骨移植替代材料
骨移植替代材料在骨质疏松性骨折中的应用
骨质疏松性骨折（ osteoporotic fracture） 也称为 脆性骨折（ fragility fracture） ，是指在骨质疏松状态下 发生的低能量或非暴力骨折，具有发病率高、致残致 死率高、康复缓慢的临床特点。骨质疏松性骨折的 常见部位包括脊柱、髋部、腕部、肱骨近端等。当选 择手术治疗时，由于骨折部位的骨量降低、骨微细结 构被破坏，导致内固定的失败率高，容易发生骨折再 移位，植入物也易发生松动和失败。
中国骨质疏松杂志 2019 年 4 月第 25 卷第 4 期 Chin J Osteoporos，April 2019，Vol 25，No．4
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观察到了明显的促进成骨作用。硫酸钙材料的缺点 是力学强度不高，在填充骨缺损时无法提供结构性 的支撑。有学者［6］认为，硫酸钙降解速度快且力学 强度不高，应用于骨质疏松骨性骨折时，其强化作用 的时间较短，理论上有造成内固定松动的风险，但这 并未在临床研究中得到证实。Liu 等［7］在采用锁定 接骨板系统（ PHILOS） 微创治疗骨质疏松性肱骨近 端骨 折 时，向 肱 骨 头、颈 部 注 入 可 注 射 型 硫 酸 钙 （ MIIG X3 HiVisc） ，与对照组相比，有效降低了术后 复位 丢 失 和 内 固 定 失 败 的 发 生 率。近 年 来 的 研 究［8］发现，由 于 良 好 的 生 物 相 容 性，硫 酸 钙 可 作 为 一种理想的骨髓间充质干细胞（ BMSCs） 支架材料， 其降解速度与新骨的形成速度相当，并且可以促进 BMSCs 向成骨细胞转化，这种基于硫酸钙的组织工 程材料 应 用 于 骨 质 疏 松 性 骨 折 具 有 一 定 的 理 论 优势。 1. 2 磷酸钙
骨移植替代材料 （ bone graft substitute） 是在骨 科手术中用于代替骨移植来填充骨缺损、促进骨愈 合、增加骨 强 度 的 天 然 或 合 成 材 料，其 在 治 疗 骨 创 伤、骨肿瘤、骨 与 关 节 感 染 等 领 域 已 获 得 了 广 泛 运 用［1］。近年来，越来越多的学者在骨质疏松性骨折 的治疗中尝试运用骨移植替代材料并取得了良好的
手足外科医用耗材技术规格及使用要求
手足外科医用耗材技术规格及使用要求包一、植入耗材创伤类（国产）名称规格备注掌指骨接骨板掌指骨锁定接骨板内固定克氏针尺骨远端接骨板尺骨远端锁定接骨板桡骨远端掌侧接骨板桡骨远端锁定接骨板跟骨接骨板跟骨锁定板各规格型号胫骨远端接骨板胫骨远端锁定接骨板腓骨远端锁定接骨板腓骨远端接骨板金属螺钉锁定金属螺钉空心金属螺钉人工指间关节、掌指关节系统骨移植替代材料小骨关节植入物骨水泥抗生素骨水泥带线锚（铆）钉（金属接骨螺钉）界面螺钉包二、植入耗材创伤类（进口）名称规格备注掌指骨接骨板掌指骨锁定接骨板内固定克氏针尺骨远端接骨板尺骨远端锁定接骨板桡骨远端掌侧接骨板各规格型号桡骨远端锁定接骨板跟骨接骨板跟骨锁定板胫骨远端接骨板胫骨远端锁定接骨板腓骨远端锁定接骨板腓骨远端接骨板各规格型号金属螺钉锁定金属螺钉空心金属螺钉人工指间关节、掌指关节系统骨移植替代材料小骨关节植入物骨水泥抗生素骨水泥带线锚（铆）钉（金属接骨螺钉）界面螺钉包三、可吸收植入材料（国产）名称规格备注可吸收接骨板各规格型号可吸收接骨网可吸收螺钉可吸收接骨棒包四、可吸收植入材料（进口）名称规格备注可吸收接骨板可吸收接骨网各规格型号可吸收螺钉可吸收接骨棒包五、血管神经显微缝合材料（国产）名称规格备注显微带线缝合针（单圆针、双圆针）到包六、血管神经显微缝合材料（进口）备注名称规格显微带线缝合针（单圆针、双圆针）到包七、肌腱皮肤缝合材料（国产）名称规格备注带线缝合针（可吸收、不可吸收）各规格型号免打结倒刺线（可吸收、不可吸收）环线（可吸收、不可吸收）包八、肌腱皮肤缝合材料（进口）名称规格备注带线缝合针（可吸收、不可吸收）各规格型号免打结倒刺线（可吸收、不可吸收）环线（可吸收、不可吸收）包九、断指（趾）再植类（国产）名称规格备注克氏针各规格型号掌指（趾）骨接骨板。
