内植物-骨界面的研究进展

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1、内植物-骨界面的研究进展王克荣1洪加源2（1福建中医药大学骨伤学院福建福州350122）（2解放军第175医院骨一区福建漳州363000）【中图分类号】R68【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2013）03-0095-03内植物的进步是近代骨科学发展的重要组成部分之一。目前临床常用的骨科内植物材料括金属、聚合物及自体或异体软组织等，如人工关节、内固定物装置和韧带。这些内植物与骨直接接触，形成金属-骨界面、聚合物-骨界面和软组织-骨界面。内楨物与骨之间的界面情况常常是决定手术成败的关键，除患者自身条件外，还有材料自身力学因素、生物学相容性密切

2、相关，主要涉及界面的初始固定强度与后期界面的愈合和整合。近年来，随着内植物材料的广泛应用，内植物-骨界面U益受到重视。内植物的研究重点逐漸从材料木身的生物相容性、力学性能等扩展到内植物-骨界面的研究。1金属内植物-骨界面金属内植物-骨界面包括金属关节假体-骨界面、金属内固定器-骨界面等。早年的非骨水泥钴铬钼假体表面光滑，假体-骨界面几乎均有软组织膜，喷砂表面的假体也很少有骨整合。随着假体材料的进步和假体表面处理技术的进步（如各种多孔表面假体），假体-骨界面的组织成分也明显复杂化，常为纤维膜、纤维软骨及骨长入互相混合。界面组织成分与假体表面材料成分直接相关

3、。钛铝钒假体即使表面抛光仍可见部分骨-金属表面紧密结合，即骨整合现象。通过分析松动假体的界面发现，界面纤维膜与界面的力学性能下降直接相关，是导致假体-骨界面失效、假体松动的主要原因。在HA涂层问世之前，人们尝试了很多方法来提高钉-骨界面的强度，然而在预防螺钉松动和钉道感染方面有明显效果的文献报道并不多。HA涂层之所以能提高钉-骨界面的强度，一个很重要的原因就是HA涂层可使骨组织与金属螺钉表面的接触面积大大增加。即使在力学条件不很理想的情况下，HA涂层仍能提高骨整合作用，II未出现降解或与金属基脱离的现象。临床应用证明，HA涂层螺钉尤其适用于骨质疏松、皮肤

4、软组织条件差的骨折固定及动力性外固定支架的固定。此类螺钉的旋出扭矩明显大于普通螺钉，说明HA作为外固定螺钉涂层材料，可大大提高钉骨界面的强度。但具有ft好生物活性的HA涂层表面也是细菌容易附着的部位，在伤UI污染重而无法彻底清创或感染伤U清创后等情况下，外固定螺钉发生钉道感染的概率较大,但骨无法长入，使后期界面的愈合和整合，尚未报道。其初始固定强度好，但后期随着骨界面骨的吸收，影响其固定效果。因此，研究开发具奋良好抗菌性能的复合涂层螺钉，且不影响后期固定效果具奋重要的临床意义［1】。万世勇等［2】通过3只经去势后骨质疏松的绵羊选取双侧股骨髁植入膨胀式椎弓

5、根螺钉，饲养3个月，依次进行切片组织学观察，经过切片经骨粉染色和丽春红三色染色，见新生骨小粱长入膨胀后的螺钉缝隙中，并与植入膨胀式椎弓根螺钉周围的骨小梁相延续、延伸至膨胀中心。膨胀式椎弓根螺钉骨一钉界面及群胀缝隙中的骨小梁与钉直接紧密无缝隙相接触。证明膨胀式椎弓根螺钉所形成的骨中有钉。钉中有骨的立体交叉复合结构的诸多优点，说明砬用于骨质疏松的状态下具有强大的稳定性。Parratte等［3］比较了不同金属材料股骨头对聚乙烯磨损的影响，结果显示，钴铬合金、不锈钢和钛合金的聚乙烯内杯磨损率分别为0.05、0.06、0.08mm/a许志强［4】采用钦合金和不锈钢

6、支抗微植体植入犬的颂骨，通过观察种植体。骨界面的组织学结合情况和测量种植体骨结合率，检测种植体-骨界面的剪切力，分析这两种不同材料微植体支抗的稳定性发现即刻负载下，钛合金和不锈钢微植体支抗的愈合形式都是纤维骨性结合，随着愈合吋间的延长，苏骨性结合的程度就越高，他们都是纤维骨性结合，初始穂定性较好，但在后期，随着使用的时间增长及骨质疏松后，这种结合方式可能会被破坏，组成固定失败，组成严重后果。近年来，假体表面的生物化学修饰研究受到重视，王岩［5】等通过界面骨质经孔洞长人中空金属植入物及以rhBMP-2/载体复合物诱导增效的实验研究实验结果经行组织学观察，骨

7、形态计量学分析，证明界面骨质可通过孔洞长人中空金属植入物的空腔内并形成成熟的骨质，rhBMP-2可促进骨长入效应及成骨质量，rhBMP-2载体透明质酸钠凝胶不影响i可增强骨诱导作用。通过将生长因子引入界面可提高细胞黏附率，加速界面愈合，但远期效果尚欠清楚，实现临床应用尚待吋日。而假体-骨界面骨整合形成后的维持更是今后研究的重点和难点。由于骨塑形或磨损颗粒的骨溶解效应，骨整合的界面骨可重新被吸收、替代。通过药物，如二磷酸盐延缓假体周围骨吸收己获得一定效果，但长期效果仍不明了。针对骨吸收过程各种炎症因子的药物开发可能有助于解决这一难题。通过螺钉-接骨板的锁定

8、机制提高螺钉-骨界面抗拔出性能，减少早期螺钉切割，随着科研金属假体的发展，曾晨光