骼金納米晶膠原基人工骨在顱骨修復(fù)中的應(yīng)用

1、Allgens 簡(jiǎn)介 公司情況 成立于2004年,國(guó)內(nèi)知名生物材料領(lǐng)域?qū)＜覉F(tuán)隊(duì)創(chuàng)立 產(chǎn)品源自清華大學(xué)專利技術(shù) 北京市高新技術(shù)企業(yè) 公司承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家科技支撐計(jì)劃，高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863）等項(xiàng)目 骨科和泌尿科等領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)獲得多項(xiàng)中國(guó)和美國(guó)專利 依托強(qiáng)大的的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)和雄厚的技術(shù)儲(chǔ)備和學(xué)術(shù)、科研資源，與臨床展開(kāi)全方位合作Allgens 簡(jiǎn)介Allgens 簡(jiǎn)介 項(xiàng)目通過(guò)863北京科委驗(yàn)收 中日友好醫(yī)院骨科主 任李子榮李子榮教授（左一） 中華骨科主任委員 、 北京協(xié)和醫(yī)院骨科主 任邱貴興邱貴興院士院士（左二） 崔福齋崔福齋教授（左三） 北京市科委朱寶鳳朱寶鳳副 主任（左四）人工骨修復(fù)材料（骼

2、金）專利及獎(jiǎng)項(xiàng) 2004年：獲國(guó)家發(fā)明專利 2005年：獲美國(guó)發(fā)明專利 2006年：獲中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局優(yōu)秀專利獎(jiǎng) 2008年：獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng) 目前為止我國(guó)III類植入醫(yī)療器械中唯一獲此獎(jiǎng)項(xiàng)的產(chǎn)品 2008年：獲歐洲發(fā)明專利 2011年：獲SFDA注冊(cè)許可證 國(guó)食藥監(jiān)械（準(zhǔn)）字2011第3460046（更） 2011年：獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)（一等獎(jiǎng)空缺） 2011年：獲國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品證書(shū) 可注射型已進(jìn)入臨床驗(yàn)證人工骨修復(fù)材料（骼金）專利及獎(jiǎng)項(xiàng)骨骼特點(diǎn) 骨骼是支撐人體生物結(jié)構(gòu)的器官 骨組織由細(xì)胞和骨基質(zhì)組成骨基質(zhì)骨基質(zhì) 膠原纖維 主要有機(jī)成分 羥基磷灰石晶體 主要無(wú)機(jī)成分骨移植材料比較 臨床

3、上原有產(chǎn)品的問(wèn)題 異體骨,異種骨: 排異反應(yīng),交叉感染,倫理問(wèn)題 傳統(tǒng)的生物陶瓷,高分子骨材料: 成骨效果差,生物相容性差，不降解或降解過(guò)快等 自體骨: 效果最好,金標(biāo)準(zhǔn)，但增加病人痛苦且供體數(shù)量有限 我們提出的解決方案: -實(shí)驗(yàn)室仿生制備成分結(jié)構(gòu)與自體骨相同的骨移植材料(獲國(guó)家基金,973資助) - 骼金最接近自體骨的人造骨人工骨換代產(chǎn)品骼金骼金骼金概述I型膠原和納米羥基磷灰石有序排列組合 具有天然自體骨的成分和多級(jí)結(jié)構(gòu) 和人體骨的Ca/P值非常接近 參與人體骨代謝，可被完全降解吸收 與天然骨相似的重塑過(guò)程極佳的生物相容性，無(wú)排異，無(wú)滲出 可根據(jù)臨床需要切割塑型，使用方便宏觀仿生：多孔結(jié)構(gòu)