五花八门的人工骨，哪些能成为临床不可或缺的骨替代材料？
五花八门的人工骨，哪些能成为临床不可或缺的骨替代材料？戳一下，了解更多软组织管理知识技巧骨组织是一种双相组合材料，一相是以钙磷为主的无机质，一相是以胶原和其他基质构成的有机质。
强而硬的无机质包容于弱而易屈的有机质中，使骨具有一定的强度和硬度，并赋予骨特有的生物力学功能，可在人体内担负支持、承重、造血、储钙、代谢等功能。
自体和同种异体骨移植已在临床应用多年。
其中自体移植因其移植的骨组织中含有生物活性分子、活细胞，且含有血供，是最理想的骨移植方法，是临床上骨缺损修复的“金标准”。
自体骨移植容易由新骨替代而完成骨缺损的修复，但给患者造成了新的创伤，有一定的并发症，且骨量有限，限制了其在临床的推广应用。
而异体骨移植虽经各种理化处理降低了抗原性，仍有可能引起免疫排斥反应。
并且异体移植所带来的潜在疾病的传播，使人们在应用时顾虑重重。
继而人们寻求各种人工骨替代材料，来避免自体骨和异体骨的缺点。
人工骨材料通过单独使用或几种材料复合使用来促进骨愈合，其作用原理包括3个方面：①骨生成作用(osteogenesis)，骨生成材料中包含了具有分化成骨潜能的活细胞，具有骨形成作用；②骨传导作用(osteoconduction)，植入材料通过促进宿主骨与移植材料表面的结合，引导骨形成；③骨诱导作用(osteoinduction)，人工骨材料提供一种生物刺激，诱导局部细胞或移植的细胞分化形成成熟的成骨细胞。
理想的人工骨在体内应能诱导新骨形成，即诱导间充质干细胞趋化、分化成骨细胞。
诱导成骨细胞在局部分泌矿化基质及Ⅰ型胶原蛋白，具有良好的生物学性能，与受体骨有良好的生物相容性。
材料可梯度降解，并快速血管化。
寻求理想的骨替代材料、修复骨组织、重建骨的力学和生物学功能，一直是广大学者研究的热点问题。
理想的人工骨替代材料应近似自体移植骨，并能弥补自体骨、异体骨等材料的缺点。
其主要性能要求达到：①植入人体后不产生移植排斥反应和移植物抗宿主反应；②有骨传导性，能以移植骨为支架，使宿主的血管和细胞进入植骨块形成新骨，随后移植骨降解、吸收并逐渐被新骨替代；③手术中易于修整，使其轮廓与不同形状的缺损相匹配，必要时材料本身可提供机械支持。
bio-oss成分
bio-oss成分Bio-OSS是一种常用的骨替代材料，被广泛应用于口腔种植、骨修复和重建手术中。
它由动物骨骼经过多重处理和精炼而成，具有良好的生物相容性和生物活性，可以促进骨组织再生和愈合。
一、Bio-OSS的制备过程Bio-OSS的制备过程主要包括骨材料的获取、处理和精炼三个步骤。
首先，从牛、猪等动物的骨骼中获取骨材料，并经过严格的消毒处理，以确保材料的无菌和安全性。
然后，将骨材料进行粉碎和筛分，去除杂质和大颗粒，得到精细的骨粉。
最后，通过高温煅烧和酸洗等处理，去除有机物和无机盐等成分，得到纯净的Bio-OSS。
二、Bio-OSS的生物相容性Bio-OSS具有良好的生物相容性，可以与人体组织充分融合和适应。
它的主要成分是羟基磷灰石（HA），这是一种与人体骨组织成分相似的无机盐，具有良好的生物活性和生物可降解性。
当Bio-OSS植入体内后，可以与周围的骨组织发生生物吸附和生物融合反应，促进骨细胞的生长和骨骼的再生。
三、Bio-OSS的应用领域由于其优异的性能和广泛的应用前景，Bio-OSS在口腔种植、骨修复和重建手术中得到了广泛的应用。
在口腔种植手术中，Bio-OSS 可以填充植骨区域，增加骨密度和骨量，为种植牙提供稳固的基础。
在骨修复和重建手术中，Bio-OSS可以修复骨折、骨缺损和骨肿瘤等疾病，促进骨组织的再生和愈合。
