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1、聚合物頸椎融合器的研究進(jìn)展摘 要:聚合物融合器能有效維持頸椎的生理弧度和椎間隙的高度,提供初始的力學(xué)穩(wěn)定性,促進(jìn)椎體融合,并有效防止下沉的特點(diǎn),在頸椎前路減壓融合術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。目前常用的聚合物頸椎融合器為不可降解的聚醚醚酮類融合器。此外,聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯酸酯以及可降解的聚乳酸類和聚氨基酸共聚物融合器也引起了廣泛關(guān)注。文章就聚合物頸椎椎間融合器的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。關(guān)鍵詞:聚合物融合器;脊柱融合;頸椎病;Advances in research of Polymer Cervical Interbody Fusion Cage Abstract: Polymer cervical fus

2、ion cage can effectively maintain the physiological cervical lordosis and the disk space height, provide intermediate stability and promote intervertebral fusion, and effectively prevent subsidence. Non-biodegradable polyetheretherketone cages have been widely used in anterior cervical decompression

3、 and interbody fusion. In additon, polymer cervical fusion cages made of polyamides, polyethylene, polyacrylates, biodegradable polylactic acid and copolymers of polyamino acids have aroused widespread concern. The article covers advances in the research of polymer cervical interbody fusion cage.Key

4、 words: Polymer cervical fusion cage; intervertebral fusion; cervical spondylosis; 自20世紀(jì)50年代Robinson RA和Smith GW等1人開(kāi)展頸椎前路減壓植骨融合術(shù)以來(lái),頸椎的融合技術(shù)得到推廣和發(fā)展。目前,脊柱融合術(shù)現(xiàn)廣泛用于治療各種脊柱疾病,包括脊柱先天性畸形、退行性病變、良性和惡性腫瘤及脊柱骨折等,是脊柱外科最常用的外科技術(shù)之一。頸椎病是脊柱外科的常見(jiàn)病,而前路減壓融合內(nèi)固定術(shù)是治療頸椎病的經(jīng)典術(shù)式。目前較常用的頸椎間融合材料,主要有一下幾種:(1)自體三面皮質(zhì)骨,如自體髂骨;(2)異體骨,如異體腓

5、骨;(3)異種骨,如Bauermeister和Maatz于1957年提出了牛來(lái)源的Kiel骨2和Surgibone骨3;(4)金屬材料融合器,如鈦合金融合器;(5)聚合物材料融合器。自體三面皮質(zhì)骨能夠達(dá)到較高的植骨融合率,目前被認(rèn)為是頸椎間植骨的金標(biāo)準(zhǔn),但自體骨供區(qū)存在疼痛、血腫、局部神經(jīng)損傷等并發(fā)癥,并且自體移植骨量有限,不能滿足較多節(jié)段的椎間融合。另外,使用自體骨可能由于植骨塊坍塌、吸收等原因?qū)е伦甸g高度和頸椎生理弧度丟失,進(jìn)而影響手術(shù)療效。使用異體骨和異種骨可以避免自體骨移植的相關(guān)并發(fā)癥,但存在疾病傳播和免疫排斥的風(fēng)險(xiǎn)。金屬材料頸椎間融合器主要是鈦合金頸椎間融合器,其生物相容性好,固定可

6、靠,能夠獲得術(shù)后即刻穩(wěn)定性,較好的維持頸椎高度和生理弧度。但金屬融合器存在不可吸收,常產(chǎn)生金屬腐蝕、應(yīng)力遮擋、異物感等問(wèn)題。應(yīng)力遮擋容易導(dǎo)致椎體松質(zhì)骨發(fā)生部分吸收,引起融合器松脫和下沉;且不透X射線,不方便通過(guò)X射線觀察骨融合情況4。聚合物融合器采用生物相容性良好的醫(yī)用高分子材料,能透X射線,可以方便的觀察術(shù)后椎間融合情況,且彈性模量較金屬融合器更接近人體骨質(zhì),并且能夠較好的維持椎間高度和生理曲度,引起人們?cè)絹?lái)越廣泛的關(guān)注。根據(jù)聚合物材料在體內(nèi)的降解性差異,聚合物融合器分為不可吸收聚合物融合器和可吸收聚合物融合器。本文概述了聚合物頸椎融合器的發(fā)展現(xiàn)狀。1 不可吸收聚合物頸椎間融合器不可吸收聚合

7、物頸椎間融合器主要包括聚醚醚酮、聚酰胺、聚乙烯和聚丙烯酸酯融合器。1.1 聚醚醚酮頸椎間融合器聚醚醚酮(PEEK)是一種全芳香族半結(jié)晶熱塑性聚合物,其大分子鏈上含有剛性的苯環(huán)、柔順的醚鍵及羰基,結(jié)構(gòu)規(guī)整,具有優(yōu)良的機(jī)械性能、抗疲勞、耐化學(xué)腐蝕、耐蠕變、抗輻射、熱穩(wěn)定性和耐水性能。其適中的彈性模量、優(yōu)良的抗疲勞特性和生物相容性使其在脊柱外科領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用。目前醫(yī)用聚醚醚酮主要的原料供應(yīng)商是英國(guó)Victrex公司的Invibio生物材料方案部門和比利時(shí)化工巨頭Solvay。1C1B1A 圖1 聚醚醚酮類頸椎融合器 1A 聚醚醚酮融合器(Alphatec Spine Novel XS Interb

8、ody) 1B 碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮融合器(Depuy BENGAL® System) 1C 表面多孔鈦涂層聚醚醚酮融合器(AESCULAP CeSpaceXP Interbody System)當(dāng)前所用聚醚醚酮頸椎融合器一般為中空矩形框架結(jié)構(gòu)(圖1),上下面均有尖齒,使用時(shí)內(nèi)腔填充骨替代材料。它具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)可透過(guò)X射線,方便觀察植骨融合情況;(2)材料的彈性模量介于皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨之間,是目前植入物中彈性模量最接近皮質(zhì)骨的材料,因此能夠減少應(yīng)力遮擋,減少融合器下沉的幾率。Chen等5將聚醚醚酮融合器和鈦合金融合器分別填充自體骨用于治療脊髓型頸椎病,術(shù)后隨訪86116個(gè)月,發(fā)現(xiàn)鈦

9、合金融合器組椎間高度丟失更加明顯,34.5%節(jié)段發(fā)生了融合器沉降,而聚醚醚酮組沉降比例僅為5.4%,發(fā)生塌陷的可能性較鈦合金融合器大大降低。Cho等6比較了聚醚醚酮融合器填充自體骨和自體髂骨移植頸椎融合的效果,術(shù)后6個(gè)月X射線結(jié)果表明,聚醚醚酮組生理曲度增加2.33±3.00mm,椎間孔高度增加2.54±1.40mm,椎間孔截面積增加40.36±23.53mm2,術(shù)后Prolo評(píng)分為8.50±1.49,并發(fā)癥發(fā)生率為2.5%,自體髂骨組生理曲度變化為-0.84±6.69mm,椎間孔截面積增加26.68±30.40 mm2,術(shù)后Prol

10、o評(píng)分為7.17±2.13,并發(fā)癥發(fā)生率為17.5%,PEEK融合器組的效果要明顯好于單純自體髂骨植骨組。骨皮質(zhì)彈性模量為1720 GPa7。純聚醚醚酮彈性模量為(3.86±0.72) GPa,彎曲強(qiáng)度為(156±12)M Pa,經(jīng)一定比例的碳纖維增強(qiáng)后,其彈性模量可增加至(21.1±2.3) GPa,強(qiáng)度為(347±21) M Pa8。石志才等9研究了碳纖維增強(qiáng)的聚醚醚酮復(fù)合材料在骨組織內(nèi)的生物相容性及在椎間融合術(shù)中的作用,他們采用犬做動(dòng)物模型,在腰椎間植入盤狀帶孔的碳纖維增強(qiáng)的聚醚醚酮復(fù)合材料,并與冷凍異體骨進(jìn)行對(duì)比,術(shù)后12個(gè)月,實(shí)驗(yàn)組的