4、孔隙率：70-88% 平均孔徑：300 um 力學(xué)強(qiáng)度：1-2MPa， 達(dá)到自體松質(zhì)骨強(qiáng)度 貫通性良好人體骨微觀仿生: 骨骼超微結(jié)構(gòu)Dr. William J. Landis礦化位點(diǎn)HA膠原膠原納米羥基磷灰石膠原纖維松質(zhì)骨骨單元人體骨骼金骼金微觀仿生: 骨骼超微結(jié)構(gòu)成分相似性a. 羥基磷灰石晶體b. 羥基磷灰石/膠原 (骼金)c. 人體骨X線衍射圖骼金與人體骨的XRDXRD衍射譜很相似，表明其晶體成分和尺寸與人骨相近，這有利于細(xì)胞生長(zhǎng)、材料降解，使材料具有很好的生物相容性。Giving the first direct evidence to support previous theories

5、 that this occurs. These results should improve the understanding of collagen-mediated mineralization in other calcified tissues, and point the way to new functional materials for biomimetic engineering. 該材料技術(shù)被該材料技術(shù)被Nature MaterialsNature Materials給予很高的評(píng)價(jià)，給予很高的評(píng)價(jià)，美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)網(wǎng)美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)網(wǎng)站站，也發(fā)表署名文章，專門(mén)給予介紹，也發(fā)表署

6、名文章，專門(mén)給予介紹。指出發(fā)現(xiàn)的機(jī)理對(duì)骨材料指出發(fā)現(xiàn)的機(jī)理對(duì)骨材料研發(fā)的指導(dǎo)意義研發(fā)的指導(dǎo)意義，是人類第一次體外合成天然骨的礦化膠原結(jié)構(gòu)是人類第一次體外合成天然骨的礦化膠原結(jié)構(gòu)。高 度 仿 生 骼金掃描電鏡顯示其微結(jié)構(gòu)適合骨細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖誘 導(dǎo) 成 骨加快康復(fù)進(jìn)程 礦化膠原 是骨組織的主要成分之一，能為鈣化的組織結(jié)構(gòu)提供必不可少的三維結(jié)構(gòu)，并為成骨細(xì)胞黏附、增殖及發(fā)揮成骨作用提供良好的微環(huán)境 骼金材料主要成分礦化膠原是誘導(dǎo)成骨的重要成分 骼金材料模仿了天然骨的成分和微結(jié)構(gòu)特征，使其本身具備了與骨鍵合的能力l1984年Katthagen對(duì)膠原復(fù)合羥基磷灰石誘導(dǎo)成骨作了定量觀察，結(jié)果表明膠原促進(jìn)成

7、骨細(xì)胞增殖 Mizuno等將骨髓基質(zhì)細(xì)胞接種于膠原上進(jìn)行體外復(fù)合培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)：I型膠原能誘導(dǎo)骨髓基質(zhì)細(xì)胞分化成骨細(xì)胞，同時(shí)植入體內(nèi)后能誘導(dǎo)成骨而無(wú)軟骨生成 Christiansen等研究表明：膠原是主動(dòng)的調(diào)控因子，而不是單純被動(dòng)的晶體化反應(yīng)的載體；羥基磷灰石起到核的作用參與基質(zhì)鈣化，促進(jìn)新骨形成 Katthagen B D.j.Arch Orthop T rauma Surg,1984,103(4):193203 Mizuno M,et al.J.Bone,1997,29(2):101107 Christiansen DL, Silver FH. Mineralization of an axia

8、lly aligned collgenous matrix a morphological studyJ.Cells mater,1993,3(3):177-188. Liao SS, Guan K, Cui FZ, Shi SS, Sun TS. Lumbar spinal fusion with a mineralized collagen matrix and rhBMP-2 in a rabbit model. Spine 2003;28(17):1954-60. 誘導(dǎo)成骨誘導(dǎo)成骨- -膠原誘導(dǎo)成骨的文獻(xiàn)膠原誘導(dǎo)成骨的文獻(xiàn)體內(nèi)降解時(shí)間/比例周數(shù)24610降解率10%30%35%40%與

