多孔磷酸钙作为骨损伤修复材料的研究成果及其发展的调查-应用于股骨头坏死

多孔磷酸钙作为骨损伤修复材料的研究成果及其发展的调查——应用于股骨头坏死多孔磷酸钙生物陶瓷是一种可以注入体细胞使骨再生的新型骨替换材料，具有非常好的生物相容性和骨传导性，主要用于骨损伤修复。与传统的骨修复材料相比，多孔磷酸钙骨材料可降解，无论是材料自身，还是自体的骨组织干细胞都不会与人体发生异体排斥现象，而且可被人体吸收、代谢，省去了二次手术带来的费用和痛苦，所以在骨损伤修复和骨替代方面拥有巨大的前景。通过查找文献和发放问卷调查的方式，为应用于股骨头坏死的治疗提供理论依据，以及了解大众对它的满意度和期待值。多孔磷酸钙的研究进展多孔磷酸钙骨水泥的制备方法多孔磷酸钙骨水泥的制备对温度没有特殊的要求，常温下即可。制备时需要加人的造孔剂、填充剂等，添加的物质要在常温下可以消除，进入机体的物质也要求能被自身降解和代谢，避免在残留在体内产生异体排斥现象。多孔磷酸钙骨水泥的制备方法较多，比如：粒子溶出造孔法，即在多孔磷酸钙中加人大小合适的可溶性晶体颗粒，如蔗糖、NaHC03、Na2HPQ、甘露醇等，等骨水泥固化后，可溶性的晶体颗粒会溶解，留下大小不一的空隙，类似于蒸馒头二氧化碳出来后留下的孔。&rralet等采用相分离法制备支架，即在低于室温的环境下，加压使致孔剂熔化，形成孔洞。蔡舒等在骨水泥中加人生物大分子明胶，利用明胶在固化过程中的膨大效应，可形成孔隙。另外还有纤维降解成孔法、有机泡沫浸泡法、添加致孔剂法、粒子沥滤法、冷冻干燥法、挤出成型法等。（2）多孔磷酸钙的临床应用骨损伤修复和骨折治疗：在不是承重骨的骨折患者治疗中已经在应用多孔磷酸钙骨水泥材料，这样可以不用或者减少自体骨移植，减少异体排斥反应，从而极大程度的降低换骨处并发症的发生概率。而且骨水泥具有非常良好的骨传导作用，不仅能促进骨折周围关节功能的恢复，而且具有一定的抗压强度，可以帮助患者尽早恢复正常活动。骨水泥固化过程中放热并不明显，不会对机体产生大的影响，并且可在机体内可以任意成型，随时间的推移在机体内被降解、吸收、代谢。作为生物因子和药物的载体：主要作为载体，将其植人骨骼后可以高效、稳定、持续地缓慢释放药物，形成药物缓释体系，可促进骨损伤的修复，从而达到药物治疗的效果。骨折固定手术进行辅助加固应用：在传统的骨螺钉治疗中常常会出现螺钉滑丝、脱落、松动等现象，因此需要加强螺钉的固定。因为多孔磷酸钙可以改善螺钉的固定问题，使骨折腔隙被填充，使螺钉与骨结合的更加牢固。口腔临床治疗应用：最早多孔磷酸钙骨水泥应用于牙科材料，目前在牙槽骨缺损修复、根管填充、牙髓覆盖等都有很好的应用前景。它不仅具有良好的骨传导性，而且抗菌效果较好，尤其是对于革兰阴性厌氧菌的抑制作用很强。临床上出现的问题及解决方法在临床应用过程中，发现多孔磷酸钙骨水泥存在着强度不高，脆性较大易折断，即不能作为下颌骨、股骨头等高负重区的骨替代材料。目前只能运用于非承重部位的修复，由于力学强度会随气孔率的升高及孔径的增大而降低，而现在不能很好地控制多孔磷酸钙骨材料的孔径，所以将其广泛应用于骨修复还面临着一定的挑战。多孔磷酸钙骨水泥增强力学强度，和控制孔径率的方法包括粉体基料复合增强和多孔支架表面等。多孔磷酸钙骨水泥在体内的降解较慢，与新骨生长速度较快，也因个体的差异而有所不同，所以骨水泥的降解与新骨生长速度不匹配，成为了临床应用中遇到的又一个难题。国内外许多实验为了促进多孔磷酸钙骨水泥降解速度，目前主要有调节钙磷比和孔隙率、增大多孔骨水泥孔径、碳酸化、掺锶、以聚合有机酸水溶液和有机酸溶液作为固化液等。市场分析及问卷调查结果市场背景由于事故或疾病，每天都会有大量骨裂、骨折、骨癌、骨质疏松等骨损伤患者产生，一般会采用不锈钢、钛合金等金属进行替换或修复，虽然力学强度很好，但是与自身的相容性却很差，而且由于长期的体液浸泡会使金属离子溶出，产生细胞毒性反应，和自身的免疫排斥。