品进行专门制作。这样就极大程度上使修补材料与原材料在质地和老化程度上相似。

第6篇:化学修复技术的优缺点范文

【关键词】楔状缺损;光固化复合树脂;玻璃离子;夹层技术

Clinical study of three different methods on the restoration of teeth wedge-shaped defect

YANG Hong-yu.Lianyungang First People’s Hospital East District Branch,Jiangsu 222006,China

【Abstract】 Objective To explore the better materials and methods for restoring wedge-shaped defects.Methods 82 cases of 286 teeth with middle or deep degree of dental wedge-shaped defects were randomly divided into three groups:A,B,C.Group A was restored by light-cured composite resin,the group B by FX-II glassion,and group C by the interlayer technology(FX-II glass ion and light-cured composite resin).Evaluation of the clinical curative effect was made after restoration for two years.Results The successful rate of group A was 83.3%,group B was 93.5%,and group C was 95.9%(PAB

【Key words】Wedge-shaped defect;Light-cured composite resin;Glass ion;Interlayer technology

楔状缺损是一种发生在牙体唇、颊侧颈部硬组织的慢性非龋性损伤,中老年人的发病率高达90%以上[1]。因其楔型洞型使充填体固位有一定难度。本研究分别选用光固化复合树脂、FX-II型玻璃离子和FX-II型玻璃离子水门汀加光固化复合树脂夹层技术(后称夹层技术)修复,进行临床疗效观察。

1 材料与方法

1.1 病例选择 选择口腔门诊病例共82例,男42例、女40例。年龄38~80岁,无系统性疾病,共286颗楔状缺损患牙。牙位从尖牙至第一磨牙,均无明显龋坏、无充填体、无牙周疾患、无牙髓及根尖周病变,磨损程度均在中度及重度,采用磨损指数(TWI)[2]。随机将患者分为3组:玻璃离子组(B组)26例92颗,光固化复合树脂组(A组)27例96颗,夹层技术组(C组)29例98颗。

1.2 材料与设备 采用日本松风株式会社生产的FX-II化学固化加强型玻璃离子;德国登士柏生产:TPH树脂、光固化氢氧化钙、光固化机。

1.3 操作方法 去净病损区牙石、色素及软垢,清洁、隔湿、吹干,均不作洞型制备。如果病损接近髓腔,则在近髓处用氢氧化钙间接盖髓。玻璃离子组按厂家说明书要求调拌、充填。光固化复合树脂组常规酸处理、冲洗吹干涂粘结剂,选择与牙色相近的复合树脂充填、固化。夹层技术组先用玻璃离子充填牙本质层,保留1.5 mm深度,待其硬固后,常规酸处理、冲洗吹干涂粘结剂,用光固化复合树脂充填、固化。

1.4 疗效评价标准 成功:充填物形态完整,边缘密合,无裂隙,无脱落,无龋坏,冷热诊无敏感,牙髓活力正常,无牙髓及根尖周病变,无牙龈炎。失败:充填体明显缺损或全部脱落,边缘不密合,有裂隙,有龋坏,冷热刺激敏感,有牙髓及根尖周病变,有牙龈炎。出现任何一项均为失败。

1.5 统计学方法 3组随访观察结果采用秩和检验进行统计分析。

2 结果

全部修复牙牙龈出血指数无改变,无继发龋发生。3组患牙修复后2年复查,B组和C组均高于A组,经秩和检验差异有统计学意义(P0.05)。

3 讨论

楔状缺损是牙颈部的牙体硬组织在咀嚼应力作用下发生疲劳,并与外部机械或化学因素长期作用下发生的慢性进行性组织丧失的疾病[3]。临床上常用的修复楔状缺损的材料有玻璃离子水门汀、光固化复合树脂等。

FX-II型玻璃离子比常规玻璃离子抗磨耗,其热膨胀系数接近牙体硬组织,封闭性能好;与牙体组织以氢键和离子键形式相结合,粘结性好;对牙髓刺激性极小,生物相容性好;可释放氟离子,预防继发龋。这些优点使其非常适用于修复楔状缺损。本文结果显示:FX-II型玻璃离子组仅有1例脱落,无牙髓病变及密合度欠佳。5例充填体磨损,说明其硬度和耐磨性较光固化树脂低,且色泽较单一,对前牙楔型缺损的修复效果不如前磨牙及后牙。