11、融合率高于對(duì)照組,碳纖維增強(qiáng)的聚醚醚酮復(fù)合材料小孔內(nèi)有新生骨組織長(zhǎng)入,碳微粒對(duì)骨組織無(wú)明顯影響。Chen等10比較了吸附自體骨髓的膠原/羥基磷灰石復(fù)合海綿填充碳纖維增強(qiáng)的聚醚醚酮融合器與異體骨頸椎前路融合效果,發(fā)現(xiàn)兩組之間在融合率、曲度和椎間高度恢復(fù)方面沒(méi)有顯著的差異。盡管如此,碳纖維增強(qiáng)的聚醚醚酮融合器仍然存在下沉的風(fēng)險(xiǎn)11。由于聚醚醚酮表面能較低,聚醚醚酮和碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮表面疏水,植入到體內(nèi)后難以在骨/植入物界面形成骨性連接,因此有必要對(duì)聚醚醚酮植入物進(jìn)行表面改性,提高材料骨整合能力。Devine等12采用真空等離子鈦噴涂技術(shù)對(duì)碳纖維增強(qiáng)的聚醚醚酮螺釘表面處理,植入綿羊體內(nèi)6個(gè)月后發(fā)現(xiàn)

12、改性后的材料具有更高的骨接觸面積。Aesculap、X-spine和Integra等公司都推出了多孔鈦涂層聚醚醚酮融合器。羥基磷灰石(HA)具有良好的骨傳導(dǎo)性。Invibio生物材料方案部門已經(jīng)推出了新一代HA增強(qiáng)的PEEK-OPTIMA,HA均勻分布在PEEK聚合物基體中,能夠顯著增強(qiáng)成骨能力。相信在不久的將來(lái),PEEK-OPTIMA/HA復(fù)合材料頸椎融合器將會(huì)走向臨床。1.2 聚酰胺頸椎間融合器聚酰胺(Polyamide,PA)是大分子主鏈重復(fù)單元中含有酰胺基團(tuán)的聚合物的總稱,是美國(guó)科學(xué)家卡羅瑟斯(Carothers)及其領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)科研小組研制出來(lái)的。聚酰胺可由內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)聚合制得,也可由

13、二元胺與二元酸縮聚等得到的。PA俗稱尼龍,是世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維。PA具有良好的綜合性能,包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤(rùn)滑性,且摩擦系數(shù)低,易于加工。通過(guò)與納米羥基磷灰石復(fù)合可以提高聚酰胺的成骨活性。李玉寶等13通過(guò)聚酰胺66與納米羥基磷灰石復(fù)合,設(shè)計(jì)出同時(shí)具有生物活性和優(yōu)良力學(xué)性能的骨修復(fù)材料,其綜合力學(xué)性與人體骨皮質(zhì)的力學(xué)性能相近,能夠達(dá)到臨床上硬組織修復(fù)的要求。梁勇等14人選用聚酰胺66/納米羥基磷灰石(PA66/n-HA)復(fù)合材料制作頸椎間融合器并在融合器中空部分填塞自體骨進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn),影像學(xué)和生物力學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示PA66/n-HA復(fù)合椎間融合器達(dá)到了良好的融

14、合效果,具有優(yōu)良的生物相容性、骨傳導(dǎo)性和生物力學(xué)特性,故可作為一種理想的椎間融合材料。陳日高等15將PA66/n-HA椎間融合器填充自體骨應(yīng)用于山羊頸椎前路椎間融合術(shù)中,測(cè)量椎間高度椎間角及前凸角等,結(jié)果表明椎間融合器可有效維持頸椎椎間隙高度,而且還可以促進(jìn)植骨融合。曾凡偉等16將PA66/n-HA融合器填充碎骨粒用于頸椎前路椎體間融合器手術(shù)中,發(fā)現(xiàn)所有14名患者術(shù)前癥狀均得到不同程度的改善,所有患者植骨融合,椎間高度及融合器的位置維持良好,無(wú)下沉、移位。歐云生等17將PA66/n-HA融合器填充自體松質(zhì)骨骨粒用于頸椎前路頸椎病前路減壓固定融合手術(shù)中,所有52例患者術(shù)前癥狀均得到改善,術(shù)后3

