硫酸钙人工骨修复骨缺损的应用研究进展
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崔文 岗 ， 石 岩 肖德 明 ， 。
目前 由严 重创 伤 、 感染 、 骨 肿瘤 等 因素 导致 的大块 骨 吸
收、 缺 损 日益成 为 临床 外科 医生 面 临的一 大挑 战 。针对 骨缺
物力 学强度 的关键 因素 。对 于其 降解机 制 的研 究 ， Ｃ ａ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ Ｆ 等… 认 为有 两种机 制 可能 同时作 用 于硫 酸钙 的 降解 ： 一是 硫 酸根离子 、 钙 离子环 境 ， 形成碳 酸盐 ； 一是 磷酸盐 形式 ， 局部 形
多年 的历 史 ， 已经被美 国食 品药 品管理 局 （ Ｆ ＤＡ） 批 准 应用
明显 炎症反 应 。但是 也有 学者 ｎ 声称 ， 硫 酸钙 降解 形成 的弱 酸环 境 有一 定刺 激性 ， 对骨 缺损 的修 复 导成 骨性 能
２ ０ １ ３年 １ ０月 第１ Ｏ卷 第 ５期
ｄ ＯＩ ： １ ０． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ － ５ ９ ７ ２ ． ２ ０１ ３ ． ０ ５ ． ０ ０ ７ 文 章编 号 ： ｓ ｗｇｋ ２ ０ １ ３ － ０ ３ － ０ ０ ６ ５
。
１硫 酸钙材料的生物学特性
１ ． １ 硫 酸 钙 的生物 安全 性
良好 的生 物安 全性 是各 支架 材料 推广 应 用 的大前 提 。 研 究发现 硫 酸钙 有 良好 的生物 相 容性 ， 大量 的动物 实验 及 临床 应 用未 发现 硫酸 钙有 明显 的炎 症或 细胞 毒性 反应 。 早在 １ ９ ９ ６ 年 美 国 Ｗｒ ｉ ｇ ｈ ｔ 公司就 研制 生产 了外科 级硫 酸钙 骨水 泥 ， 并 通 过美国 Ｆ Ｄ Ａ 及 欧洲各 国认证 ， 现 已普遍 用 于临床 治疗 ， 治疗 效 果达 到预 期 要求 。而 部分 动物 实验 研 究发 现 ， 硫 酸钙 骨 水 泥 误入 血液 可 引起肺 栓塞 ， 严重 可致 患者 死 亡 ， 这是 目前 可
２ ． １ 硫 酸钙 骨水 泥在 椎体 压缩 性骨 折 方面 的应用
目前 临床 椎体成 形应用 的骨水泥 材料大 多为聚 甲基 丙烯 酸 甲酯 （ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ａ ｃ ｒ ｙ ｌ ａ ｔ ｅ ， Ｐ ＭＭＡ ） 材 料 。其具 有 良好 的组 织相 容性 ， 良好 的生物 力 学性 能 ， 但是 存在 降解 性差 ， 自
体循 环 血液 的血 钙水 平没 有 明显 的扰 动 。 。并 有 学者 删进
一
注射 硫酸 钙骨水 泥用于 胸腰椎 压缩骨 折 ， 不仅 能恢复椎 体
注 射型 硫酸 钙骨 水 泥 的一 点 缺 陷 。 １ Ｉ ２ 硫 酸钙 的 降解性 能
Ｔ ｈ ｏ ｍａ ｓ ＭＶ等 研 究结果 显示 ： 单 纯 的硫 酸钙支 架材 料
成骨 能力很有 限 ， 只有 当骨膜存 在的情 况下 ， 硫酸钙 支架 材料 才 具 有一 定 的替代 成骨 性能 。 ２ 硫 酸钙 的 临 床应 用研 究
一
种 理想 的人工骨材 料很 重要 的一点就 是要具有局 部诱
导新 骨生成 的能力 ， 促进 材料在 生物 体骨缺损 处 的替代修 复 。
于 临床骨 缺损 的治疗 。 文章 就此 综述 近 年来 硫酸 钙支 架材 料
的研 究进 展 。
大量 动物 实验 研究证 实硫 酸钙材料 具有 良好 的生物相容 性和 骨传 导作用 ， 利 于成骨细 胞长入 材料 内部 ， 完全 实现 了骨 缺损 的修 复 。对其 良好 的成 骨效 能进 行试 验研 究 ， 考 虑其 机制 是 硫酸 钙材 料 降解 形 成 的局部 高钙 环境 刺激 成骨 细胞 生长 ， 协 同弱 酸环 境诱 导成骨 因子 的释放 ｎ ， 并 且相 关研 究证 实硫 酸 钙支 架材 料可 以诱 导血 管 生成 、 长入， 增 强 了局部 营养 能 力， 在 一定 程度 上 促 进 了局 部 人工 骨 材 料 的 血管化 和 替代 能力