复合树脂的色泽与牙体接近,机械性能和物理性能较好,耐磨性强。其作用机制是通过酸蚀技术使光滑的牙表面变成具有高表面自由能的蜂窝状表面,形成微孔层,树脂借助毛细作用渗入微孔、聚合。形成树脂-釉质的微机械嵌合[1]。其对酸蚀了的牙釉质粘结性较好,而对牙本质的粘结性较差。因牙颈部的釉质较薄或没有,单纯使用复合树脂修复牙颈部缺损固位较差。复合树脂在光固化时均存在一定的聚合体积收缩,收缩率为1.7%~3.7%[4]。这种收缩可导致树脂与牙体之间形成边缘裂缝,导致修复体不密合甚至松动脱落。此外,牙面酸蚀所形成的微孔容易使细菌侵入牙本质及牙髓,复合树脂残留单体的溶出和聚合产热对牙髓刺激性也大,易造成牙髓炎性反应。

夹层技术[5]即把玻璃离子粘固剂作为基底材料粘结于牙本质,再用复合树脂修复牙体缺损的方法,结合了二者的优点。玻璃离子有良好的生物相容性及与牙质的粘结性,表面经酸蚀后,形成微孔表层,与复合树脂形成微机械性结合,可使牙体,玻璃离子,复合树脂三者紧密结合在一起,有效改善复合树脂与洞壁间的密合性,既可阻止外来刺激传导,保护牙髓,又明显提高了修复体表面的耐磨强度,与牙体间颜色过渡自然,较有层次感,临床上更具美学效果,是修复中、深度楔状缺损较好的方法。

参考文献

[1] 李萍,王嘉德,李,等.治疗楔状缺损两种材料修复体的质量和寿命.中华口腔医学杂志,2005,40(1):37.

[2] Smith BG,Knight JK.An index for measuring the wear of teeth.Br Dent J,1984,156(12):425-428.

[3] 樊明文.牙体牙髓病学.人民卫生出版社,2005:129.

第7篇:化学修复技术的优缺点范文

【关键词】 周围神经;损伤;修复;显微外科技术

Microsurgical reparation of peripheral nerve injury PENG De-fei,LI Zi-li,CHENG Dai-wei,et al.Department of Plastic Surgery,Guizhou Province People’s Hospital,Guiyang 550002,China.

【Abstract】 Objective To analyze the curative effect that microsurgical technique used in peripheral nerve injury. Methods One hundred and seventy-six cases(197 nearal) of peripheral nerve injury were treated with microsurgical technique from 1997 to 2009. The operations used in this group include epineurial repair,fascicular repair,epineurial-fascicular repair,neurolysis and nerve grafting. Results All cases were followed up after 3 months to 60 months. According to the assessment criterion of nerve function issue by the BMRC. The overall excellent and good rate was 81.73%.The treatment outcome was much better in those managed with in 25 h than those managed 3 mouths (93.52%).The treatment outcome was much better in those managed within 3 months than those managed 6 months later (79.31%).Conclusion The preceded microsurgical repair of peripheral nerve injury is an effective method for raising the excellent rate of peripheral nerve injuries.

【Key words】 Peripheral nerve; Injury; Repair; Microsurgical technique

周围神经损伤临床十分常见,应用传统的治疗方法进行治疗,临床疗效通常都比较差。而用显微外科技术修复周围神经损伤使其疗效有了显著提高。我院自1997~2009年来应用显微外科技术修复周围神经损伤176例,共197条。术后经3~60个月随访,疗效满意。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本组176例,其中男144例,女32例。年龄5~66岁,平均36岁。损伤原因:切割伤92例,机械伤和车祸伤79例, 医源性损伤5例。受伤距治疗时间最短1 h,最长48个月。损伤神经:坐骨神经15条,腓总神经32条,胫神经18条,股神经3条,正中神经40条,尺神经46条,桡神经43条。合并骨折、肌肉肌腱其他神经损伤128例。修复方法:束膜缝合48例,外膜缝合100例,自体腓肠神经移植15条,神经松解34条。

1.2 手术方法 应用显微外科技术,按神经外膜滋养血管的走向位置或神经束的形态、方位在无张力情况下用9-0无损伤缝线作外膜、束膜缝合。对陈旧性神经损伤,由于断端回缩和切除神经瘤所造成2~4 cm以内缺损者,采用游离神经断端,屈曲关节等处理可克服缺损;若神经缺损达4 cm以上者(本组病例神经缺损未超过9 cm),则行自体腓肠神经改良式电缆移植;对于神经修复后效果不佳或神经损伤恢复不全者行神经松解。

