在骨科领域可吸收材料的研究与应用.doc

《在骨科领域可吸收材料的研究与应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、在骨科领域可吸收材料的研宄与应用【关键词】吸收材料随着公路交通事业的日益发展，城乡车辆及人口的增加交通事故所致的骨折逐渐增多。现代世界并不太平，局部战争时有发生，战争所致骨折有相当大的比例。平素骨折的治疗原则为早期复位、可靠的固定、积极功能锻炼。在需要内定治疗的患者中，选择合适内固定物相当重要，特别是战创伤所致的开放性骨折尤为明显，否则极易导致治疗失败。国内外许多学者在金属内固定物研究基础上，在骨科领域从事可吸收材料的研究与应用，本文就此进行综述。1内植入物的要求金属内固定物在骨科的临床应用较广，是目前治疗骨折最常用的内固定材料。随

2、着时间的推移，金属内固定物应用范围的扩大，其自身的缺点也逐渐暴露，应力遮挡、电解腐蚀、材料断裂、二次手术取出及患者精神负担增加等等［1］。但是，到目前为止，没有哪一种材料能在治疗骨折上替代金属内固定物。从上个世纪60年代，人们致力于一种新型内定材料的研究即可吸收材料，并且取得一定进展，在一些方面可代替金属内固定物。良好的内固定材料具有以下特征有良好的生物相容性，无抗原性，无排斥反应；无致癌、致畸性，无毒副作用；有足够的力学强度；在体内能够逐渐降解并最终吸收；易于塑型、消毒、保存，易于血管化。骨折同时骨缺损的治疗始终是骨科领域的一个疑

3、难且具有挑战性的课题。自体骨和同种异体骨被认为是最佳的修复材料，但受到来源和其他方面的限制。这就迫使人们去探求另外一些替代材料。常见的骨修复材料有羟基磷灰石、脱钙骨、生物活性玻璃及各种含钙的磷酸盐和聚甲基丙烯酸树脂等。其中可降解的多聚物成为近几年研究的焦点，并日益展示出良好的临床应用前景。选择适当的骨修复材料是骨缺损治疗的中心环节，骨生长的生物学特性对骨修复材料有特殊的要求［23］。Cook曾指出，骨修复材料应通过以下三种机制促进骨的愈合：骨传导作用、成骨作用和骨诱导作用。骨传导作用是指植入的材料可作为宿主骨长入的支架，允许原始成骨

4、细胞长入，并在其中分化和成熟，同时有血管单元的长入；成骨作用是指前成骨细胞及成骨细胞分化成熟，形成成骨中心进而有新骨的形成；骨诱导作用是指能刺激宿主的多功能间质细胞分化为成骨细胞和成软骨细胞。一种理想的修复材料应该具有骨诱导性和骨传导性，能促进新骨的形成和生长，在新骨完成了结构和功能重建后，植入物可以被完全吸收，爬行替代。随着分子生物学和高分子材料工程的发展，生物可降解吸收材料已具备了成为理想骨修复材料的特性［4］。2在骨科领域可吸收材料的研制Kulkarni和Cutright等在20世纪70年代初次报道，在治疗下颌骨折中用聚乙交酯

5、的初步实验［5，6］。1977年以聚二烷替代PLA/PGA制作可降解骨钉。80年代，芬兰学者提出关于完全可吸收复合物的设计，使用PGA作为基本原料，通过高温和高压将PGA纤维烧结在一起而生产出自强化PGA棒，具有370MPa抗拉强度。随着时间的推移，技术和工艺的提高，自身增强型聚丙交酯其弯曲强度250〜350MPa，剪切强度170〜220MPa、弹性模量8〜15GPa，强度保持半年至1年，2〜4年内完全吸收，最终降解产物为水和二氧化碳。现可生产全螺纹螺钉、拉力螺钉、固定棒、半月板固定钉、Bankart钉、唇型钉、韧带重建钉。适用于四

6、肢松质骨骨折及部分皮质骨骨折，包括股骨颈骨折、半月板修复、肩关节前盂损伤、韧带重建、关节融合、截骨术等。我国在骨科领域可吸收材料的研究也取得了可喜的成绩，成都迪康公司研制出可吸收骨折内固定螺钉，包括拉力螺钉、全螺纹螺钉。该材料为非晶体结构，拉伸强度大于40MPa,弯曲强度大于llOMPa,体内强度维持时间6个月，植入体内2h内产生纵向收缩、径向膨胀的自动加压作用，使固定更牢固。体内12〜18个月后100%降解吸收，降解产物为水和二氧化碳，经呼吸道、消化道和汗腺排出体外。对组织无刺激、无任何毒副作用，不影响影像检查。在研究可吸收内固定

7、材料的基础上，实验研究发现生物降解吸收材料的表面有利于成骨细胞的吸附，并能增加成骨活性同时用来运载和控释抗生素和一些蛋白类药物。由于生物可降解吸收材料具有良好的组织相容性，同时可以通过调节材料的结构来控制降解速度，因此成为BMPs运载和控释系统的最佳选择。有关方面的研究国内外已经开始，但尚不成熟。虽然只能做到BMP与可降解吸收材料的粗略混合，无法控制BMP的释放过程，但为后来的研究奠定了基础。Kenley等的实验将降解材料制成直径150〜300um的多孔颗粒，孔隙的存在更适于细胞的长入，而且可以通过控制颗粒的体积调节BMP的释放速度

8、，比早期的筒单混合有一定的优势性［3］。许多学者为解决这一问题，将聚乳酸制成多孔块状，其结构如同松质骨，这种结构有利于细胞的黏附和移动，增大了细胞和骨形态发生蛋白的接触率，同时在空隙中充填明胶，被水饱和后胶状液体与组织间液极其类似，利