四、Bio-OSS的优势和注意事项与传统的骨移植材料相比，Bio-OSS具有许多优势。
首先，它来源广泛，可以大量生产，价格相对较低。
其次，它具有良好的生物相容性和生物活性，可以与人体组织充分融合和适应。
此外，Bio-OSS 还可以通过控制颗粒大小和组织结构，调节其吸附和降解速度，以满足不同手术需求。
然而，在使用Bio-OSS时也需要注意一些事项。
首先，需要严格遵守消毒和无菌操作规范，以确保手术的安全性和成功率。
其次，患者的个体差异和病情特点也需要充分考虑，选择合适的Bio-OSS类型和使用方法。
骨替代材料类型
骨替代材料类型1天然骨材料 (1)2生物陶瓷类材料 (1)3高分子类材料 (3)4复合类材料 (3)骨替代材料种类繁多，按类型可以分为：天然骨材料、生物陶瓷类材料、聚合物类材料以及复合材料，每一类材料都有各自的长处和缺点。
1天然骨材料天然骨材料包括自体骨、同种异体骨和异种骨。
自体骨来源有限，不能大量获取，并会造成患者取骨部位额外创伤。
同种异体骨和异种骨存在免疫原性问题，但相比之下，同种异体骨由于来源有限，且具有传播乙肝、梅毒等疾病的隐患，限制了它的应用。
异种骨来源相对丰富，可通过冻干、高温煅烧、γ射线照射和脱钙等方法降低甚至基本消除其抗原性，因此，异种骨开发应用的前景更为广阔。
异种骨由于其天然网状孔隙系统未受明显破坏，仍保留自然骨的骨小梁、小梁间隙及骨内管腔系统，其三维结构形态依然存在，这就解决了化学合成生物材料的孔隙率、孔隙连通、孔径大小等方面的制作难题。
这种天然结构有利于组织细胞粘附、生长并为细胞外基质分泌提供宽大的内部空间及表面积，加上其无机成分主要为羟基磷灰石，是人骨的天然成分，因此异种骨呈现出良好的生物相容性。
由于骨组织结构在不同种属动物间存在高度同源性，异种骨植入体内后易于被宿主组织细胞接近而爬行替代，显示出良好的生物降解性。
异种骨在孔隙结构和组成成分、生物降解等方面具有明显优势，但迄今为止，仍不能满意的解决异种骨的免疫原性、生物力学性能等问题，有待于进一步研究改进。
2生物陶瓷类材料生物陶瓷材料按照不同的分类标准，有很多分类方法。
根据在生理环境中的活性，生物陶瓷可以分为：生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷、生物可降解陶瓷、生物陶瓷复合物。
生物惰性陶瓷材料化学性能稳定，引起有害的生物反应少，能保持长期稳定性；生物活性陶瓷在生理环境中可通过其表面发生的生物化学反应与组织形成化学键结合；生物可降解陶瓷含有能通过正常代谢途径可转换的元素，如Ca和P，不会产生排异反应，在生理环境中可被逐步降解和吸收，并被新生组织所代替，从而达到修复或替换被损坏的组织的目的。
最新 骨移植替代物
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三 文献证据（建议）分级
• Ⅰ级→Ⅴ级：随机对照→回顾性研究 • 对临床决策而言，具有更高证据可信度的 文章更为有益！
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四 脱钙骨基质(DBM)
• DBM为异体生成骨组织（无结构特性） Ⅰ型胶原 • 异体骨酸性抽提→DBM 非胶原蛋白 骨诱导生长因子 （TGF-β,BMPs,GDFs,TGFβ-1,2,3) • DBM骨诱导性：动物（√），人体（ⅹ）
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DBM临床应用
• • • • • 冻干粉末、颗粒、胶冻、油灰或条状 DBM+硫酸钙→合成产品 Grafton DBM+自体骨（2：1）=自体骨 脊柱（√） 长骨骨折不愈合（？）
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五 骨形态发生蛋白（BMP）
