陶瓷人工骨修复材料性能

植入材料分类
按化学组成分类 按临床应用分类
材料化学组成分类
金属及合金 钛及钛合金 不锈钢 钴铬合金
陶瓷材料
有机高分子材料
复合材料
生物惰性陶 瓷
生物活性陶 瓷
生物可吸收 陶瓷
合成高分子 天然高分子
金属+无机非金 属
无机非金属+有 机高分子
有机高分子+有 机高分子
临床用途分类
经皮/穿龈植入材料
• 多为金属或陶瓷材料 • 用于人工牙根、颌面赝复体固定桩
植入材料表面能越高 体液对材料的润湿性越好 材料与组织的结合性越好
孔隙作用
（1）为组织细胞向植入材料中生长提供通道和生长场所。 （2）增大组织液与植入材料之间的接触表面积，加速反应过程。 （3）孔隙有利于局部体液循环，为长入材料内部的新生组织提供营养。 （4）组织长入孔隙后与材料形成机械性锁结作用，显著提高两者的结 合强度。
耐消毒灭菌 加工成形性和临床操作性
生产实用
• 生物安全性 生物相容性 生物功能 性
• 与植入组织匹配，弹性模量要与相同 或相近
• 保持外形不变，物理、化学性能稳 定，生长因子应保持活性
• 材料不产生变性 • 不残留消毒物质
• 易于成形、就位并被固定 • 操作简便容易被掌握 • 来源丰富，容易获得 • 生产工艺简单，成本低
与颗粒状或粉末 状材料相比，块 状材料长期植入 机体后容易导致 材料周围纤维组 织瘤样增生
形态
外形圆钝的材料 与锐利的材料相 比，有孔材料与 无孔材料相比， 可降低瘤样增生 发生率
（三）材料力学性质与界面
陶瓷材料本身的力学性质和在应力作用下的力传导性质，必
须与骨的力学性质和力的传导性质相匹配
陶瓷材料与天然牙和骨组织相比，弹性模量高，刚性大，亦
陶瓷骨修复材料
生物惰性陶瓷(bio-inert ceramic)
• 化学性质稳定，不与骨组织产生反应，材料与骨组织间形成纤维接 触界面
生物活性性陶瓷(bio-active ceramic)
• 与骨组织发生反应，形成骨性结合界面，材料与骨组织界面无纤维 组织膜
生物可吸收性陶瓷(bio-degradable ceramic)
材料植入后 界面急慢性 材料与组织
与组织接触 炎症反应
相容
力学性 质
化学组 成
结合影响 因素
表面性 状
手术操 作
（一）材料化学组成与界面
植入材料的化学组成是影响界面结 合最重要的因素 相似的化学组成容易实现化学键结 合
（二）材料表面性状与界面 植入材料的表面能 植入材料的孔隙 植入材料的形态
表面能
颌面骨折内固定板 人工骨 化疗泵
皮肤扩张器 缝线
不同形态的颌面骨折内固定板
植入式化疗泵
植入材料与组织界面
材料与组织界面的 结合形式
机械嵌合 物理结合 化学键合
增大表面积，提高摩擦 力和机械微锁合
分子间作用力（范德华 力及氢键）
共价键、离子键 最强结合力
材料材与料与组组织织界界面面的的结结合合过过程程
复合型骨修复材料
陶瓷与有机高分子复合骨修复材料
• 最常用的陶瓷是HA，有机高分子包括聚乳酸、胶原、 聚酰胺。
• 材料可被降解、吸收，伴随着该过程发生有新骨形成，材料与骨组 织间形成骨结合界面
金属骨修复材料
常用的金属材料是商业纯钛（cpTi）及 钛合金，临床上以重建板作下颌骨节段 性修复，用钛网与其他材料或自体松质 骨复合进行面中份骨修复
有机高分子骨修复材料
生物降解 • PLA、PGA、甲壳素等
非生物降解
形成种植体周围的应力集中，造成骨吸收和破坏。所以陶瓷材料 的力学性质影响着种植界面的稳定。
本课件主要介绍第三节内容
骨缺损人工修复材料
第三节 骨缺损人工修复材料
一、 概 述
外伤
炎症
肿瘤
颌面部 骨缺损
先天畸形
颌面骨修复材料种类
颌 自体骨：主要供区骨为腓骨、肋骨、髂骨，颏部皮质骨
面
骨
缺 损 修
生物衍生骨：来源于同种异体、异种以及海洋动物骨
组织
复
材
料 人工修复材料：人工合成材料
（一）概 念
口腔植入材料（materials in dental implantology） 是指部分或全部埋植于口腔颌面部软组织、骨组织的生 物材料，用于修复口腔颌面部组织器官缺损并重建其生 理功能，或为口腔颌面部组织器官缺失、缺损修复重建 提供固位体，也可作为口腔颌面部疾患治疗装置
第十五章 口腔植入材料
本章学习目标以及重点内容介绍
【学习目标】
掌握口腔植入材料的种类、常用植入材料的理化及生物学性 能、临床应用范围。
【重点内容提示】
口腔植入材料种类、性能、应用范畴，影响材料与组织结合 界面的因素
人工牙根应用要求、材料性能，目前增强材料与骨结合的方 法
颌面骨缺损修复材料性能要求及种类，陶瓷人工骨修复材料 性能，结合临床选择修复材料要点
骨修复材料
• 四种材料都可 • 用作颌骨缺损修复
软骨修复材料
• 多为有机高分子或复合材料 • 如硅橡胶支架修复耳廓、鼻翼等。
皮肤和黏膜等软组织修复材料 •为有机高分子材料 • 如皮肤、黏膜补片和组织补片
口腔颌面部疾患治疗用植入材料 •各类材料都有使用 • 植入式化疗泵、皮肤扩张器等
口腔颌面部疾患治疗用植入材料
3．骨生成(osteogenesis) • 材料植入合适的环境能直接形成新骨。
4．骨改建（bone remodeling） • 材料在不同的功能区域，随应力变化，参与机体代谢，被吸收或
生成新骨，形态发生功能适应性改变。
源自文库
（三）骨缺损人工修复材料种类
1. 陶瓷骨修复材料 2. 金属骨修复材料 3. 有机高分子骨修复材料 4. 复合骨修复材料
常用高分子植入材料种类、性能、临床应用
第一节 概 述
概念
口腔植入材料: 指部分或全部埋植于口腔颌面部软组织、骨 组织的生物材料，用于修复口腔颌面部组织器官缺损并重建 其生理功能，或为口腔颌面部组织器官缺失、缺损修复重建 提供固位体，也可作为口腔颌面部疾患治疗装置
基本性能要求
生物学性能 适宜的力学性能 良好的化学稳定性
不同形态的人工骨
（二）性能要求
1．口腔植入材料基本要求 2．特有的生物学要求
特有生物学要求
1．骨引导（osteoconduction） • 材料为血管的长入和新骨的形成提供一个爬行支架。
2．骨诱导（osteoinduction） • 材料使宿主间充质干细胞分化为成骨细胞，进而形成骨组织的性
能。