15、6個(gè)月骨性融合。頸椎生理曲度、椎間高度、頸椎穩(wěn)定性均維持良好。無(wú)融合器下沉、塌陷、移位發(fā)生, 無(wú)感染、內(nèi)固定物松動(dòng)、脫落、斷裂等并發(fā)癥。PA66/n-HA融合器取得了良好的療效,但是仍有許多問(wèn)題尚需解決,如在體內(nèi)的降解率、引導(dǎo)成骨能力以及缺少術(shù)后長(zhǎng)期隨訪資料。1.3 聚乙烯頸椎間融合器超高分子量聚乙烯平均分子量約35萬(wàn)800萬(wàn),因分子量高而具有其它塑料無(wú)可比擬得優(yōu)異得耐沖擊、耐磨損、自潤(rùn)滑性、耐化學(xué)腐蝕等性能。由于超高分子量聚乙烯優(yōu)異的生理惰性,已作為心臟瓣膜、矯形外科零件、人工關(guān)節(jié)等在臨床醫(yī)學(xué)上使用。吳學(xué)建等18人用聚乙烯材料制作頸椎間融合器,該融合器呈螺紋圓柱狀、內(nèi)腔中空、周壁多孔。并將該

16、椎間融合器用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)該融合器具有較強(qiáng)的抗壓能力,優(yōu)于自體髂骨組,影像學(xué)檢測(cè)表明術(shù)后椎間高度與自體髂骨組無(wú)顯著差別,說(shuō)明高分子聚乙烯材料制成的頸椎融合器具有較強(qiáng)的支撐力和良好的穩(wěn)定性,可起到維持頸椎間高度的作用;組織學(xué)分析結(jié)果證實(shí)聚乙烯頸椎間融合器具有良好的生物相容性19。1.4 聚丙烯酸酯頸椎間融合器甲基丙烯酸甲酯骨水泥作為骨填充體或者關(guān)節(jié)置換固定用粘合劑已經(jīng)在骨科臨床應(yīng)用了近50年。聚丙烯酸酯骨水泥力學(xué)性能可以在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)控,普通PMMA骨水泥的彈性模量為212GPa,將聚甲基丙烯酸丁酯與聚甲基丙烯酸甲酯共混制備低模量聚甲基丙烯酸甲丁酯骨水泥,其彈性模量?jī)H0.27GPa。C

17、hen等20比較了聚甲基丙烯酸甲酯融合器和聚醚醚酮融合器的力學(xué)性能,發(fā)現(xiàn)聚甲基丙烯酸甲酯融合器的壓縮屈服強(qiáng)度為7030 ± 637N,小于聚醚醚酮融合器(8100 ±572 N),彈性模量為(623 ±57 MP a),大于聚醚醚酮融合器(510 ± 42 MPa)。Farrokhi等21制備了聚甲基丙烯酸甲酯融合器,并用于狗頸椎前路減壓融合術(shù),發(fā)現(xiàn)聚甲基丙烯酸甲酯融合器在脊柱椎體高度保持上明顯優(yōu)于自體骨。Fathie 將聚甲基丙烯酸甲酯融合器用于200名病人頸椎前路減壓融合,獲得了比較好的效果,沒(méi)有觀察到神經(jīng)病變、腦脊液滲漏等不良反應(yīng)22。聚丙烯酸酯融

18、合器的長(zhǎng)期效果還需要進(jìn)一步觀察。2 可吸收聚合物頸椎間融合器盡管不可吸收聚合物融合器取得了良好的療效,但仍然存在局限性。由于其材質(zhì)不能吸收,存在占位效應(yīng),對(duì)再次手術(shù)或者鄰近節(jié)段手術(shù)影響較大。此外由于在體內(nèi)長(zhǎng)期存在,是潛在的排斥反應(yīng)異物反應(yīng)源。近年來(lái),利用可吸收聚合物材料制作融合器成為研究的熱點(diǎn),并逐漸應(yīng)用于臨床,取得一定的成果??晌站酆衔锶诤掀鞑捎玫木酆衔锊牧现饕ň廴樗帷⒕郯被峁簿畚锏?。2.1 聚乳酸頸椎間融合器聚乳酸成為目前研究最多的一類應(yīng)用于椎間融合器的可吸收材料,不會(huì)造成放射線折射和遮擋,其密度與組織相同,CT及MRI 檢查時(shí)不會(huì)產(chǎn)生偽影。另外聚乳酸的可塑性較好,可以加工成各種形

