骨移植材料的发展趋势

2007-05-15 文章来源:admin 点击量:3085   我要说

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【摘要】骨移植材料的市场巨大,广泛应用于骨断裂修复、骨植入物的镀膜、人工关节返修、骨质疏松治疗(可注射骨移植材料)、脊椎治疗、拔牙创和颔面外科等方面[1]。现在广泛应用的有自体骨、同种异体骨、异种骨以及人工骨移植材料,它们都有各自的局限性。其中自体骨具有最好的治疗效果,但是存在着来源有限、需要额外手术增加病人痛苦的缺点。制备出与自体骨接近的复合骨移植材料是该领域有潜力的发展趋势,其中纳米磷酸钙/胶原基骨移植材料的制备[3]是骨移植材料的重要进展之一。组织工程学的发展为骨移植材料的研究带来了新的概念[2],制备出高性能的骨移植材料,以用于更有效的骨缺损(特别是大骨缺损)修复,是进一步努力的方向。
【关键词】骨移植材料;组织工程;仿生材料;纳米技术
 
      骨修复材料可分为人工关节和骨移植材料两大类,本文重点讲述骨移植材料。骨移植材料在整形外科中主要用于骨断裂修复、骨植入物的镀膜、人工关节返修、可注射骨移植材料治疗骨质疏松等适应症,在脊椎治疗中主要用于后路脊椎熔结等各类脊椎骨缺损适应症,在牙科中主要用于拔牙创和颔面外科等适应症。统计数据表明[4],2000年全年美国使用骨移植材料的总病例数达到853,480例,其中整形外科病例数达到308,980,占总数的36%,脊椎融合病例数达到391,500,占总数的46%,而颔骨外科病例数达到153,000,占总数的18%,美国骨移植材料(不包括牙科市场)的市场总销售额2001年为15亿美元,这一数据在2003年变为24亿美元,增加了60%;目前70%骨断裂造成的骨不连和骨缺损、10%的全腕断裂、15%的骨关节返修、85%的脊椎融合、15%的颈骨面骨颔骨修复、85%的拔牙创要使用骨移植材料。仅以整形外科生物材料市场为例[5],2001年全美总销售额为接近10亿美元,其中骨移植材料――包括自体骨、异体(种)骨以及复合骨移植材料的销售额为接近6亿美元,占据整形外科生物材料市场的60%,预计到2006年美国的整形外科生物材料市场将扩大到23亿美元,到2010年骨移植材料的市场将上升为接近12亿美元,绝对数目销售额将是2002的2倍左右,具体市场分配与预测数据可参见表1。从这些数据就可以明显的看出骨移植材料逐渐发展成为了一个总销售额达数十亿美元的巨大产业,并且有着广阔的市场前景和良好的上升空间。
     伴随着中国社会的发展和人民生活水平的提高,国内的骨移植材料的市场也在持续的走高,市场需求导致持续的社会投入和蓬勃的科研热潮,在科研工作者们的共同努力下,近几年集中在骨移植材料领域出现了一系列重大的科研突破,一系列新思路新方法催生了很多全新的骨移植材料,在一定程度上改变了骨移植材料的现有产品格局。目前广泛应用的骨移植材料可分为自体骨、同种异体骨、异种骨和人工骨材料,后者按结构与性能大致可分为无机骨移植材料、有机骨移植材料和复合骨移植材料,下面逐一加以介绍。
1、自体骨
 
    自体骨移植,指的是从患者体内另一个部位获得新鲜骨组织并将其移植到骨缺损处的手术方法,由于骨组织的来源为患者本身所以自体骨移植不引起排异反应。自体骨移植又可分为非血管化自体骨移植和血管化自体骨移植。非血管化移植操作相对简单故而很早就得到了应用,随着显微外科技术的进步又发展出了血管化移植,通过血管吻合使移植骨保持良好的供血以保存骨的再生能力,大大增加了移植骨的成功率,并且提高了自体骨移植的质量。非血管化自体骨移植的来源主要有髂骨、胫骨和颅盖骨等;用于血管化自体骨移植的主要有:肩胛骨肌皮瓣、腓骨肌瓣、背阔肌骨肌皮瓣、髂骨肌瓣等。自体骨移植的最大优点是不引起排异反应,存在的最大问题是来源有限,并且一般自体骨移植需要额外的手术来获得移植自体骨,增加了患者的痛苦、失血量、手术感染率以及额外的长期住院费用[5]。
 
2、同种异体骨
 
      针对自体骨有限的来源,同种异体骨成为了另一个被人们广泛关注的对象。同种异体骨移植是指从骨捐赠者相应部位获得新鲜骨组织并将其移植到患者骨缺损处的手术方法,可以分为同种异体骨移植和异种骨移植。通过不同部位的同种异体骨移植可以得到致密的皮质骨、多孔的松质骨或者二者的结合物,所以同种异体骨来源较为丰富并且不受形态、大小的限制,更重要的其良好的生物相容性为移植的成功提供了很好的保证,伴随着同种异体骨保存技术的发展,以及很多相应的骨库建立,同种异体骨移植体系日趋完善。与自体骨移植相似,同种异体骨的来源仍然比较有限,美国的一项调查数据显示,在2001年所有去世的340万人中只有2万左右进行了组织的捐赠,并且这些捐赠的组织主要来自老人,这就进一步缩小了同种异体骨的来源;同时,研究表明同种
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