2 结果

根据1954年英国医学研究院(BMRC)颁布的感觉、运动分级评价标准[1]并结合临床评定疗效:优:M4S3+以上,无畸形,功能正常。良:M3S3,无畸形或轻微畸形,功能好,工作、生活稍有不便。可:M2S2,有中等畸形,部分关节僵硬,肢体恢复保护性感觉。差:M1S1,畸形重,关节僵硬,功能基本丧失。本组根据制定的3个月6个月12个月24个月36个月48个月60个月的随访计划,要求患者定时来院随访。按上述标准评定结果为优84条,良77条,可25条,差11条,优良率81.73%。修复时间及修复方法与疗效结果见表1~2。

表1 受伤距治疗时间与治疗效果关系(例,%)

表2 4种神经修复方法的疗效比较(例,%)

3 讨论

3.1 早期显微修复可明显提高疗效 对外周神经损伤修复的时机存在着不同的看法,但近期研究发现,损伤6 h后神经纤维即开始再生,并认识到外周神经损伤会引起相应神经元胞体死亡[2]。因而对周围神经损伤治疗应采取积极的态度,尽早给予手术治疗。早期修复可避免相应神经元胞体过多死亡,为再生的轴索建立通道,有利于神经纤维及早再生。此外,神经断裂后,由于弹性回缩及组织损伤部分的瘢痕形成,给二期修复手术带来困难,疗效大为下降,故应尽量争取一期修复。早期手术时神经断端回缩少,术野清晰、解剖层次分明、神经断面清楚,神经周围组织床良好,寻找分离吻合较容易,吻合口无张力,除非缺损,大多不需要神经移植。延迟修复则由于神经的退变、肌肉萎缩、关节僵硬,不仅使神经生长受到障碍,而且运动器官的功能恢复也会受到影响。本组随访结果显示:急诊及伤后3个月内治疗者,功能恢复优良率达93.52%和79.31%,明显优于6个月后治疗者(22.22%)。因此,应争取早期修复周围神经损伤,为神经纤维再生创造良好条件,二期修复的时间最好不要超过6个月。

3.2 神经修复方法的选择 如何提高周围神经的修复质量一直是周围神经外科研究的目的和重点。自1964年Smith等[2]将显微外科技术成功应用于外周神经外科,显微修复可使神经得到准确对合,手术效果明显提高。神经离断后的显微修复方法主要有神经外膜缝合法和神经束膜缝合法,两者的疗效优势各异,尚没有统一的肯定结论,因为至今没有一种简便而准确的方法能在手术中区分运动和感觉神经束。神经束膜缝合法对位精良,可克服吻合口部位束间偏位、扭曲、重叠等,但操作复杂、费时,且难鉴别感觉束和运动束[3],只能根据其位置及粗细;较多的缝线异物及广泛的束间剥离易形成纤维化及神经内瘢痕。神经外膜缝合法操作相对简单,对神经干内干扰小,创伤反应小;但神经束之间的重叠、扭曲、偏位现象时有发生。我们体会:在修复周围神经损伤时,最重要的是以采用显微外科无损伤技术为前提,其次是应用外膜缝合与束膜缝合各自的优点,扬长避短。神经干近端混合束、结蒂组织少处宜用外膜缝合。神经干远端功能束已分开、结蒂组织多处则用束膜缝合。本组选用外膜缝合和束膜缝合功能恢复优良率分别为81%和85.42%,无明显差异。

3.3 神经缺损的处理 周围神经损伤后,断端受破坏而碎裂,即使是切割伤,虽无组织缺损,两神经断端也会退缩相距1~2 cm,若在早期修复,仍可将神经牵长一些或将两断端适当游离,给予缝合。一旦延误手术时间,在二期修复时切除神经瘤,就会造成更大的缺损。1975年Terzis等[4]的实验结果表明,无张力的端端缝合所获的神经再生效果最好。吻合口处有张力时,神经断端间受到牵拉,出现一定的间隙,以致纤维组织长入,影响神经的再生;另外,神经有张力时,其内的微血管受到牵张,血供受到影响,导致神经干瘢痕化影响神经再生。克服神经缺损达到无张力缝合,临床上常采用游离神经、屈曲关节、神经改道及缩短骨骼等方法。然而多数情况下只采用前两种方法,可克服缺损长度为2~4 cm的缺损。对于长段神经缺损进行直接缝合,很难取得令人满意的效果。目前,自体神经电缆式移植仍然是克服神经缺损的最佳方法。其特点是:①手术必须应用显微外科技术。②移植神经应有足够的长度,避免张力缝合。③修复较粗神经干时,应编成电缆式。④移植神经应顺行放置。⑤移植神经受床血运丰富。本组15例神经缺损最短5 cm,最长9 cm。采用改良的电缆式移植,使神经外膜形成管状,通过3~4股移植神经每股各自对应相对的束组,避免了神经的错乱再生,取得了相对满意的效果[5]。