成 弱酸 环境 ， 促进 降解 。生物 体 内实验 显示硫 酸钙 支架 材 料 可 在 ３个 月 时间逐 步 降解被 新骨 替代 ， 实验 降解过 程未 引起
损 的 治疗 ， 自体骨 移 植是金 标 准 ， 但 是局 限于 供体 来源 ， 并且 对 供体 自身 造 成残疾 等 ， 严 重影 响 自 体 骨 的广 泛应 用 。 同种 异 体骨 是现 如今 在 临床应 用 最广 泛 的替代 材料 之 一 ， 但是由 于 炎症反应 、 不能满足 治疗 大块骨 缺损 等缺 点 ， 一 定程度 上 限 制 了其应 用前 景 。 对 理想 人工骨 材 料 的需求 促使 临床 医 生进 行 不断 的实验 研 究 ， 期望 获得 一种 组织 相 容性 良好 、 成骨 活 性、 生物 力 学强度 都 能够 和 自体骨 相近 的 替代 材料 ‘ 。而作 为人 工骨 的支 架材 料之 一 的硫 酸钙 的应 用及 研 究 已经 有 １ ０ ０
凝 温度 高 ， 漏 出可 致严 重 的神经 损伤 的危 险 。 相 比较 而 言 ， 可
生 物材料 的 降解 可控 性是影 响其 生物力 学及骨传 导 的重
要 因素 ， 是 限制 生物材 料 临床 应用 的一 个 重要 方面 。 国 内 外 学者 研究 证 实硫 酸钙体 内可 以完全 降解 吸 收 ， 并且对 生物
生 物 骨 科 材 料 与 临 床 研 究
ＯＲ Ｔ Ｈ ＯＰ Ａ Ｅ Ｄ Ｉ Ｃ Ｂ Ｉ Ｏ ＭＥ Ｃ Ｈ Ａ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ ＭＡ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ａ Ｌ Ｓ Ａ Ｎ Ｄ ＣＬ Ｉ Ｎ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｓ Ｔ Ｕ Ｄ Ｙ ２１
硫 酸 钙 人 工 骨 修 复 骨 缺 损 的 应 用 研 究 进 展米
目前 由严 重创 伤 、 感染 、 骨 肿瘤 等 因素 导致 的大块 骨 吸
收、 缺 损 日益成 为 临床 外科 医生 面 临的一 大挑 战 。针对 骨缺
物力 学强度 的关键 因素 。对 于其 降解机 制 的研 究 ， Ｃ ａ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ Ｆ 等… 认 为有 两种机 制 可能 同时作 用 于硫 酸钙 的 降解 ： 一是 硫 酸根离子 、 钙 离子环 境 ， 形成碳 酸盐 ； 一是 磷酸盐 形式 ， 局部 形
多年 的历 史 ， 已经被美 国食 品药 品管理 局 （ Ｆ ＤＡ） 批 准 应用
明显 炎症反 应 。但是 也有 学者 ｎ 声称 ， 硫 酸钙 降解 形成 的弱 酸环 境 有一 定刺 激性 ， 对骨 缺损 的修 复 导成 骨性 能
２ ０ １ ３年 １ ０月 第１ Ｏ卷 第 ５期
ｄ ＯＩ ： １ ０． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ － ５ ９ ７ ２ ． ２ ０１ ３ ． ０ ５ ． ０ ０ ７ 文 章编 号 ： ｓ ｗｇｋ ２ ０ １ ３ － ０ ３ － ０ ０ ６ ５
。
１硫 酸钙材料的生物学特性
１ ． １ 硫 酸 钙 的生物 安全 性
良好 的生 物安 全性 是各 支架 材料 推广 应 用 的大前 提 。 研 究发现 硫 酸钙 有 良好 的生物 相 容性 ， 大量 的动物 实验 及 临床 应 用未 发现 硫酸 钙有 明显 的炎 症或 细胞 毒性 反应 。 早在 １ ９ ９ ６ 年 美 国 Ｗｒ ｉ ｇ ｈ ｔ 公司就 研制 生产 了外科 级硫 酸钙 骨水 泥 ， 并 通 过美国 Ｆ Ｄ Ａ 及 欧洲各 国认证 ， 现 已普遍 用 于临床 治疗 ， 治疗 效 果达 到预 期 要求 。而 部分 动物 实验 研 究发 现 ， 硫 酸钙 骨 水 泥 误入 血液 可 引起肺 栓塞 ， 严重 可致 患者 死 亡 ， 这是 目前 可