• • • • • 洛杉矶加利福尼亚大学 Urist提纯 Johnson应用 重组基因技术 rhBMP-2，rhBMP-7[骨生成蛋白-1(OP-1)]
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骨水泥临床应用
• 骨水泥
• • • •
封闭骨缺损、增强抗压力 损害周围组织、进入关节 Zimmermann：桡骨远端骨折43例 Schildhauer：塌陷型跟骨骨折36例 股骨颈骨折：骨水泥+空心钉 胫骨平台骨折：26例
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合成移植物
• 原理：在有骨传导作用的磷酸钙基质中加 入骨诱导因子
• 牛胶原+自体骨髓+双相磷酸钙陶瓷=自体骨
骨移植替代物在创伤骨科 中的应用
1
一 概述
• 自体髂骨植骨仍然是金标准
骨诱导 骨传导 骨生成
• 骨移植替代物的特性
2
二 骨诱导替代物
• 骨诱导：促进未分化间充质细胞有丝分裂， 进而使具有形成新骨能力的骨祖细胞生成 • 骨基质（脱钙骨）在骨骼外部位有成骨特 性→骨形态发生蛋白（BMP）→TGF-β(包 括15种BMP）
人工骨移植替代物的应用研究与进展
体 内环 境 。骨 胶 原 作 为 粘 合 剂 把 其 他 的 骨 替 代 物 （ 如 凝 胶 状 、 颗 粒 状 的 骨 替 代 物 ， 或 羟 基 磷 灰 石 和 磷 酸 三 钙 ）混 合 在 一 起 ，发 挥 各 组 分 的优 势 ，达 到 类 似 于 自体 骨 移 植 的 效 果 ，成 为 有 效 的 白体 骨 扩 增 剂 。
应 和 传 染 的 几 率 降 到 最 小 ， 是 同 时 灭 活 几 乎 所 有 细 胞 但
而失 去成骨 活性 。 ２ 骨 移 植 物 的 替 代 物
损 即 需 要 通 过 骨 移 植 来 修 复 …， 脊 柱 融 合 ’ 内 植 物 、 和 假 体 表 面 涂 层 的 处 理 也 需 要 骨 移 植 。骨 移 植 手 术 是 临 床 中仅 次 于 输 血 最 常 见 的组 织 移 植 术 ， 年 在 美 国 每
维普资讯
生 物 骨 科 材 料 与 临 床 研 究
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ＯＲ ＨＯＰ Ｅ Ｃ ￣ ＯＭＥ ＨＡ Ｉ Ｓ Ｔ Ａ ＤＩ Ｉ Ｃ Ｎ Ｃ ＭＡ Ｅ ＩＬ ＡＮ ＣＬ ＣＡ Ｔ Ｄ Ｔ ＲＡ Ｓ Ｄ Ｉ ＮＩ Ｌ Ｓ Ｕ Ｙ
２０ ０ ７年 ０ ４月 第 ４卷 第 ２ 期
。
生 物 材 料 ：去 矿 物 质 骨 基 质 （ ｅ ｎ ｒｌ ｅ ｏ ｅ ｄ ｍｉｅａｉ ｄ ｂ ｎ ｚ
ｍａｒｘ ＤＢ ） ｔｉ ， Ｍ ，骨 胶 原 （ ｏ ｌｇ ｎ） ｃ ｌａ ｅ ，珊 瑚 羟 基 磷 灰 石
（ｏ ａｌ ｅｈ ｄ ｏ ｙ ｐ ｔｔ， Ｃ ＨＡ）Ｓ ｅ ｓ ｎＣ ｃ ｒｌ ｎ ｙ ｒ ｘ ａ ａｉ ． ｉ ｅ ｗ ｎ ｏ Ｌ等 报
珊 瑚 羟 基 磷 灰 石 来 自海 生 珊 瑚 ，珊 瑚 虫 可 以 产 生 磷
骨移植替代材料
骨移植替代材料——国外专家讲座发表者：王呈1710人已访问2011年中华医学会第十三届全国骨科学术会议暨第六届国际学术大会（COA）在北京国家会议中心隆重举行。
在12月4日早晨的教程讲座上，德国柏林创伤中心Michael Wich教授应邀作了题为“骨替代材料在创伤骨科的应用”的报告，深入浅出地阐述了骨与骨替代材料移植的原则和理念，对临床有很好的指导意义。
作为报告翻译，我有义务将它整理出来，为提高创伤骨科的学术水平尽微薄之力。
自1862年Jobi MeeKren冒教会之大不韪，利用犬颅骨为一名颅骨缺损士兵进行移植修复，至第一次世界大战前后受到世人公认，骨及骨替代物移植技术发展至今已有200多年历史，成为临床上治疗骨缺损的重要手段，并得到广泛应用。
