醫(yī)用材料生物學(xué)基礎(chǔ)－蔡偉第三章醫(yī)用植入材料與人體間的相互作用3課件

工業(yè)大學(xué)二OO六醫(yī)用材料生物學(xué)基礎(chǔ)第三章相互作用1炎癥與傷口愈合醫(yī)用植入材料

與人體間的相互作用一、生物相容性概念和原理二、植入材料與組織界面反應(yīng)三、植入材料引起的炎癥與傷口愈合四、植入材料引起的感染、鈣化和腫瘤五、植入材料的病理學(xué)反應(yīng)第三章第三章相互作用2炎癥與傷口愈合生物體（宿主）反應(yīng)

界面反應(yīng)凝血纖維蛋白、血小板等炎性反應(yīng)中性粒細胞、吞噬細胞纖維囊成纖維細胞激活分泌膠原局部的宿主反應(yīng)遠端和全身的影響組織聚積、致癌、致敏蛋白質(zhì)吸附到材料表面上材料的侵出物過膜轉(zhuǎn)運與細胞中的蛋白質(zhì)共價結(jié)合

引言第三章相互作用3炎癥與傷口愈合植入材料引起炎癥的機理和規(guī)律正常傷口的愈合過程植入過程組織切開、移走受損的組織周圍組織傷口愈合過程

植入體改變和延長炎癥修復(fù)階段植入體刺激原持續(xù)存在基本相似

第三章相互作用5炎癥與傷口愈合身體對局部微脈管系統(tǒng)和組織細胞損傷的最初反應(yīng)正常傷口的愈合過程組織在結(jié)構(gòu)上和功能上修復(fù)損傷炎癥修復(fù)階段組織、血管破壞,血液流出（纖維蛋白原、激活血小板、淤積紅細胞）－－凝血（在凝血酶的作用下，纖維蛋白原變?yōu)椴蝗芾w維網(wǎng)）

血管膨脹,中性粒細胞、血漿蛋白及細胞外液中炎性介質(zhì)從管壁滲出，炎性介質(zhì)通過趨化過程把巨噬細胞大量吸引到受損傷部位――急性炎性反應(yīng)期。第三章相互作用6炎癥與傷口愈合身體對局部微脈管系統(tǒng)和組織細胞損傷的最初反應(yīng)正常傷口的愈合過程組織在結(jié)構(gòu)上和功能上修復(fù)損傷炎癥修復(fù)階段毛細血管長入受傷區(qū)域，開始血管的再生和組織的修復(fù)過程，成纖維細胞分泌膠原（結(jié)締組織的基本結(jié)構(gòu)蛋白），炎癥過程在修復(fù)再建的過程中消退，結(jié)果形成一層纖維結(jié)締性瘢痕組織。

第三章相互作用7炎癥與傷口愈合數(shù)量纖維原細胞修復(fù)炎癥膠原質(zhì)毛細管單核細胞噬中性粒細胞第三章相互作用9炎癥與傷口愈合纖維原細胞巨噬細胞第三章相互作用10炎癥與傷口愈合第三章相互作用11炎癥與傷口愈合不同植入材料引起的反應(yīng)蛋白質(zhì)吸附急性炎性反應(yīng)被誘發(fā)毛細血管芽開始血管的再生和組織的修復(fù)過程－－受到植入體的干擾，形成的血管網(wǎng)發(fā)生改變成纖維細胞被激活，開始分泌新的膠原，－－膠原纖維沿著植入體表面平行生長，形成薄的纖維囊

無毒不降解的固體材料植入體－－絕對惰性的材料：純鈦、高純氧化鋁、特殊等級的聚四氟乙烯、聚乙烯等第三章相互作用13炎癥與傷口愈合不同植入材料引起的反應(yīng)降解產(chǎn)物反應(yīng)產(chǎn)物微量的殘留單體催化劑殘留物游離添加劑表面污染物材料發(fā)生降解：炎性和修復(fù)過程細胞和細胞外成分的活性組織去除炎癥持續(xù)存在,不嚴(yán)重導(dǎo)致生成較厚的纖維囊反應(yīng)產(chǎn)物的聚積輕微生物活性無臨床癥狀生物活性較強慢性炎癥14第三章相互作用15炎癥與傷口愈合炎癥纖維組織囊壁形成材料降解周邊組織反應(yīng)天然珊瑚羥基磷灰石A手術(shù)法7d囊壁14d囊壁完整30d囊壁變薄90d-360d囊壁菲薄,為膠原纖維組織E鎳-鈦合金類、G膠原止血海綿H硅橡膠中D鎳-鈦記憶合金F血管支架優(yōu)羥基磷灰石類30天至90天囊壁結(jié)締組織增生反應(yīng)仍較明顯,壁厚,劣

7d材料呈大片狀被囊壁包裹,分解的小顆粒被巨噬細胞吞噬-多核巨細胞反應(yīng)。14～90d材料分解成小片,分別被多個小囊壁包裹。180～360天材料減少,有的植入點乃至消失

材料及增生的纖維結(jié)締組織囊壁壓迫引起肌肉組織變性和萎縮,D、F、G30

天已緩解,60天基本消失,而優(yōu)于對照材料。ABC90天仍見肌細胞輕度萎縮,而劣于對照材料。羥基磷灰石生物陶瓷B手術(shù)法++7d羥基磷灰石義眼臺C手術(shù)法++7d鎳-鈦記憶合金D注射法-7d鎳-鈦合金顱骨釘E注射法+7d鎳-鈦合金血管支架F注射法-7d膠原止血海綿注射法G+7d硅橡膠H注射法0/7d第三章相互作用17炎癥與傷口愈合①暫時附著界面:

不合格的醫(yī)用生物材料植入生物體內(nèi),組織立即產(chǎn)生強烈的異物反應(yīng)或毒性反應(yīng),界面只是暫時性附著,在短時間內(nèi)就產(chǎn)生排異作用而消失②纖維結(jié)合界面:植入體內(nèi)的生物材料表面被很厚的纖維結(jié)締組織層所包裹,隨著時間的延長,此包囊層變厚逐漸致密,鈣化,阻礙材料與機體組織間的物質(zhì)代謝,最終因炎癥積液,壞死而被排異,是一種不良的界面結(jié)合形式。

生物材料—組織界面第三章相互作用18炎癥與傷口愈合③骨接觸界面:

生物惰性材料,與各組織形成薄層纖維組織界面或伴有不同程度鈣鹽沉積。但隨時間的延長,纖維層逐漸變薄或消失,還可能在界面上形成薄層骨,缺乏明顯的新生細胞生長,骨形成緩慢,是一種有效的界面結(jié)合形式。④骨結(jié)合界面: