骨组织金属种植体的临床应用反思与发展前景
植入物,1金属种植体的缺点,2高分子种植体材料的优点,3高分子材料的生物学性能改性,4PEEK研究前景展望
吴晓绵,胡小蕾综述,邓 锋审校(1.重庆医科大学口腔医学院/口腔疾病与生物医学重庆市重点实验室/重庆市高校市级口腔生物医学工程重点实验室,重庆401147;2.重庆医科大学附属口腔医院正畸科,重庆400015;3.重庆医科大学检验医学院临床检验诊断学重点实验室,重庆400016)
骨组织金属种植体的临床应用反思与发展前景
吴晓绵1,2,胡小蕾3综述,邓 锋1,2审校
(1.重庆医科大学口腔医学院/口腔疾病与生物医学重庆市重点实验室/重庆市高校市级口腔生物医学工程重点实验室,重庆401147;2.重庆医科大学附属口腔医院正畸科,重庆400015;3.重庆医科大学检验医学院临床检验诊断学重点实验室,重庆400016)
金属; 种植体; 骨和骨组织/解剖学和组织学; 聚醚醚酮; 钛
近年来,由于生物医学工程和组织工程学及其相关学科,如材料学、生物力学、表面化学、蛋白质组学、基因组学等的发展,以及激光烧结成形,计算机辅助设计与制造(CAD-CAM)等相关制备工艺和micro CT等检测技术的突飞猛进的发展,体内植入物也得到飞速的发展[1-2]。常用的体内植入物包括心脏瓣膜、假体眼球、骨组织植入物等,而骨组织植入物包括修复患者关节的人工节关,长骨和脊柱受伤的人工骨椎、骨科固定板和骨钉,修复牙列缺损、缺失的牙科种植体等[3-5]。体内植入物促进了医学的发展,解决了身体组织缺损给患者带来的巨大痛苦,也解决了医学上很多瓶颈问题,在临床得到广泛应用。现今临床常用的种植体是金属材料,特别是以钛和钛合金为主的种植体,更得到广泛的应用。但是经过长期临床检验和分析,发现金属种植体存在无菌性骨吸收最终导致种植体脱落的缺陷[6-7]。给患者带来经济、生理、心理上的负担。
1 金属种植体的缺点
“骨结合”是指除了金属种植体与骨组织之间不存在骨组织之外的结合。种植体植入体内之后,金属种植与骨组织接触的部分要求形成“骨结合”。而从根本上讲,金属种植体发生无菌性骨吸收,是由金属种植体自身理化性能所决定的。首先,金属种植体和骨组织两者的生物力学性能不匹配。无论是弹性模量,还是拉伸强度金属种植体都是骨组织的几倍到几十倍。以应用最广泛的钛以及钛合金(弯曲模量116 GPa;弯曲强度965 MPa)为例,弯曲模量和弯曲强度均为正常骨组织(在长轴方向:弯曲模量17.7GPa;弯曲强度133 MPa)的7倍左右[8]。这种力学性能的不匹配最终将导致种植体周围形成骨组织形成“应力屏障”[8-10]。将对骨组织形成慢性的病理学刺激 ......
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