清华人工骨：成人颅骨修补首选.pptx

清华大学健康产业系列研究新成果 国家级临床转化神经科学杂志专家推荐,清华科技，成果转化 促进健康，服务人类,清华人工骨：成人颅骨修补首选！ -矿化胶原人工骨修复材料及其在颅骨修复中的应用,1. 清华大学玉泉医院神经外科 2. 清华大学材料学院 3. 北京奥精医药科技有限公司,方案一，钛网修补 优点：板材薄，质地轻，硬度高，价格较低 缺点： 儿童颅骨处于发育阶段，颅骨会不断增长发生变化，金属材料无法与组织融合生长，会造成颅骨不对称影响美观，影响大脑发育，不适合儿童。 金属材料，筛孔状，薄，无法重建正常颅骨板障和内板，为颅骨不完全性修复，直接接触脑组织，对外界冷、热、电、磁、声变化敏感，脑保护欠佳。,方案二，仿生材料颅骨修复 优点： 与自身颅骨相同厚度，优异的强度和韧度，可抵抗一定外界力量和噪音冲击； 组织相容性好，无过敏原，无人体排斥反应； 冷热传导性差，接近人体皮质骨，对脑组织无刺激； 无电磁传导性，惰性材料，不影响X线和MRI检查； 可以与人体自身颅骨缺损边缘融合生长，更适合小儿患者； 按照医生要求3D塑形和打印，术中也可任意修剪，安装简便。,方案三，钛网外板+仿生材料内板 优点： 双重保护人类大脑，尤其适用于大面积颅骨缺损的成人患者。 具有最佳的抗外界冲击、抗热、抗冷、抗电磁烈日辐射、抗强声震荡的功能。,方案四，终极完美修复方案 优点： 仿生骨泥外塑形（美容修复临床最常见的颞肌萎缩后局部毁容），与钛网或仿生骨手术合用，具有完美的美容整形效果。 患者自体骨髓基质细胞提取，多点种植在仿生骨内，形成多个骨生发中心，最终达到人体颅骨最全面解剖修复和生理功能完美重建。,矿化胶原材料介绍,Introduction to mineralized collagen,矿化胶原,天然骨的成分和微观结构 矿化胶原 (mineralized collagen) 在成分和微观结构上均模仿天然骨基质的一种仿生复合材料 通过体外仿生矿化技术构建而成,矿化胶原,矿化胶原的制备工艺路线 材料表征,矿化胶原纤维的透射电镜照片,羟基磷灰石的c轴与胶原纤维平行，与天然骨结构一致,by Dr. William J. Landis,矿化胶原,矿化胶原基仿生骨材料,HR-TEM, c-axis of the Hyaluronan (HA) is parallel to the collagen fibril; TEM, periodic mineralized collagen周期性矿化胶原蛋白with the length of 60 nm could be observed; TEM and SAED选区电子衍射, mineralized collagen fibrils with the mineral of hydroxyapatite矿化胶原纤维与羟基磷灰石矿物; SEM, mineralized collagen based bone repair material with interconnected pores连通孔隙of 200300 m.,矿化胶原,矿化胶原基仿生骨材料,获得国际学术界高度评价,媒体报道,矿化胶原,相关研究和产业化荣获国家自然科学二等奖和国家技术发明二等奖,矿化胶原,矿化胶原医疗器械产品 奥精公司矿化胶原人工骨修复材料产品“骼金”、“颅睿”、“奥固”已获得3项SFDA III类医疗器械产品注册证，迄今已临床使用逾10万例，修复效果良好。,中国医疗器械产品注册证,矿化胶原,矿化胶原医疗器械产品 奥精公司矿化胶原人工骨修复材料产品“骼金”（Bongold）于2015年7月获得美国FDA 510(k)市场准入许可（141725）。,美国FDA网站查询结果,“骼金”产品美国FDA注册证,矿化胶原,矿化胶原的骨缺损修复效果动物实验研究,Repair of 20 mm critical bone defect on the radius of beagle dog a. immediate postoperative; b. 4 weeks postoperative; c. 8 weeks postoperative; d. 12 weeks postoperative,Repair of 15 mm critical bone defect on rabbit radius a. immediate postoperative; b: X-ray film 12 weeks postoperative; c: tissue slice of the 8th week; d: tissue slice of the 12th week,矿化胶原,矿化胶原骨修复产品的临床应用骨科,Treatment of bone nonunion a. 1 day postoperative; b. 1 month postoperative; c. 8 month postoperative; d. 10 month postoperative Kou J. M., et al. J. Biomater. Tissue Eng., 2014, 4: 1107-1112,Used for cervical spinal fusion a. X-ray film preoperative; b. MRI