9、骨愈合時(shí)間相匹配2022-4-8208 weeks12 weeks白色：骼金紅色：新生骨小梁骼金在骨小梁的生長(zhǎng)過(guò)程中通過(guò)膠原酶和細(xì)胞吞噬過(guò)程被動(dòng)降解，骨材料始終與骨小梁接觸，逐步自體化成骨過(guò)程觀察2022-4-821動(dòng)物實(shí)驗(yàn)(a) 對(duì)照組，無(wú)修補(bǔ)，骨缺損未修復(fù)(b) 實(shí)驗(yàn)組，雙側(cè)皮質(zhì)骨連接n X線片線片 - 12 周周n X線片線片 術(shù)后術(shù)后修復(fù)兔橈骨15mm節(jié)段性骨缺損骨密度觀察1個(gè)月3個(gè)月6個(gè)月骼金15.2758.6998.38自體髂骨16.0556.05100.05空白對(duì)照1.173.569.82兔下頜骨植入骼金觀察骼金特點(diǎn) 宏觀到微觀的仿生：人造骨 成分和結(jié)構(gòu)與人體骨相似組織相容性成骨

10、時(shí)間匹配適應(yīng)特殊需要加快康復(fù)進(jìn)程 誘導(dǎo)成骨 膠原促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖 非溶解性降解(可控生物降解） 膠原的酶解，巨噬細(xì)胞吞噬 術(shù)中可切割成型 膠原的韌性小 結(jié)具有人體骨的成分和多級(jí)結(jié)構(gòu)，可以完全吸收的人工骨，是目前市場(chǎng)上真正意義的人造骨(Synthetic Bone 來(lái)自Nature Materials的評(píng)價(jià))自體化時(shí)間在6-10個(gè)月組織相容性好，無(wú)排異手術(shù)時(shí)可以切割修型顱骨孔塞常用適應(yīng)癥 常規(guī)顱骨鉆孔填塞，達(dá)到解剖及功能修復(fù)； 自體干細(xì)胞鉆孔植入治療術(shù)； 微血管減壓術(shù)（MVD）治療三叉神經(jīng)痛、面肌痙攣、舌咽神經(jīng)痛等小骨窗填塞修復(fù)；顱骨孔塞常用適應(yīng)癥 適合選擇鉆孔術(shù)治療的蛛網(wǎng)膜下腔囊腫、腦內(nèi)血腫等

11、，兒童使用是更佳選擇； ICP監(jiān)控； 慢性硬膜下血腫（CSDH）鉆孔引流術(shù)； 血凝塊的定位鉆孔處理；使用體會(huì) 將顱骨孔塞用血濕后備用,表面形成纖維蛋白原,便于填塞后控制顱骨板障滲血，增加了成骨活性，同時(shí)也減少硬膜外血腫和顱內(nèi)感染。 如果塞體直徑略小于顱骨孔，可用膠原蛋白海綿包裹塞體植入。必要時(shí)，濕潤(rùn)后可用切割塞體高度。填充塞示意圖填充塞示意圖使用顱骨孔塞臨床意義 重建新骨組織，達(dá)到解剖修復(fù)和功能重建，納米級(jí)材料可降解吸收，更適合于兒童。 可減少板障滲血和硬膜外血腫形成，減少顱內(nèi)感染，在頭發(fā)未覆蓋部位小骨窗填充，增加美觀和減少術(shù)后不適。 一體化成型便于骨傳導(dǎo)，解決了因軟組織生長(zhǎng)過(guò)快而影響成骨的技