19、狀,在體內(nèi)水解成乳酸。聚乳酸是白色半晶體,熔點(diǎn)為 175-185°C,拉伸強(qiáng)度為4060 MPa,彈性模量為34 GPa。由于聚乳酸立體構(gòu)象中乳酸分子的不對(duì)稱性,可分為左旋聚乳酸(PLLA)、右旋聚乳酸(PDLA)和無(wú)定形消旋聚乳酸(PDLLA)。其中左旋聚乳酸PLLA的降解速度最慢,消旋聚乳酸PDLLA降解相對(duì)較快,大約23年23。聚乳酸降解速度與聚乳酸分子量24、單體異構(gòu)體組成、滅菌方式25、移植部位26或局部力學(xué)負(fù)載等相關(guān)。2C2B2A 圖2 聚乳酸類頸椎融合器 2A 高分子量PLLA頸椎融合器(Stryker Solis RS) 2B 70/30聚左旋-消旋乳酸共聚物頸椎融合

20、器(Medtronic Cornerstone HSRH Absorbable Cage) 2C 多孔-TCP填充的PLLA/TCP頸椎融合器(joimax GmbH DuoCage)Wang等27將70/30聚左旋乳酸-消旋乳酸共聚物融合器填充自體松質(zhì)骨植入到20位病人30個(gè)頸椎間隙中,前路鋼板固定,在平均11.6個(gè)月的隨訪中,影像學(xué)檢測(cè)結(jié)果表明所有病人都都發(fā)生了椎體間融合,9位脊髓型頸椎病患者癥狀得到緩解,另外14名神經(jīng)根型頸椎病患者中,9位癥狀消失,4位有明顯改善,1位沒(méi)有改善。Kandziora等28比較了三面皮質(zhì)髂骨和填充自體松質(zhì)骨的70/30聚左旋-消旋乳酸共聚物融合器在山羊頸椎融

21、合中的效果,手術(shù)后12周后,發(fā)現(xiàn)聚左旋-消旋乳酸共聚物融合器填充自體松質(zhì)骨與三面皮質(zhì)髂骨之間融合效果沒(méi)有顯著差異,但是聚左旋-消旋乳酸共聚物融合器融合區(qū)域發(fā)現(xiàn)級(jí)到級(jí)的外體異物反應(yīng)。Cahill等29將85/15的聚乳酸-羥基乙酸共聚物融合器填充自體骨植入到山羊頸椎,植入12周后,發(fā)現(xiàn)融合器結(jié)構(gòu)上降解退化,其中2個(gè)椎間隙(2/16)融合器發(fā)生移位,8個(gè)椎間隙(8/16)觀察到外體異物肉芽腫。將聚乳酸頸椎融合器與成骨活性因子復(fù)合植入到椎間隙可進(jìn)一步提高融合效果。Lippman等30比較了70/30聚乳酸/聚羥基乙酸(PLDLLA/PGA)融合器、85/15 PLDLLA/PGA融合器和自體三面皮質(zhì)

22、髂骨促進(jìn)山羊頸椎融合的情況,融合器內(nèi)分別植入自體松質(zhì)骨或重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(rhBMP-2)。術(shù)后3個(gè)月,各組間未見(jiàn)明顯差異,術(shù)后6個(gè)月70/30 PLDLLA/PGA融合器復(fù)合rhBMP-2組的融合評(píng)分優(yōu)于其他各組,70/30 PLDLLA/PGA融合器復(fù)合自體松質(zhì)骨融合效果與三面皮質(zhì)骨髂骨相當(dāng),70/30 PLDLLA/PGA融合器保持原有形狀,85/15 PLDLLA/PGA融合器降解明顯。Lanman等31將負(fù)載rhBMP-2的膠原填充的Cornerstone-HSR (圖2B)融合器植入到20位頸椎椎間盤退變病人中,術(shù)后3個(gè)月,影像學(xué)表明所有病人顯示了骨性融合,癥狀有顯著改善,