在欧洲，骨移植替代材料的应用呈逐年增加趋势，2010年就超过50万例。
应用的移植物材料品种也越来越多，包括自体骨、同种异体骨、异种骨、人工合成骨、脱钙骨基质和骨形态发生蛋白（BMP）等。
不过，应用最多的依然是自体骨移植，所占份额几乎达到2/3。
在创伤骨科临床实践中，常常遇到结构性骨缺损,骨折塌陷的关节面复位后会遗留软骨下骨缺损，还有骨折愈合不良和萎缩性骨不连等。
这些情况均需要移植骨骼或骨骼替代品进行治疗。
至于如何重建骨骼，促进骨愈合，则要遵循所谓“钻石法则”[1]，即从4个基本要素出发加以考虑：①骨传导基质，系提供间充质干细胞迁移、黏附和增生的基质，为血管长入和新骨形成提供支架；②骨诱导因子，包括BMP、肿瘤生长因子（TGF）-β、成纤维细胞生长因子（FGF）、血小板源性生长因子（PDGF）、胰岛素样生长因子（IGF）等，能够刺激原始、未分化的多能干细胞向成软骨细胞或成骨细胞分化，形成新骨；③成骨细胞，包括骨原细胞（成骨细胞或骨祖细胞），一旦植入合适的环境，就能够直接形成新骨；④稳定的生物力学环境，有助于将自然的生物力学应力传递到周围的正常骨结构上，增强植骨部位对内固定物的把持力，满足力学支撑的要求。
金属钽在创伤修复应用的研究进展
金属钽在创伤修复应用的研究进展2.摘要钽金属因其良好的生物相容性、优异的耐腐蚀性和优异的机械强度等多种特性而被广泛应用于骨科和牙科植入物，被认为是一种很有前途的金属植入材料，已成为医用金属材料研发领域的热点，是理想的骨移植替代材料之一。
本综述的主要目的是介绍钽金属作为医用植入材料的相关应用及其研究进展，为钽金属未来的医学研究和应用提供一定价值。
关键词：金属钽创伤修复临床应用前言由于骨骼疾病引发的骨缺损病例日益增多并极大地影响患者的生活质量。
自体和同种异体骨移植因其良好的骨诱导特性而成为修复骨缺损最常用的方法之一，然而却受到供体不足、引发机体强烈免疫反应和传播疾病的潜在威胁[1-3]。
修复巨大的骨缺损具有挑战性，因此开发一种具有良好成骨特性的骨植入材料应用于骨缺损的修复已经成为当下骨组织工程的研究热点[4]。
金属材料比非金属材料具有更优异的机械强度以及耐疲劳特性，非常适于人体承重部位的骨替代植入[5-6]。
钛种植体在人体内环境的作用下产生的腐蚀产物具有细胞毒性，作者简介：赵兴旺，硕士研究生，研究方向：骨组织工程，Email:**********************可能导致局部和全身炎症，对人体有负面影响甚至导致种植体种植失败，不一定能取得理想的临床治疗效果[7-9]。
钽金属是1802年瑞典科学家Ekeberg在钽矿中发现的，并将其命名为tantalus[10]。
钽金属与传统的钛金属相比，钽具有更出色的生物相容性和成骨诱导性[11]。
1.钽的理化性质钽是一种过渡的稀有金属，其熔点高(3014℃) 、质地坚硬且延展性好。
自20世纪40年代以来钽金属被制成外科缝合线、不透射线标志物以及用于神经修复的箔片和网状物首次应用于医疗行业[12]。
钽具有极强的耐腐蚀性，可以抵抗大多数强酸和强碱。
有报道表明，Ta2O5氧化层是亲水性的，亲水性表面更能促进细胞的黏附和增殖[13]。
2.钽的生物学特性金属钽是生物惰性的，因此与体液不发生反应，对人体的组织细胞没有刺激作用。
骨竞品
骨修复材料
天津中津生物发展有限公司
该产品是牛骨制成的骨修复材料，由牛骨松质骨制备的载体与牛骨皮质骨制备的保留有骨诱导活性的粗提取物组合而成。无菌包装。
适用于骨组织非支撑性填充，加速骨折愈合或治疗骨不连、骨缺损。一次性使用。
国食药监械(准)字2013第3460451号
该产品为同种异体骨修复材料，来源于人类骨组织，有条状、块状、粒状。灭菌包装。
适用于新鲜骨折、骨折不愈合或延迟愈合、良/恶性肿瘤的骨缺损、脊柱、关节的融合。
