人工骨(磷酸三钙生物陶瓷)介绍
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8
多孔生物陶瓷的微结构
9
J Mater Sci : Mater Med. 10, 1999
材料微结构与细胞及血供的关系
血供 细胞
孔径 >10 µ m: >15 µ m: >50 µ m: >100µ m:
材料
细胞进入孔 形成纤维组织 形成类骨样组织 形成矿化骨 内连接径 >10µ 细胞进入孔 m: >20µ 类骨样组织 m: >50µ 形成矿化骨 m:
吞噬 细胞降解 破骨 细胞内降解
2周
18
陶瓷微结构对力学性能的影响
内连=,孔径↗孔隙率↘ 力学↗
孔径=,内连↗孔隙率↗ 力学↘
国内外产品性能比较
贝奥路产品 国内产品 国外产品 气孔率 70±10% 完全可控 均一球形 完全可控 > 99% 60%左右 60-70%
微 孔径 结 孔型 构 特 内连接径 征 孔沟通率 力学强度
可控微结构 安全成新骨
可控性微结构多孔生物陶瓷
贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
2
第一部分
贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
3
骨 移 植 历 史
异种骨移植 1668年荷兰,用狗颅骨修复人颅
自体骨移植 1820年德国,开颅术后颅骨复位
骨移植理论 1867年法国,对兔狗的系统研究
异体骨移植 1880年英国,胫骨补他人骨缺损
10
市场现有产品存在的不足
• 气孔率低、不均一 、不规则 • 孔与孔内连接不可控性，且沟通率低 • 材料降解度低 • 力学强度低 • 块状产品表面光洁度欠佳，临床使用不便
11
第二部分
贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
wk.baidu.com
12
精准控制陶瓷多孔微结构
内连70μ 内连100μ
内连120μ
孔400-500μ
孔500-630μ
•
组织传导作用:骨、软骨、肌肉、结缔组织
6
影响植骨材料性能的因素
成分 安全性能 ++++ 结构 工艺 用法
+
+++
+++
相容性能 ++++
成骨性能 力学性能
+可
+
+++
+
+
+++ ++
++有 +++明显
降解性能 ++++
++
++ +
7
++++密切
市场植骨产品
异 体 骨 异 种 骨 硫 酸 钙 TCP+玻璃 生物玻璃 HA聚酰胺 TCP + HA HA 陶瓷 TCP 陶瓷 山西奥、安久、骨又生 Biose、金氏植骨灵、金骨威 瑞特、思迪 百美特 固骼生 国纳 共创、瑞邦、睿星、美敦力、伟康 天博、川大、百赛、贝奥路 辛迪思、强生、奥林泛斯、贝奥路
4
植骨材料类型
自体移植
供量受限、残痛残缺
合成材料
异体移植
相容、无病、源广、易控
排异、传病(肝炎和爱滋病)
天然材料
异种移植
来源生物体
排异、传病 (疯牛病等)
5
多孔生物陶瓷生物学特征
• • • • • 原料的化学成分接近骨的无机成分 生物相容,亲水性好 无毒性、无致癌、无致变等不良反应 生物力学强度佳 体内降解吸收
条状
5×5×30mm 5×5×30mm 5×5×30mm 5×5×20mm 5×5×20mm 5×5×20mm 2条 3条 5条 2条 3条 5条
2.0g 3.0g
块状
10×20×30 mm 20×20×40 mm 1块
圆柱体
陶瓷棒 陶瓷塞 1个 1个
楔形体
30×25×6 20 mm（5-19°） 35×30×6 20 mm（5-19°）
孔300-400μ
孔630-700μ
13
精准控制产品的形态和尺寸
14
陶瓷微结构对细胞长入的影响
15
陶瓷微结构对长入血管化的影响
16
陶瓷微结构对成骨性能的影响
内连100µ
内连50µ
12周
17
生物陶瓷的降解方式
体液降解
体液降解 Ca3(PO4)2
H8周 2O
4周
细胞降解
3Ca2+ + 2PO43泌H+脱钙
部分可控 部分可控 不规则形 不规则形 不可控 < 50% 不可控 < 50%
20
4-90MPa
2-10MPa 2-20MPa
微结构比较
传统工艺陶瓷 贝奥路®陶瓷
21
第三部分
贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
22
产品系列
颗粒
<1.0 mm 1.0～3.5 mm 3.5～5.0 mm <1.0 mm 1.0～3.5 mm 3.5～5.0 mm 1.0～3.5 mm <1.0 mm 1.0～3.5 mm >3.5 mm 5.0g 1.0g
义眼
1块 15-23mm 1个 23
谢谢大家！
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多孔生物陶瓷的微结构
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J Mater Sci : Mater Med. 10, 1999
材料微结构与细胞及血供的关系
血供 细胞
孔径 >10 µ m: >15 µ m: >50 µ m: >100µ m:
材料
细胞进入孔 形成纤维组织 形成类骨样组织 形成矿化骨 内连接径 >10µ 细胞进入孔 m: >20µ 类骨样组织 m: >50µ 形成矿化骨 m:
吞噬 细胞降解 破骨 细胞内降解
2周
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陶瓷微结构对力学性能的影响