23、沒(méi)有觀察到融合器相關(guān)的并發(fā)癥。盡管左旋聚乳酸具有良好的組織相性和一定的初始強(qiáng)度,但其材料本身屬性所致的風(fēng)險(xiǎn)仍然不可忽視,比如 pH 值降低、存在產(chǎn)生無(wú)菌性炎癥反應(yīng)和局部骨吸收的危險(xiǎn)等。研究結(jié)果證實(shí)左旋聚乳酸作為骨折和椎間融合器內(nèi)置物材料力學(xué)強(qiáng)度還有待增強(qiáng),特別是植入體內(nèi)后,由于材料的降解可能使椎體間穩(wěn)定性下降,影響骨性融合32。通過(guò)與羥基磷灰石或磷酸三鈣的復(fù)合,有助于提高聚乳酸材料的機(jī)械強(qiáng)度,中和酸性降解產(chǎn)物,延緩材料早期降解,提高材料的骨結(jié)合能力和生物相容性。胡孔和等33制備了PLLA/HA復(fù)合螺柱狀頸椎間融合器,螺距1.5mm,螺紋深0.7mm,中部有橫貫隧道,底部有孔穴與之相同,頂部封閉

24、。他們將該種融合器植入人體頸椎標(biāo)本后,利用脊柱三維運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)融合器的生物力學(xué)性能。結(jié)果表明,PLLA/HA復(fù)合螺柱狀頸椎間融合器具有優(yōu)良的力學(xué)強(qiáng)度,及類似于人體骨骼的彈性模量,該融合器能夠重建頸椎的穩(wěn)定性,較自體髂骨移植穩(wěn)定。Debusscher等34在20例頸椎病患者治療中使用了27個(gè)由40%PLLA和 60%-磷酸三鈣(-TCP)融合器,融合器中間填充多孔-TCP,在自體髂骨的骨髓中浸泡1min后置入椎間隙,并采用頸椎前路鎖定鋼板增強(qiáng),隨訪1842個(gè)月,平均27個(gè)月,除1例有吸煙史的雙節(jié)段患者未融合外,CT 檢查示融合率為96.0% (19/20)。根據(jù) VAS 疼痛評(píng)估,頸痛減輕了

25、55%,上肢疼痛減輕了 83%。未發(fā)生融合器移位、骨溶解、囊腫形成等并發(fā)癥。Brenke等35進(jìn)一步研究了填充多孔-TCP的40%PLLA和 60%-磷酸三鈣(-TCP)融合器(圖2C)作為自穩(wěn)型頸椎融合器的可能,發(fā)現(xiàn)4位病人(4/33)發(fā)生融合器移位,表明該融合器不能作為自穩(wěn)型頸椎融合器使用,需要內(nèi)固定。2.2聚氨基酸共聚物頸椎間融合器多元氨基酸共聚物(multi-(amino acid)copolymer,MAACP)是最近新發(fā)明的可降解的醫(yī)用高分子材料,該材料由6-氨基己酸和天然氨基酸甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸和苯丙氨酸等組成36。其中6-氨基己酸分子具有較強(qiáng)的剛性和極性,構(gòu)成高分子骨架,可

26、賦予多元氨基酸共聚物良好的力學(xué)性能,而其它天然氨基酸則可調(diào)節(jié)共聚物的降解性能以及生物活性。體外降解實(shí)驗(yàn)研究表明該共聚物在模擬體液中浸泡12周后,材料質(zhì)量損失達(dá)到18.6%,而其壓縮強(qiáng)度僅損失17.6%,降解產(chǎn)物對(duì)浸泡液pH值無(wú)顯著影響;初步體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)表明材料具有良好的生物相容性37。多元氨基酸共聚物/磷酸鈣復(fù)合材料具有優(yōu)良的生物活性、生物降解性及強(qiáng)度, 降解后不會(huì)形成低pH值環(huán)境38。嚴(yán)永剛等39采用原位聚合法制備新型二元氨基酸共聚物/生物活性羥基磷灰石(PAA/HA)復(fù)合材料,當(dāng)HA含量為30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度分別為141.02MPa和86.32MPa,力學(xué)性能