国食药监械(准)字2012第3461486号
同种骨植入材料
北京鑫康辰医学科技发展有限公司
该产品来源于合法取得的捐献供体及手术中切除的骨组织经加工而成，主要由无机矿物质成分及胶原组成。灭菌包装。
国食药监械(进)字2009第3652909号
骨水泥(商品名：VERSABOND)
美国施乐辉
该产品包括粉末和液体。粉末成分:甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯均聚物、过氧化苯甲酰、氧化锆。液体成分:甲基丙烯酸甲酯(以对苯二酚稳定)和N,N-二甲基对甲苯胺。
本产品在膝关节和髋关节置换术中，用于由关节炎、类风湿性关节炎、创伤性关节炎、缺血性坏死、股骨颈骨折不愈合、骨质疏松引起的需要做骨水泥型关节置换的手术和翻修手术的关节固定。
国食药监械(准)字2011第3460627号(更)
可吸收骨材料(商品名：Bio-Oss )
瑞士盖氏
该产品是从牛骨中提取的纯无机盐材料。无菌包装。
适用于牙周骨缺损，颌面外科骨缺损处填充。
国食药监械(进)字2008第3461464号
国食药监械(进)字2014第3460922号
医用诱导骨基质(商品名：金骨威)
骨移植替代品行业调研报告
骨移植替代品行业调研报告一、引言骨移植手术在现代医学中具有重要地位，用于治疗骨折不愈合、骨缺损、骨肿瘤切除后的重建等多种病症。
随着医疗技术的不断进步，骨移植替代品应运而生，并逐渐成为骨移植领域的重要组成部分。
为了深入了解骨移植替代品行业的发展现状、市场规模、竞争格局以及未来趋势，特进行此次调研。
二、行业概述骨移植替代品是指用于替代自体骨或同种异体骨进行骨修复和重建的材料。
这些替代品通常包括人工合成材料（如羟基磷灰石、磷酸三钙等）、生物材料（如胶原蛋白、壳聚糖等）以及组织工程产品（如基于细胞培养的骨组织工程支架）。
骨移植替代品具有多种优势，如避免了自体骨移植带来的供区损伤和疼痛，降低了同种异体骨移植可能导致的免疫排斥和疾病传播风险。
同时，骨移植替代品可以根据患者的具体需求进行定制，具有更好的适应性和可操作性。
三、市场规模与增长趋势近年来，全球骨移植替代品市场呈现出快速增长的态势。
据市场研究机构的数据显示，全球骨移植替代品市场规模从_____年的_____亿美元增长至_____年的_____亿美元，预计到_____年将达到_____亿美元。
在地区分布上，北美地区是全球最大的骨移植替代品市场，占据了全球市场份额的_____%以上。
欧洲和亚太地区的市场规模也在不断扩大，其中亚太地区由于人口众多、老龄化加剧以及医疗水平的提高，市场增长速度最为显著。
从产品类型来看，人工合成材料和生物材料占据了市场的主导地位，组织工程产品的市场份额相对较小，但增长潜力巨大。
四、驱动因素与制约因素（一）驱动因素1、人口老龄化：随着全球人口老龄化的加剧，骨质疏松、骨折等骨相关疾病的发病率不断上升，对骨移植替代品的需求持续增加。
2、医疗技术进步：新材料、新技术的不断涌现，提高了骨移植替代品的性能和治疗效果，推动了市场的发展。
3、患者对微创手术的需求：微创手术具有创伤小、恢复快等优点，骨移植替代品在微创手术中的应用越来越广泛，满足了患者对美观和快速康复的需求。
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骨移植替代材料——国外专家讲座
发表者：王呈1710人已访问
2011年中华医学会第十三届全国骨科学术会议暨第六届国际学术大会（COA）在北京国家会议中心隆重举行。
在12月4日早晨的教程讲座上，德国柏林创伤中心Michael Wich教授应邀作了题为“骨替代材料在创伤骨科的应用”的报告，深入浅出地阐述了骨与骨替代材料移植的原则和理念，对临床有很好的指导意义。
作为报告翻译，我有义务将它整理出来，为提高创伤骨科的学术水平尽微薄之力。