12、術(shù)題。兒童顱骨缺損填充兒童顱骨缺損填充-病例病例1兒童顱骨缺損填充兒童顱骨缺損填充-病例病例2其它其它常用規(guī)格型號(hào)常用規(guī)格型號(hào)顱骨缺損修復(fù)定制體 神帽神帽如何獲得 CT掃描顱骨缺損部位 獲得.dicom格式數(shù)據(jù) 通過(guò)軟件轉(zhuǎn)化生成缺損模型 根據(jù)顱骨缺損部位解剖特征制作植入的“神帽” 操作細(xì)節(jié)： 1、使用前用血水濕潤(rùn)定制體（具有類似松質(zhì)骨的物理特征，便于用磨鉆適當(dāng)修飾），必要時(shí)可對(duì)骨窗的瘢痕組織稍微打?。?2、為保持新建顱骨組織與硬腦膜上層組織之間的解剖間隙，嵌入前可在硬腦膜上層選擇如下材料貼覆，如膠原海綿材料、ADM膜、具有孔隙的滌綸網(wǎng)片； 3、有必要對(duì)缺損邊緣的部分板障層稍作磨損，更便于植入體

13、與顱骨板障融合生長(zhǎng)，若板障滲血明顯，可填塞膠原海綿止血。 定制體的邊緣有孔隙，便于穿線固定。說(shuō)明： 1、定制體的厚度約為缺損部位顱骨缺損邊緣厚度的1/2-2/3，內(nèi)側(cè)邊的斜坡設(shè)計(jì)可更好與骨窗邊緣貼合并融合生長(zhǎng)。 2、植入后CT不顯影，隨著新骨逐漸形成（3-9個(gè)月），缺損部位的骨密度將逐漸接近正常的顱骨組織。 3、頭皮分層嚴(yán)密縫合覆蓋，無(wú)需用其他方式固定。顱骨缺損和腦膜缺損一樣需要更好的修復(fù)CT顯示顱骨缺損與實(shí)際術(shù)中所切除范圍常常不一致植入方式和材料很關(guān)鍵 由于CT顯示顱骨缺損與實(shí)際術(shù)中所切除范圍常常不一致，因此，醫(yī)生比較愿意選擇覆蓋式的修補(bǔ)方式，多用材料有鈦網(wǎng)、PE（超高分子量聚乙烯）；嵌入式

14、的定制體 鈦網(wǎng)的導(dǎo)熱性常給患者帶來(lái)不適，PEEK（聚醚醚酮）、生物陶瓷、骨水泥（聚丙烯樹(shù)脂）等材料的定制體也有選擇使用，其主要不足是硬（ PEEK ）和脆（生物陶瓷、骨水泥），不便于術(shù)中臨時(shí)修飾。缺損定制體的厚度不好把握 通常去骨瓣減壓術(shù)3個(gè)月后顱骨缺損修復(fù)的骨窗已長(zhǎng)了不同厚度的軟組織（LCT），禁 忌 癥 各類感染性骨缺損修復(fù)； 感染性傷口部位的骨缺損； 軟組織條件差部位的骨缺損； 惡性骨腫瘤 其他各類有植骨禁忌的骨缺損修復(fù)Thank you三克油胡曉予Allgens 簡(jiǎn)介 公司情況 成立于2004年,國(guó)內(nèi)知名生物材料領(lǐng)域?qū)＜覉F(tuán)隊(duì)創(chuàng)立 產(chǎn)品源自清華大學(xué)專利技術(shù) 北京市高新技術(shù)企業(yè) 公司承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家科技支撐計(jì)劃，高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863）等項(xiàng)目 骨科和泌尿科等領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)獲得多項(xiàng)中國(guó)和美國(guó)專利 依托強(qiáng)大的的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)和雄厚的技術(shù)儲(chǔ)備和學(xué)術(shù)、科研資源，與臨床展開(kāi)全方位合作膠原納米羥基磷灰石膠原纖維松質(zhì)骨骨單元人體骨骼金骼金微觀仿生: 骨骼超微結(jié)構(gòu)高 度 仿 生 骼金掃描電鏡顯示其微結(jié)構(gòu)適合骨細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖2022-4-8518 weeks12 weeks白色：骼金紅色：新生骨小梁