27、與人體皮質(zhì)骨相匹配。周春光等4040將多元氨基酸共聚物/磷酸鈣(MAACP/ TCP)復(fù)合材料椎間融合器置入山羊C3,4椎間隙中, 并與鈦合金融合器、三面皮質(zhì)骼骨進(jìn)行對(duì)照。通過(guò)對(duì)前屈、后伸、側(cè)屈和旋轉(zhuǎn)的生物力學(xué)測(cè)定來(lái)計(jì)算各組活動(dòng)范圍及相對(duì)剛度。在與鈦合金組、骼骨組比較后, 他們認(rèn)為MAACP/ TCP融合器可為山羊頸椎椎間融合提供足夠的初始力學(xué)穩(wěn)定性41??晌詹牧显诩怪饪频膽?yīng)用尚處于初級(jí)階段,盡管已表現(xiàn)出令人矚目的臨床效果和應(yīng)用前景。以前的研究也證明它克服了傳統(tǒng)融合方式帶來(lái)的眾多缺陷,但作為一種新興的技術(shù)尚需逐步發(fā)展完善。3 總結(jié)與展望目前,通過(guò)大量的基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用,聚合物融合器已經(jīng)有

28、了相當(dāng)大的進(jìn)步,但現(xiàn)存的聚合物材料均不能很好的滿足醫(yī)療的要求。因此,具有良好的組織相容性和成骨活性、可降解的、彈性模量適中的聚合物材料的開(kāi)發(fā)仍然是未來(lái)主要的發(fā)展方向。另外,通過(guò)將現(xiàn)有不同種類聚合物材料復(fù)合或者聚合物與可降解陶瓷、金屬材料復(fù)合,不斷優(yōu)化材料的結(jié)構(gòu)和組成設(shè)計(jì),使頸椎間融合器在重建并維持頸椎間高度和生理曲度的過(guò)程中,融合器材料降解并為新生骨替代。參考文獻(xiàn) 1A. RR, W. SG. Anterolateral cervical disc removal and interbody fusion for cervical disc syndrome J. Bull john Hopk

29、ins Hasp, 1955, 95(1): 223-224.2Bauermeister A, Maatz R. A method of bone maceration; results in animal experiments J. J Bone Joint Surg Am, 1957, 39-A(1): 153-166.3Lofgren H, Johannsson V, Olsson T, et al. Rigid fusion after cloward operation for cervical disc disease using autograft, allograft, or

30、 xenograft: a randomized study with radiostereometric and clinical follow-up assessment J. Spine (Phila Pa 1976), 2000, 25(15): 1908-1916.4Button G, Gupta M, Barrett C, et al. Three- to six-year follow-up of stand-alone BAK cages implanted by a single surgeon J. The spine journal : official journal

31、of the North American Spine Society, 2005, 5(2): 155-160.5Chen Y, Wang X, Lu X, et al. Comparison of titanium and polyetheretherketone (PEEK) cages in the surgical treatment of multilevel cervical spondylotic myelopathy: a prospective, randomized, control study with over 7-year follow-up J. European

32、 spine journal : official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society, 2013, 22(7): 1539-1546.6Cho DY, Liau WR, Lee WY, et al. Preliminary experience using a polyetheretherketone (PEEK) cage in the

33、treatment of cervical disc disease J. Neurosurgery, 2002, 51(6): 1343-1349.7劉盈, 曹正東, 陸申龍. 人造骨楊氏彈性模量的測(cè)量與材料物理穩(wěn)定性的研究 J. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2008, 27(5): 39-41.8胡玉華, 石志才, 李家順, et al. 聚醚醚酮復(fù)合材料頸椎融合器的臨床研究(14例臨床初步報(bào)告) J. 中國(guó)矯形外科雜志, 2000, 7(11): 12-15.9石志才, 李家順, 賈連順. 碳纖維增強(qiáng)的聚醚醚酮復(fù)合材料椎體間植入的實(shí)驗(yàn)研究 J. 第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào), 2001, 22(4): 34

34、0-342.10Chen F, He W, Mahaney K, et al. Alternative grafts in anterior cervical fusion J. Clinical neurology and neurosurgery, 2013, 115(10): 2049-2055.11Wilke HJ, Kettler A, Claes L. Stabilizing effect and sintering tendency of 3 different cages and bone cement for fusion of cervical vertebrae segm

35、ents J. Der Orthopade, 2002, 31(5): 472-480.12Devine DM, Hahn J, Richards RG, et al. Coating of carbon fiber-reinforced polyetheretherketone implants with titanium to improve bone apposition J. Journal of biomedical materials research Part B, Applied biomaterials, 2013, 101(4): 591-598.13Huang M, Fe