3.4 有关神经松解的问题 由于创伤所致的挤压,以及伤后发生的血肿,瘢痕粘连等压迫,可发生周围神经的内环境及血液动力学的改变,神经内压升高,氧分压下降,引起神经束内压力增加、缺血、束膜通透性升高,发生脱髓鞘改变。再加上瘢痕压迫,更进一步增加了束内压力,使神经束内微循环发生障碍。神经失去部分或全部传导功能,从而发生一系列的四肢功能障碍,可行神经松解术。神经松解术的目的是将神经从周围的瘢痕组织及神经外膜内的瘢痕组织中解放出来,解除神经纤维的直接受压或使受压局部的微循环改善,利于神经功能的恢复。我们体会行神经松解术时必须在第一次即将神经彻底松解,因反复松解容易损伤神经纤维,增加瘢痕形成。探查神经时如发现神经与周围组织粘连或被骨端及瘢痕压迫时,则行神经外膜松解减压术,如神经病变处较粗大,触之较硬或有硬结,说明神经内亦有瘢痕粘连或压迫,应同时行神经束内松解术。行神经束内松解时,不一定要逐束剥离,能够达到减压目的即可,否则束间组织损伤过多,尤其是束间血管损伤,会影响神经束的血运,妨碍神经再生。

总之,应用显微外科技术修复周围神经损伤能清楚显示神经表面结构,准确分辨神经束形态与分布,使神经束准确对接;区别正常神经束与神经瘤和瘢痕组织,利于神经外膜表面的血管走行,对位准确,减少旋转对接的错误;显微外科技术操作精确、轻柔,对组织损伤小,减少了术后瘢痕组织的形成,为神经纤维再生创造良好的条件。通过本组病例,我们体会,无论早期探查并予以合理的修复,最重要的是以采用显微外科技术为前提,选择不同的修复方法,扬长避短,并能精确地对每一环节进行合理控制时,才能提高疗效,从而恢复功能。

参 考 文 献

[1] 朱盛修.现代显微外科学.第1版.长沙:湖南科学技术出版社,1994:751-805.

[2] Smith JW. Microsurgery of peripheral nerve. Plast Reconstr Surg,1964,33:318-324.

[3] 朱家恺.周围神经损伤的显微外科治疗.中华创伤骨科杂志,2001,3(3):1-5.

第8篇:化学修复技术的优缺点范文

[关键词]计算机辅助设计;快速成型;数字化骨科;颅颌面骨缺损;钛合金

[中图分类号]R782[文献标识码]A [文章编号]1008-6455(2010)10-1466-03

Application of computer aided design and rapid prototyping in treating large-format cranio-orbital defect individually

XIA De-lin1,GUI Lai2,FU Guang-xin1,CHEN Jun-liang1,MA Zheng1,ZHOU Hang-yu1

(1.Department of Oral and Maxillofacial Surgery,The Affiliated Hospital of Luzhou Medical College,Luzhou 646000,Sichuan,China;2.Department of Cranio-Maxillo-Facial Surgery, Plastic Surgery Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences)