自1862年Jobi MeeKren冒教会之大不韪，利用犬颅骨为一名颅骨缺损士兵进行移植修复，至第一次世界大战前后受到世人公认，骨及骨替代物移植技术发展至今已有200多年历史，成为临床上治疗骨缺损的重要手段，并得到广泛应用。
在欧洲，骨移植替代材料的应用呈逐年增加趋势，2010年就超过50万例。
应用的移植物材料品种也越来越多，包括自体骨、同种异体骨、异种骨、人工合成骨、脱钙骨基质和骨形态发生蛋白（BMP）等。
不过，应用最多的依然是自体骨移植，所占份额几乎达到2/3。
在创伤骨科临床实践中，常常遇到结构性骨缺损,骨折塌陷的关节面复位后会遗留软骨下骨缺损，还有骨折愈合不良和萎缩性骨不连等。
这些情况均需要移植骨骼或骨骼替代品进行治疗。
至于如何重建骨骼，促进骨愈合，则要遵循所谓“钻石法则”[1]，即从4个基本要素出发加以考虑：①骨传导基质，系提供间充质干细胞迁移、黏附和增生的基质，为血管长入和新骨形成提供支架；②骨诱导因子，包括BMP、肿瘤生长因子（TGF）-β、成纤维细胞生长因子（FGF）、血小板源性生长因子（PDGF）、胰岛素样生长因子（IGF）等，能够刺激原始、未分化的多能干细胞向成软骨细胞或成骨细胞分化，形成新骨；③成骨细胞，包括骨原细胞（成骨细胞或骨祖细胞），一旦植入合适的环境，就能够直接形成新骨；④稳定的生物力学环境，有助于将自然的生物力学应力传递到周围的正常骨结构上，增强植骨部位对内固定物的把持力，满足力学支撑的要求。
自体骨基本上具备上述4个基本条件，移植3～6个月之后便可以完成骨的爬行替代、再生和塑形。
因此，自体骨移植一直被认为是植骨的金标准，临床上进行植骨手术首选自体骨。
问题是，自体骨取材有限，切取供移植的骨骼时难免增加失血量，延长手术时间，给病人增加痛苦，供区部位还会有一定的不适，甚至出现并发症。
正是这些固有的缺陷，使自体骨移植在临床的应用受到一定限制，迫使人们去寻找并应用其他替代材料，以满足临床治疗的需要。
目前，临床上用于移植修复骨缺损的材料包括自体骨、同种异体骨、异种骨和人工合成骨。
各种材料的特性不一，论及优势和缺点，则各有千秋。
自体松质骨和皮质骨都具有良好的骨诱导能力、成骨能力和骨传导作用，但皮质骨的生物力学性能略高一筹；自体骨髓虽然也有很好的成骨和骨诱导能力，但缺乏骨传导能力和生物力学性能。
它们各自具有不同的适应证
和应用条件。
同种异体骨虽然来源比自体骨丰富一点，但也不是没有限制，因为必须考虑供体状况，要严格防止疾病，特别是血清型肝炎、艾滋病等的传播和交叉感染；另外，异
体骨不含成骨细胞，诱导成骨的能力也比自体骨逊色。
异种骨来源丰富，易于获得和加工储存，作为植骨生物材料有着巨大的潜在价值。
然而由于种属间抗原差异，存在免疫排斥反应，异种骨应用受到较大限制。
目前临床应用的异种骨是以牛、猪等动物骨为原料，经过加工处理后去除或减少异种骨的抗原性，从而减少骨移植所引起的排斥反应。
显然，异种骨既没有成骨细胞，也不具备诱导成骨的生长因子。
人工合成骨是指利用生物活性材料或化工合成技术制造的骨的替代品或者骨折固定材料，主要有高分子合成材料如聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、聚砜、左旋聚乳酸、聚乳酸乙醇酸共聚物、液晶自增强聚乳酸、自增强聚乙醇酸等，无机材料如羟基磷灰石、硫酸钙复合物、钙铝陶瓷、生物活性玻璃和氧化铝生物陶瓷等。
人工合成骨能支持骨组织形成，但不能诱导骨组织生成。
人工合成骨的理化、生物性能及降解能力均远不及天然骨。
目前临床上可供选择的骨移植替代材料种类繁多，特性不一，如何正确使用是创伤骨科医师面临的实际问题，值得讨论和推敲。
要想取得满意的治疗效果，实施骨移植必须具备几个基本条件：①植骨部位骨床活性良好；②植骨部位周围软组织床活性良好；③在没有感染的内置入物的一侧植骨；④内固定稳固；⑤治疗骨折的接骨方法得当；⑥植骨部位生物力学载荷适当。