36、ng J, Wang J, et al. Synthesis and characterization of nano-HA/PA66 composites J. Journal of materials science Materials in medicine, 2003, 14(7): 655-660.14梁勇, 蔣電明. 納米羥基磷灰石/聚酰胺66椎間融合器對(duì)山羊頸椎的融合效果研究 J. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 29(24): 2333-2335.15陳日高, 屠重琪, 裴福興, et al. 納米羥基磷灰石/聚酰胺66復(fù)合物椎間融合器在山羊頸椎融合中的應(yīng)用 J. 中國(guó)脊柱脊髓

37、雜志, 2010, 20(4): 286-290.16曾凡偉, 王曉林, 李俊. 羥基磷灰石/聚酰胺66頸椎融合器在頸椎間盤突出癥前路手術(shù)重建中的臨床療效 J. 華西醫(yī)學(xué), 2010, 25(11): 2032-2034.17歐云生, 蔣電明, 權(quán)正學(xué), et al. n-HA/PA66復(fù)合生物活性融合器在頸椎病前路減壓融合術(shù)中的初步應(yīng)用研究 J. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志, 2010, 27(2): 324-327.18吳學(xué)建, 皮國(guó)富, 王利民, et al. 高分子聚乙烯頸椎融合器的生物力學(xué)特性研究 J. 中華實(shí)驗(yàn)外科雜志, 2004, 21(7): 93-95.19皮國(guó)富, 王利民, 陳風(fēng)苞

38、. 高分子聚乙烯頸椎融合器在山羊體內(nèi)的應(yīng)用 J. 鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版), 2003, 38(5): 736-738.20Chen JF, Lee ST. The polymethyl methacrylate cervical cage for treatment of cervical disk disease Part III. Biomechanical properties J. Surgical neurology, 2006, 66(4): 367-370.21Farrokhi MR, Torabinezhad S, Ghajar KA. Pilot study of a new

39、 acrylic cage in a dog cervical spine fusion model J. Journal of spinal disorders & techniques, 2010, 23(4): 272-277.22Fathie K. Anterior cervical diskectomy and fusion with methyl methacrylate J. The Mount Sinai journal of medicine, New York, 1994, 61(3): 246-247.23An YH, Woolf SK, Friedman RJ.

40、 Pre-clinical in vivo evaluation of orthopaedic bioabsorbable devices J. Biomaterials, 2000, 21(24): 2635-2652.24Chawla AS, Chang TM. In-vivo degradation of poly(lactic acid) of different molecular weights J. Biomaterials, medical devices, and artificial organs, 1985, 13(3-4): 153-162.25de Tayrac R,

41、 Chentouf S, Garreau H, et al. In vitro degradation and in vivo biocompatibility of poly(lactic acid) mesh for soft tissue reinforcement in vaginal surgery J. Journal of biomedical materials research Part B, Applied biomaterials, 2008, 85(2): 529-536.26Tschakaloff A, Losken HW, von Oepen R, et al. D

42、egradation kinetics of biodegradable DL-polylactic acid biodegradable implants depending on the site of implantation J. International journal of oral and maxillofacial surgery, 1994, 23(6): 443-445.27Wang MY, Liu CY. Resorbable polylactic acid interbody spacers with vertebral autograft for anterior

43、cervical discectomy and fusion J. Neurosurgery, 2005, 57(1): 135-140.28Kandziora F, Pflugmacher R, Scholz M, et al. Bioabsorbable interbody cages in a sheep cervical spine fusion model J. Spine, 2004, 29(17): 1845-1855.29Cahill DW, Martin GJ, Jr., Hajjar MV, et al. Suitability of bioresorbable cages

44、 for anterior cervical fusion J. Journal of neurosurgery, 2003, 98(2 Suppl): 195-201.30Lippman CR, Hajjar M, Abshire B, et al. Cervical spine fusion with bioabsorbable cages J. Neurosurgical focus, 2004, 16(3): E4.31Lanman TH, Hopkins TJ. Early findings in a pilot study of anterior cervical interbod

45、y fusion in which recombinant human bone morphogenetic protein-2 was used with poly(L-lactide-co-D,L-lactide) bioabsorbable implants J. Neurosurgical focus, 2004, 16(3): E6.32Lyons AS, Sherman BP, Puttlitz CM, et al. Failure of resorbable plates and screws in an ovine model of anterior cervical discectomy and fusion J. The spine journal : official j

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