preoperative; c. immediate postoperative; d. 14 weeks postoperative Yu X., et al. J. Biomater. Tissue Eng., 2012, 2: 170-176,矿化胶原骨修复产品的临床应用口腔科,矿化胶原,术前,术后即刻,术后1月,术后3月,矿化胶原在颅骨修复中的应用,Application of mineralized collagen in repairing cranial defects,颅骨缺损,颅骨的缺损需要采用适当方法进行修复，以提供生物力学稳定性、保护脑组织、维持外形美观 导致骨缺损的因素 先天性 闭合不全，骨骼畸形 后天性 创伤，感染，肿瘤，生长性骨折,CT scan showing cerebral contusions, hemorrhage within the hemispheres, subdural hematoma, and skull fractures Rehman T., et al. Cases journal, 2008, 1(1): 203,用于颅骨成形术的材料,Representative intraoperative images of current cranioplasty materials A: Right parietal split calvarial bone graft with titanium plate and mesh used for the repair of a right frontal forehead defect after tumor resection, radiation, and bone flap removal in a 38-year-old patient. Dura was reconstructed with bovine pericardium. B: Hydroxyapatite cement and resorbable plate repair of 2 defects on the upper forehead in a 9-year-old child following metopic repair during the 1st year of life. C: Custom-made PEEK implant used for cranioplasty in a 30-year-old woman with a defect of right frontal and temporoparietal areas. Feroze A. H., et al. J Neurosurg. 2015, 20:1-10,钛网,羟基磷灰石骨水泥,聚醚醚酮 (PEEK),用于颅骨成形术的材料,常用颅骨成形术材料的优缺点对比分析,Shah A. M., et al. Neurosurg Focus, 2014, 36 (4): E19,用于颅骨成形术的材料,对于生长发育期的儿童而言，颅骨的修复一直以来是一项挑战 在不断生长的颅颌面骨中，骨替代材料会限制植入部位周围骨组织的生长，从而导致骨发育畸形 理想的颅骨修复材料的特点 与颅骨缺损相匹配，能够达到完整闭合 可透射线 抗感染 受热不膨胀 具备足够的生物力学强度 易于塑形 价格不贵 对于儿童来说，材料还应具备骨传导性和生物可降解性,矿化胶原颅骨塞,用于开颅手术钻孔修复的矿化胶原颅骨塞 (burr-hole plug),开颅手术示意图 Jane Doe,矿化胶原颅骨塞产品,矿化胶原颅骨塞使用的模型示例,矿化胶原颅骨塞,矿化胶原颅骨塞在开颅手术中的临床应用 Subarachnoid cyst removal at the left temporal region,术后X线片 a, the 1st month; b, the 3rd month; c, the 10th month,矿化胶原颅骨塞,矿化胶原颅骨塞在开颅手术中的临床应用 Evacuation of intracranial hematoma at the skull,术中照片及术后CT影像 a, the 1st month; b, the 6th month; c, the 10th month,矿化胶原颅骨定制体,主要步骤 利用CT扫描获得临床颅骨缺损数据； 根据CT数据和颅骨解剖特点重建缺损区域3D模型； 使用快速原型制造（3D打印）技术进行材料成型加工； 表面处理、清洗、包装及灭菌。,矿化胶原颅骨定制体,矿化胶原颅骨定制体植入颅骨缺损模型,人颅骨与矿化胶原颅骨缺损定制体的比较,* Park H. K., et al. Neurol Res. 2001, 23: 267-276 * Roberts J. C., et al. Front Bioeng Biotechnol. 2013, 1: 13 * Wu H., et al. Mater Sci Prog. 1991, 5(5): 455-459,矿化胶原颅骨定制体,矿化胶原颅骨定制体的临床应用,材料准备,植入,术后1月观察,矿化胶原颅骨定制体,矿化胶原颅骨定制体的临床应用,骨缺损（左）与颅骨定制体（右）的形状比较,矿化胶原颅骨定制体,矿化胶原颅骨定制体的临床应用 半年的随