Abstract:ObjectiveTa explore the method of prefabricated, individualized implant for reconstruction of large-format cranio-orbital defect by the techniques of CT data, computer aided designing and rapid prototyping.Methods6 patients who was suffered from post-traumaticand turmor resection cranio-orbital defect was involved in this group from June 2004 to August 2009. The data was obtained from continuous thin-layer volume computer tomography scanning.Three-dimensional curved model of implant was designed by in situ fully fit and interactive screen method with three-dimensional image processing software and three-dimensional fabricating software(surface 9.0) through a serial disposal of CT imaging. Three-dimensional curved data of implant was extracted and transmitted to rapid prototyping machine after format conversion. Resin prosthesis model was made using RP. The individualized implant was prefabricated by exact foundry of titanium alloy. Titanium prosthesis was obtained by casting.The titanium prosthesis was implanted in the defect area to restore the cranio-orbital defect. Results The prefabricated individual cranial implant was well fitting with cranio-orbital defect area in curvature and margin. The appearances of cranio-orbital area looked beautiful and symmetric.Followed up 4 years,no complications occurred,such as infectious,titanium plate exposed.ConclusionUsing computer aided design and rapid prototyping technique has many advantages,such as simple surgical steps,no need of intro-operative reshaping and few complications.It was to be a feasible and effective methods for reconstruction the large-format defect of cranio-orbital area and would be recommended in clinical practice.

Key words:computer aided design;rapid prototyping;cranio-maxillo-facial defect;digital orthopaedics; titanium alloy

各种原因导致的大面积颅眶区缺损对患者神经功能、容貌及心理等造成极大影响,及时正确的整复对神经功能的恢复、容貌改善及生活质量的提高具有重要的意义。颅眶区解剖结构复杂,形状极不规则,传统的修复方法对面积较小的缺损能达到较好的临床效果,但在大面积涉及多个部位复杂缺损时由于植入物与缺损区不匹配,需临时修剪拼对塑形难度大,制作过程复杂耗时,难以获得满意形状。近年来随着计算机辅助设计与快速成型技术的发展并引入颅颌面外科,因其准确、快速及擅长制造复杂形状实体的特点使得大面积不规则颅眶缺损个体化修复体的三维仿真设计与制造成为可能。自2004年6月以来,我们利用该技术完成大面积颅眶缺损整复6例,精确地修复了缺损,取得良好效果。

1资料和方法

1.1 一般资料:本组共6例(男5例,女1例),年龄23~52岁,平均31岁。缺损病因:外伤5例,肿瘤切除后缺损1例。缺损距手术修复时间:1个月以内2例,2~6个月3例,12个月1例。缺损部位:额眶缺损3例,额眶颞3例。缺损面积:最大14cm×16cm,最小8cm×10cm。

1.2 CT数据的获取与个性化修复体的设计:6例患者均行颅顶至下颌64排螺旋CT断层扫描,层厚1mm,层间距1mm,获取颅颌面断层DICOM格式数据。数据存盘后输入工作站,在三维设计与造型软件surface9.0中通过阈值分割与区域增长生成清晰的颅颌面三维骨骼图像。采用完全贴合与交互式屏幕显示设计法在CAD三维模型上、缺损的周围定点并排序,通过图像分割和配准,提取兴趣区域,经过无数据损失的表面绘制得到三角化网格图像,填充后即生成修复体的三维曲面模型,调整与修正点云数据的位置与角度,直至颅面结构对称外形满意后以.STL文件格式输出,得到修复体的三维曲面模型数据,可以直接通过数字接口输入快速成型机。

1.3 修复体的快速原型制作及个体化钛合金修复体精密铸造:将CAD后头颅和修复体三维模型数据输入AFS-320QZ激光快速成型机,通过对.STL文件进行“切片”软件处理,得到有特定厚度的一系列片层信息及扫描加工路径信息格式文件。由这些信息经过程序处理依次控制快速成型机,以光敏树脂为原料通过粘结、光固化、烧结等工艺将模型材料逐层堆积,最终完成修复体原型制造。然后利用医用钛合金进行修复体的精密铸造,在浇注完成后的钛合金修复体表面和周边打孔,用于引流和固定,周边孔径大小与钛钉配套,最后经机械加工、抛光、超声清洗和消毒备用,钛合金修复体预制完成。

1.4 手术植入修复体整复缺损:沿原手术切口、头皮半冠状或全冠状切口,小心分离皮瓣防止硬脑膜损伤脑脊液漏。在缺损骨窗边缘切开骨膜,显露距骨窗2cm左右骨床,将修复体植入缺损区域,在周围预留孔处钛钉固定。如缺损较大,硬脑膜变硬凹陷、失去弹性与修复体内面不能相贴形成死腔,容易积液导致感染发生,则将硬脑膜悬吊固定在修复体中央预留的孔上。生理盐水冲洗,缝合切口,头皮瓣常规放置负压引流。