并且金属材料的使用是有寿命的，到了一定使用年龄后需要更换，对于较年轻的患者而言，他们还将面对二次手术的痛苦和费用。目前常用的骨修复材料除金属骨外，还有自体骨。自体骨由于来自自身骨组织，因此无异体排异现象，但会额外的增加患者创伤和痛苦。而金属假体存在松动、断裂、金属离子溶出、细胞毒性、需二次更换等问题，因此急需找到一种具有良好生物相容性和不需二次换骨的骨修复材料。多孔磷酸钙骨水泥则具有优异的生物相容性、生物活性、可降解吸收等优点。但多孔磷酸钙骨水泥在临床上表现出力学强度低、孔径小、降解速度、连通性差与骨组织生长不匹配等弊端，但较于传统的骨材料而言具备更多优点和更大潜力，将逐步取代传统骨材料，成为今后主要的骨修复材料，将在人体骨创伤治疗、药物、基因载体、整容、支架材料等方面充分展示和应用，有着广阔的前景。市场优势多孔磷酸钙骨水泥具有良好的生物相容性和生物活性，作为骨损伤修复和骨替代材料具有很好的前景。多孔磷酸钙骨水泥具有多孔的结构，且连通性较好，足够大的生长空间和附着面为骨细胞提供了良好的生长环境，促进了细胞的增殖和分化，形成的血管、神经组织可在孔隙中自由的生长，为新生骨组织的营养交换和废物排出提供通道;还增加了材料与软硬组织的接触面积，有利于和体液充分接触，可加快材料的降解。另外，多孔磷酸钙骨水泥还可以作为生长因子、基因等活性物质的载体，将药物等注入孔隙中，随着多孔磷酸钙材料的降解，药物逐步释放，达到缓释的目的。因此，多孔磷酸钙有很好的应用前景。应用前景多孔磷酸钙骨水泥在组织工程支架、负载生长因子、药物缓释载体等方面有广泛的应用，并且在临床实验中效果良好。有研究提出通过体外培养细胞或在多孔磷酸钙骨模型中添加一定的生物因子，如转移生长因子、骨形态发生蛋白等,或者在多孔磷酸钙生物陶瓷，通过添加生长因子或细胞，从而赋予生物材料诱导组织再生的能力。但适合的空隙尺寸、连通性、强度、脆性等都还是研究的难点，待逐一攻破后，多孔磷酸钙材料会有巨大的前景。问卷调查结果：本次问卷调查参与人数145人，其中男、女参比约为1:2。由于团队调研内容较前沿并相对新颖，问卷的发布绝大多数面向的是本科医学院校在校大学生，基于他们目前的医学领域专业知识及常识，为本次问卷提供了较为理性的选择和结果。以下针对问卷中的问题结果进行分析：您知道那些骨折或损伤之后的治疗方法您对骨损伤有什么了解您了解的金属材料的使用寿命是多少呢如果有一种新型材料不用二次换骨您是否愿意接受多孔磷酸钙材料不用换骨但费用较高您愿意接收吗你对多孔磷酸钙的了解调查结果大约7成的人数表明，自己或者身边的人都曾出现过骨折、骨裂、骨坏死等情况。而对于发生这些骨损伤后的治疗方法，目前常见的手术复位法、体内体外固定法、换骨治疗法都是广为人知的损伤修护。并且在问卷结果中，接近百分之80的人认为损伤修护与年龄、体质以及骨修复材料有关。但针对金属的骨材料，一半以上的填卷者对该材料的使用寿命都从未了解过。如果有不需要二次换骨的新型骨材料，即减轻患者痛苦的一种治疗方案，大部分人是愿意接受的，但是价格的高低也决定了他们对使用新型骨材料的积极性。对于本问卷调查的主要对象——多孔磷酸钙骨修复法，它所用的多孔磷酸钙是一种无机骨修复材料，含有小孔有利于新骨的生成融合，并具有良好的相容性可以像人体的骨头那样生长。而对于多孔磷酸钙的这些优势特点，接近8成的问卷回答者几乎都不完全了解。但即便如此，如果骨损伤可以用多孔磷酸钙骨修复法治疗来避免传统修复方法造成的二次换股，即便其价格相对昂贵，但仍有一半以上的人支持多孔磷酸钙这一新型换骨材料来减轻骨坏死带来的痛苦。总结：在生活中由于事故或疾病，每天都会有大量新增骨裂、骨折、骨质疏松、骨癌等骨缺损患者需要进行骨修复治疗；目前常用的骨修复材料有自体骨和金属假体，但这些材料会增加患者额外的创伤和痛苦、且存在松动、断裂、需二次更换等问题；与传统的骨修