２ ． １ 硫 酸钙 骨水 泥在 椎体 压缩 性骨 折 方面 的应用
目前 临床 椎体成 形应用 的骨水泥 材料大 多为聚 甲基 丙烯 酸 甲酯 （ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ａ ｃ ｒ ｙ ｌ ａ ｔ ｅ ， Ｐ ＭＭＡ ） 材 料 。其具 有 良好 的组 织相 容性 ， 良好 的生物 力 学性 能 ， 但是 存在 降解 性差 ， 自
体循 环 血液 的血 钙水 平没 有 明显 的扰 动 。 。并 有 学者 删进
一
注射 硫酸 钙骨水 泥用于 胸腰椎 压缩骨 折 ， 不仅 能恢复椎 体
注 射型 硫酸 钙骨 水 泥 的一 点 缺 陷 。 １ Ｉ ２ 硫 酸钙 的 降解性 能
Ｔ ｈ ｏ ｍａ ｓ ＭＶ等 研 究结果 显示 ： 单 纯 的硫 酸钙支 架材 料
成骨 能力很有 限 ， 只有 当骨膜存 在的情 况下 ， 硫酸钙 支架 材料 才 具 有一 定 的替代 成骨 性能 。 ２ 硫 酸钙 的 临 床应 用研 究
一
种 理想 的人工骨材 料很 重要 的一点就 是要具有局 部诱
导新 骨生成 的能力 ， 促进 材料在 生物 体骨缺损 处 的替代修 复 。
于 临床骨 缺损 的治疗 。 文章 就此 综述 近 年来 硫酸 钙支 架材 料
的研 究进 展 。
大量 动物 实验 研究证 实硫 酸钙材料 具有 良好 的生物相容 性和 骨传 导作用 ， 利 于成骨细 胞长入 材料 内部 ， 完全 实现 了骨 缺损 的修 复 。对其 良好 的成 骨效 能进 行试 验研 究 ， 考 虑其 机制 是 硫酸 钙材 料 降解 形 成 的局部 高钙 环境 刺激 成骨 细胞 生长 ， 协 同弱 酸环 境诱 导成骨 因子 的释放 ｎ ， 并 且相 关研 究证 实硫 酸 钙支 架材 料可 以诱 导血 管 生成 、 长入， 增 强 了局部 营养 能 力， 在 一定 程度 上 促 进 了局 部 人工 骨 材 料 的 血管化 和 替代 能力
成 弱酸 环境 ， 促进 降解 。生物 体 内实验 显示硫 酸钙 支架 材 料 可 在 ３个 月 时间逐 步 降解被 新骨 替代 ， 实验 降解过 程未 引起
损 的 治疗 ， 自体骨 移 植是金 标 准 ， 但 是局 限于 供体 来源 ， 并且 对 供体 自身 造 成残疾 等 ， 严 重影 响 自 体 骨 的广 泛应 用 。 同种 异 体骨 是现 如今 在 临床应 用 最广 泛 的替代 材料 之 一 ， 但是由 于 炎症反应 、 不能满足 治疗 大块骨 缺损 等缺 点 ， 一 定程度 上 限 制 了其应 用前 景 。 对 理想 人工骨 材 料 的需求 促使 临床 医 生进 行 不断 的实验 研 究 ， 期望 获得 一种 组织 相 容性 良好 、 成骨 活 性、 生物 力 学强度 都 能够 和 自体骨 相近 的 替代 材料 ‘ 。而作 为人 工骨 的支 架材 料之 一 的硫 酸钙 的应 用及 研 究 已经 有 １ ０ ０
凝 温度 高 ， 漏 出可 致严 重 的神经 损伤 的危 险 。 相 比较 而 言 ， 可
生 物材料 的 降解 可控 性是影 响其 生物力 学及骨传 导 的重
要 因素 ， 是 限制 生物材 料 临床 应用 的一 个 重要 方面 。 国 内 外 学者 研究 证 实硫 酸钙体 内可 以完全 降解 吸 收 ， 并且对 生物
生 物 骨 科 材 料 与 临 床 研 究
ＯＲ Ｔ Ｈ ＯＰ Ａ Ｅ Ｄ Ｉ Ｃ Ｂ Ｉ Ｏ ＭＥ Ｃ Ｈ Ａ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ ＭＡ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ａ Ｌ Ｓ Ａ Ｎ Ｄ ＣＬ Ｉ Ｎ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｓ Ｔ Ｕ Ｄ Ｙ ２１
硫 酸 钙 人 工 骨 修 复 骨 缺 损 的 应 用 研 究 进 展米