2结果

所有6例患者术中无需修整塑形,直接植入缺损区域固定即可,手术平均耗时45~60min,大大缩短手术时间。个性化修复体弧度、边缘与缺损区吻合良好,形态自然,伤口一期愈合。其中1例术后4天头皮下积液,引流后加压包扎愈合良好。平均随访4年(18个月~5年),无感染、排斥,头皮破溃,修复体无松动、外露发生。头颅外观对称、整形效果良好,达到伤前容貌,所有患者均对术后效果满意。

典型病例:某男,32岁,外伤后颅眶缺损9个月入院。患者因脑外伤、颅眶粉碎性骨折在当地医院行去骨瓣减压骨折碎片取出术。入院查体左额眶部明显塌陷,可见脑膜波动,缺损面积12cm×14cm,涉及额眶颞骨。采用连续薄层CT扫描并进行三维重建、计算机辅助设计、快速成型技术预制个性化钛合金颅眶缺损修复体,完成修复体制作后入院手术植入,术后外观对称,头颅形态自然,患者对术后效果满意(如图1~6)。

3讨论

严重颅脑外伤、肿瘤等原因所致大面积颅眶缺损不仅因额眶区严重凹陷畸形影响容貌,而且颅腔的完整性破坏后导致生理功能异常,从而产生一系列的临床症状如头痛、头晕、耳鸣、恶心、呕吐、局部不适、怕震动、不安全感等“颅骨缺损综合征”表现,影响患者生活质量,对身心造成严重损害[1-2]。由于该处结构复杂、外形极不规则、涉及多个三维曲面方向等解剖特点,使修复术变得复杂且术后效果常不尽人意。准确的恢复颅腔完整性和美观的面部容貌,重建颅颌面对称性,恢复正常的生理机能,防止继发性神经功能损害,减少并发症的发生,是大面积颅眶缺损治疗的主要目标。传统血管化、非血管化骨移植、生物材料等人工骨替代物植入等均存在以下不足:①自体骨移植虽能满足生物相容性的要求,但在修复大面积骨缺损时机体可供骨量有限,通常需吻合血管的血管化骨移植开辟第二术区,操作难度较大,推广受限,手术时间长[3]。②羟基磷灰石、生物活性玻璃、钛网、Medpore等人工骨替代材料强度较低,脆性大、力学性能较差等特点也限制了其在修复大面积骨缺损时的使用[4-5]。③由于颅眶区解剖结构的复杂性,植入物与缺损形状不匹配,须临时对植人物进行塑形、拼对,自体骨瓣塑形困难且塑形后的植人物与缺损区适配性差难以获得满意的形状,无法满足仿生修复的要求,从而影响了手术效果。

根据特定患者缺损区域的几何解剖形态,专门设计个体化治疗方案,术前定制植入物,不仅能使植入物与缺损区匹配,而且大大缩短手术时间,简化手术操作,减少手术并发症,显著提高手术质量[6-7]。近年来,随着计算机辅助工程学和制造技术的飞速发展,数字化技术不断到引入传统医学领域,并且在颅颌面外科临床应用中得以发展壮大,植入物加工工艺越来越精细,使个体化设计制造普及成为可能[8]。计算机辅助设计的个体化植入物,是对CT影像和数据进行有限元分析,设计出有限元模型并制造出植入物,使植入物更适合缺损区域的生物力学和解剖形态的需求[9-10]。植入物的个体匹配与否,设计过程是一个决定全局的关键环节。由于早期CT数据精确度较差和文件格式转化困难,限制其在医学中的推广,随着高分辨率CT的问世和计算机图像处理技术的发展突破了这一运用的瓶颈。在以往的植入物的CAD中多用镜像对称翻转法来实现[11]。镜像法利用健侧的数据为参照标准,翻转至缺损处行镜像匹配,记录下数据,然后将三维数据传输至快速成型机进行修复体的制造。由于颅颌面骨缺损部位大小差异很大、两侧创伤不一致、缺损常超出中线范围,而且患者双侧头颅很难保证绝对对称,因此难以利用健侧数据进行翻转,并且翻转法设计的修复体与缺损区域贴合不紧密。为此,本文进行了改进,直接在计算机生成的三维模型上运用原位完全贴合法设计,修复体超出缺损边缘2~3mm预留与骨床固定部位,立体直观观察修复效果,并反复编辑修正直至满意,最后自动生成三维曲面模型并以.STL文件格式输出与快速成型机兼容,制造修复体原型[12]。这样构建出个体化植人物的大小、形状、安放位置及固定方式与缺损区域曲度及边缘吻合良好。快速成型技术(rapid prototyping,RP)是20世纪80年代末首先从美国发展起来的一种新型工程制造技术,它基于材料累加(material increase)概念和叠层制造(layered manufacturing)方法。利用材料分层、叠加、堆积成形的原理来制造产品,可自动、快速、精确、直接的将设计思想转化为具有一定功能的原型或直接制造产品[13]。由于CT数据与RP切片的数据格式具有相似性,通过对CT数据转化,可以精确复制与生物形体相同的三维实体,从而实现三维虚拟模型与真实实体的交互转化。RP技术可以制作任意复杂几何形状的实体,不受传统加工方法的限制,特别适合大面积颅眶缺损这一特殊不规则解剖区域个体化修复体的制造[14]。且RP数据来源于特定的患者CT断层数据,减少了个体化修复体设计出错的空间,提高手术的准确性。本文直接将所设计的植入物的三维曲面模型数据转化为快速成型分层制造的轮廓数据格式并快速制造植入物的实体原型,提高了个体匹配植入物的制造速度和精度,缩短患者的等待时间。钛合金因其良好的生物物理性能被认为是最好的金属骨替代材料之一,具有良好的生物相容性和足够的强度,能满足颅眶骨缺损修复的需求[15]。