具体选用哪种骨替代材料进行移植，主要考虑以下4个方面：①固定的力学稳定性；
②骨折部位血供；③骨缺损范围和大小；④骨折愈合状态。
如果骨折固定足够稳固，周围软组织及骨床的血供未受到破坏，骨缺损也很有限，只是存在骨折延迟愈合问题，治疗上就需要设法促进骨的诱导成骨。
在这种情况下，可以使用BMP-2或BMP-7。
例如，1例青年男性右股骨转子下骨折病人经髓内钉固定，但小转子分离、没有复位；术后12个月骨折仍然没有愈合，但固定的髓内钉没有松动，内固定依然有效；于是再次手术，在骨折部位，包括分离的小转子外侧植入BMP，结果术后6个月骨折完全愈合（图1）。
如果骨折部位的软组织及骨床的血供未受到破坏、骨缺损有限、骨折本身的愈合能力正常，而骨折的力学稳定性存在问题，治疗上就需要植入具有骨传导性的替代材料以增加骨折的生物力学稳定性，可以使用羟基磷灰石、磷酸三钙骨水泥、硫酸钙骨水泥等合成人工骨。
遇到骨质疏松性骨折时，治疗上需要增加骨量，增强骨骼与内置入物的界面，加强骨骼对内置入物的把持力，增加对压缩的抵抗能力及内植入物的抗拔出力。
例如，一例86 岁女性病人，左桡骨远端骨折向背侧成角移位，行切开复位背侧钢板内固定；由于骨质疏松，骨折后干骺端骨质压缩，复位后出现空隙，遂以人工骨填充；术后骨折愈合，拆除内固定钢板，桡骨关节面没有发生塌陷（图2 ）。
对于老年人常见的股骨转子间骨折，为了加强股骨头对髋螺钉的把持力，也可以使用人工骨增加固定的稳定性，确保骨折愈合。
方法是在转子间骨折复位后用髓内钉固定，采用空心髋螺钉锁定。
固定到位后，将磷酸钙骨水泥调成糊状，装在注射器内，然后针头与髋螺钉空心管相连，注入骨水泥。
结果显示骨水泥从螺钉头部侧面的孔进入周围骨缝隙里，固化后大大增加了螺钉和股骨头骨界面嵌合力，固定的稳定性因而得到增强，骨折顺利愈合，避免发生内固定失效（图3）。
骨质疏松性股骨颈骨折是否也可以采用类似方法增加固定螺钉的稳定性，人们进行了一些研究。
体外研究表明，用这种方法处理后，螺钉在股骨头内的把持力均得以加强，固定的稳定性明显增加。
然而，临床研究结果却并不尽然。
Mattsson等［2］报道对118例60～98岁股骨颈骨折病人行闭合复位2枚空心钉内固定治疗，随机分成两组（实验组58 例，在空心钉周围注射磷酸钙骨水泥；对照组60例，单纯用空心钉固定），结果显示除研究期间死亡24例外，得到随访的实验组有44例，其中20例再次手术；对照组有50 例，其中再次手术者14例(P =0.1)。
再次手术的原因包括复位丢失、骨不连或股骨头缺血坏死。
在疼痛和肌力方面，两组没有明显差异；在某些日常活动方面，术后头几周内实验组稍好于对照组，但在以后随访中两组没有差异。
作者因此推
断，用骨水泥加强组的再手术率比较高，仅在早期康复中略有优势，因此不值得推荐。
如果除了血运未受破坏之外，骨折固定的力学稳定性有问题，骨缺损范围大，骨折还没有愈合，在这种情况下，治疗上需要同时解决骨传导、骨诱导和生物力学稳定性问题，在植入异体骨的同时，还要加入BMP-2或BMP-7，以诱导成骨。
例如，1例股骨下端骨折，经切开复位顺行髓内钉固定、髂骨植骨；术后发生感染，反复清创，最后切除感染的骨段，导致股骨节段性缺损，用抗生素骨水泥填充，用外固定支架固定；3 个月后感染迹象消失，拆除外固定支架，进行最终治疗：取大段异体骨，髓腔内充填万古霉素，再水化后用逆行髓内钉固定在缺损位置，外侧再用一块锁定钢板加固，3 个月后可见骨痂生长，术后8个月骨痂生长满意（图4）。
总之，除了自体骨之外，现有的骨替代材料均存在某些缺陷，不能完全满足临床治疗的需要。
未来的骨替代材料应当是优势的组合，不仅有骨传导基质，又有能促进骨愈合的各种生长因子，载有能够成骨的基质干细胞，接受BMP的刺激；既有很高的生物力学稳定性，又能够完全降解和整合。
随着生物医学工程技术的发展，新型骨替代材料的问世值得期待。