内连=,孔径↗孔隙率↘ 力学↗
孔径=,内连↗孔隙率↗ 力学↘
国内外产品性能比较
贝奥路产品 国内产品 国外产品 气孔率 70±10% 完全可控 均一球形 完全可控 > 99% 60%左右 60-70%
微 孔径 结 孔型 构 特 内连接径 征 孔沟通率 力学强度
可控微结构 安全成新骨
可控性微结构多孔生物陶瓷
贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
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第一部分
贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
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骨 移 植 历 史
异种骨移植 1668年荷兰,用狗颅骨修复人颅
自体骨移植 1820年德国,开颅术后颅骨复位
骨移植理论 1867年法国,对兔狗的系统研究
异体骨移植 1880年英国,胫骨补他人骨缺损
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市场现有产品存在的不足
• 气孔率低、不均一 、不规则 • 孔与孔内连接不可控性，且沟通率低 • 材料降解度低 • 力学强度低 • 块状产品表面光洁度欠佳，临床使用不便
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第二部分
贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
wk.baidu.com
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精准控制陶瓷多孔微结构
内连70μ 内连100μ
内连120μ
孔400-500μ
孔500-630μ
•
组织传导作用:骨、软骨、肌肉、结缔组织
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影响植骨材料性能的因素
成分 安全性能 ++++ 结构 工艺 用法
+
+++
+++
相容性能 ++++
成骨性能 力学性能
+可
+
+++
+
+
+++ ++
++有 +++明显
降解性能 ++++
++
++ +
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++++密切
市场植骨产品
异 体 骨 异 种 骨 硫 酸 钙 TCP+玻璃 生物玻璃 HA聚酰胺 TCP + HA HA 陶瓷 TCP 陶瓷 山西奥、安久、骨又生 Biose、金氏植骨灵、金骨威 瑞特、思迪 百美特 固骼生 国纳 共创、瑞邦、睿星、美敦力、伟康 天博、川大、百赛、贝奥路 辛迪思、强生、奥林泛斯、贝奥路
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植骨材料类型
自体移植
供量受限、残痛残缺
合成材料
异体移植
相容、无病、源广、易控
排异、传病(肝炎和爱滋病)
天然材料
异种移植
来源生物体
排异、传病 (疯牛病等)
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多孔生物陶瓷生物学特征
• • • • • 原料的化学成分接近骨的无机成分 生物相容,亲水性好 无毒性、无致癌、无致变等不良反应 生物力学强度佳 体内降解吸收
条状
5×5×30mm 5×5×30mm 5×5×30mm 5×5×20mm 5×5×20mm 5×5×20mm 2条 3条 5条 2条 3条 5条
2.0g 3.0g
块状
10×20×30 mm 20×20×40 mm 1块
圆柱体
陶瓷棒 陶瓷塞 1个 1个
楔形体
30×25×6 20 mm（5-19°） 35×30×6 20 mm（5-19°）
孔300-400μ
孔630-700μ
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精准控制产品的形态和尺寸
14
陶瓷微结构对细胞长入的影响
15
陶瓷微结构对长入血管化的影响
16
陶瓷微结构对成骨性能的影响
内连100µ
内连50µ
12周
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生物陶瓷的降解方式
体液降解
体液降解 Ca3(PO4)2
H8周 2O
4周
细胞降解
3Ca2+ + 2PO43泌H+脱钙
部分可控 部分可控 不规则形 不规则形 不可控 < 50% 不可控 < 50%
20
4-90MPa
2-10MPa 2-20MPa
微结构比较
传统工艺陶瓷 贝奥路®陶瓷
21
第三部分
贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
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产品系列
颗粒
<1.0 mm 1.0～3.5 mm 3.5～5.0 mm <1.0 mm 1.0～3.5 mm 3.5～5.0 mm 1.0～3.5 mm <1.0 mm 1.0～3.5 mm >3.5 mm 5.0g 1.0g
义眼
1块 15-23mm 1个 23
谢谢大家！
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