该方法与传统技术相比具有以下优点:①术前根据缺损的部位、大小、形状设计和预制个体化修复体可以使修复体与缺损区域达到完美的贴合,具有极强的适配性,术中无需塑形和拼接,直接将修复体植入并固定在缺损区域即可。②不仅能达到功能修复,而且外观形态良好,达到几乎解剖意义上的重建,提高了手术质量和治疗效果,增加了患者的满意率。③大大缩短了手术时间,简化了手术操作,使手术效果具有可预见性,减少了手术的风险和并发症。④该方法可以进行远程的会诊,只需将患者头颅CT平扫数据传输至工作站,在工作站内完成数据处理和个体化修复体的设计后,将数据再传输至制造中心,即可完成个体化修复体的预制用于临床,具有广泛运用的推广价值。作为一种新型的修复方法,具有传统手术无法比拟的优势,为临床治疗难题提供了一种简单有效的手段,但目前过程制作成本仍较高,患者经济负担较重是其主要缺点。

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第9篇:化学修复技术的优缺点范文

【关键词】 下颌骨 损伤 腓骨 外科皮瓣

下颌骨缺损是导致语言、吞咽、咀嚼功能障碍常见的颌面部畸形, 多因肿瘤、外伤或先天性原因所致,其治疗目的是恢复功能和外形。1989年, Hidalgo[1]首次报告利用腓骨肌皮瓣修复下颌骨缺损以来,这项技术被广泛用于重建不同类型的下颌骨缺损[2],并成为修复该缺损的最好办法之一。本文就近年来腓骨瓣修复下颌骨缺损的应用和研究现状作一综述。

1 解剖结构

腓骨的血供主要为腓动脉,其起于胫后动脉。腓动脉直径约2.6-4.2mm, 其有一对较大的伴行静脉,直径约3.5-4.2mm,血管口径与颈部受区血管相近,适于吻合。腓动脉发出弓状动脉与滋养动脉,前者沿腓骨呈节状排列, 分布于骨表面的骨膜及肌肉;后者经滋养孔进入骨髓腔。因此, 腓骨之血供具有二重性:有来自骨膜的节段性供血,也有来自滋养动脉的骨内供血。弓状动脉还发出肌间隔穿支达小腿外侧皮肤,这为皮岛的制备提供了血供。腓骨全长34-38 cm,可用于骨移植的长度可达20-26 cm,可以满足于几乎各种类型下颌骨缺损修复的需要。腓骨是管状皮质骨,其厚度约为12-17mm,平均13.4 mm。

2 腓骨瓣制取及下颌骨缺损的修复

2.1 下颌骨缺损分类 多数人采用的是Urken等[3]的分类标准,即将下颌骨分为对称的4个区域: 髁突、下颌升支、下颌体部、半侧颏部,分别以C、R、B、S 表示, 通过它们的组合可代表各种下颌骨缺损情况。

2.2 术前准备 在切取腓骨瓣时,术前应对两侧小腿进行全面检查, 评价血供情况,判断有无先天或后天解剖变异,必要时行小腿血管造影, 确定有无腓动脉硬化、变异。由于腓动脉先天缺失的发生率极低,一般术前应常规用超声多普勒血流仪探查了解腓动脉供血情况。

2.3 手术制备 (1) 手术切口: 在小腿外侧中下部设计一皮岛,皮岛中央点为腓动脉穿支,沿皮岛的上下方延长切口,上至腓骨上头,下至距外踝上8-10 cm。不需皮岛时可从腓骨小头开始至外踝上10cm处。(2) 血管和神经的显露:切开小腿筋膜,分离小腿外侧肌肉贴近腓骨,切断胫前肌群和腓骨肌,在腓骨周围作一保护肌皮动脉穿支的足母长屈肌袖, 按所取骨长度分别截断腓骨下、上端, 显露胫后动脉发出的腓动脉及其伴行静脉。切开骨间膜, 保护腓动静脉及其至腓骨的分支。(3) 塑形与修复:断离血管蒂后对腓骨进行塑形,通常采用腓骨外侧面的内楔形截除少许骨质,但必须保护好腓骨内侧的骨膜及与其相连的软组织,以保证其血供。塑形后采用小钛板坚固内固定,再在受区进行血管吻合。(4) 供区创口关闭: 一般如腓骨瓣皮岛的宽度

3 优缺点

目前较公认腓骨瓣的优点是: (1)骨量充分,可多点截骨塑形重建; (2) 血管蒂长质量好,易达吻合部位,避免血管移植,口径大,易吻合成功, 不易发生血栓; (3) 腓骨瓣远离头颌部可实施双组手术; (4) 供区并发症少, 由于腓骨为非承重的附属骨,其切除后不会造成明显的功能障碍; (5) 腓骨以皮质骨为主, 适合骨结合式种植体的植入, 提高了下颌骨重建后的功能恢复。但腓骨瓣也存在一些不足; 少数患者出现踝部不适或疼痛、踝关节不稳定; 张韬等[5]对41例供区并发症分析,有2例踝关节背屈运动受限及19例脚拇趾运动受限。移植的腓骨高度不足, 无法同时满足修复下颌骨牙槽嵴和修复下颌骨下缘以恢复面部外形的需要; 皮岛较宽时无法直接拉拢缝合, 需植皮; 不适用于因动脉炎或动脉硬化而导致的下肢缺血患者。

4 功能修复的一些尝试

4.1 下颌骨外形的恢复 下颌骨具有复杂的三维空间结构,准确重建下颌骨的形态结构, 不仅直接影响患者外貌, 还为功能的恢复打下基础。因肿瘤根治引起的下颌骨缺损, 一般可通过术前记录获得: 头颅定位片、三维CT片, 通过快速成形技术取得精确三维立体模型。有学者采用了计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制作(CAM)技术制作个体化实体模型, 在下颌骨缺损血管化腓骨瓣移植中, 预制成型钛板提高精确性, 其术后面部外形恢复正常[6-7]。而对大型下颌骨缺损方面, 徐立群[8]通过下颌骨以外三维的颅颌面结构来推测下颌骨外形, 结合下颌骨外形线相关性分析的结果,为1例下颌骨大型缺损患者进行修复, 取得良好外貌。

4.2 种植体在腓骨瓣的应用 骨合种植体的应用为新重建的下颌骨提供了良好的义齿修复条件,使咀嚼功能得以恢复。在移植腓骨瓣同期或二期植入骨融合性种植体修复下颌骨缺损,也取得较好的效果。

4.3 牵张成骨法在腓骨瓣中的应用 由于腓骨宽度一般为12- 17mm,对面部高度恢复不够, 对种植体植入要求也略显不足,对这问题目前也可用牵张成骨法来解决。

5 下颌骨缺损重建的展望

自腓骨瓣技术开展以来经过不断的手术改良及各项辅助革新, 特别是采用CAD/ CAM 技术, 腓骨瓣可以修复各种类型的下颌缺损。骨融合种植体及牵引成骨技术的发展及应用, 使口腔功能得以成功恢复。腓骨瓣已成为重建下颌骨缺损的最有效、也是最好的方法之一。

参 考 文 献

[1] Hidalgo DA. Fibula free f lap: A new method of mandible reconst ruction[J]. Pl as t Recon st r Surg, 1989, 84(1) : 71-77.

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