植骨材料需要满足的孔径
人工骨(磷酸三钙生物陶瓷)介绍
国内产品 60%左右 部分可控 不规则形 不可控 < 50% 2-10MPa
国外产品 60-70%
部分可控
不规则形 不可控 < 50% 2-20MPa
20
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
块状 楔形体
<1.0 mm 1.0～3.5 mm 3.5～5.0 mm
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
细胞降解
吞噬 破骨
4周
细胞内降解
泌H+脱钙
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
微
孔径
结 构
孔型
特 内连接径
征 孔沟通率
力学强度
贝奥路产品 70±10% 完全可控 均一球形 完全可控 > 99% 4-90MPa
<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
1.0g
2.0g 3.0g 5.0g
10×20×30 mm 20×20×40 mm
1块
30×25×6
20 mm（5-19°） 35×30×6
人工植骨材料的研究进展
体 冻 干 骨 和 异 体 脱 矿 骨 基 质 Ｄｅ ｎ ｒ ｌ ｅ ｏ ｅ ｍｉｅａｉ ｄ Ｂ ｎ ｚ
应用 中的问题 及改 性研 究进 展作一 综述 。
性和 骨传 导 特性 ｌ 一 ｌ 。临床 所 用 合成 磷酸 钙 陶 瓷类 ，
Ｍａｒ ，Ｄ Ｍ） ｔｉ ｘ Ｂ 、骨形成蛋 白（ＭＰ和各 类人工骨Ⅲ Ｂ ） 。
目前 ， 自体骨 仍 然是 最 有效 的 主要 植 骨 材料 来 源 ，
但 由于 取骨 量有限 和取 骨带来 的诸 多并 发症 ，限 制 了其 临床 应 用 。异 体 骨 则存 在 着 感 染 、传播 疾 病 、
磷灰 石（ ｄ ｏ ｙ ｐ ｔ ｅ Ｈｙ ｒｘ ａａｉ ，ＨＡｐ主 要通 过通 过 高温 ｔ ）
烧 结而 成 ，属于 难溶盐 ，材料脆性 强 、塑形 极 为 困 难 、体 内 几乎不 能降解 ，使其应 用受 到限制 ，以后
贵 ，并需 要与载 体复 合使 用 。因此 ，研 究各类 人工
植 骨代材 料 ，以克服 自体 或异 体骨 固有 的缺点 ，是 临床 迫切 需要 解决 的问题 。 理 想植 骨 材料 应 该具 有 以下 特 点［：良好 的生 ２ １
免 疫原 性 、成骨能 力 以及 质量 因供 体不 同而差 异 较 大 等 问题 ，而且 骨 源 有限 、价格 昂贵 。Ｂ ＭＰ具 有 骨 诱导活 性和 优异 的成骨 性能 ，但 缺乏 骨传导 活性 和 力学强 度 ，大 多通 过基 因工程 得到 ，价 格极 其 昂
植 基
口腔颌面修 复学杂志 ２ ０ ０ ８年 １ ０月第 ９卷第 ４期
人工关节材料,精度要求
人工关节对材料的要求：
（1）生物相容性即材料本身对人体的正常生理功能无不良影响。
（2）生物力学相容性人体植入物与周围组织在力学上的反应要匹配。
（3）生物结合性即植入物与周围的组织彼此依附结合,植入物尽量少用附加材料固定。
人工关节常用材料：
人工关节对制造精度要求：
利用快速成型技术中所用材料为光敏树脂，快速成型的光斑直径为0.1mm，制造精度达到0.1mm以内，能满足临床需要。
具体见论文基于快速成型的个体化人工半膝关节的研制。
植 骨
取腓骨植骨术
腓骨的位置比较表浅，切取较容易，且有一定的强 度，但不能得到松质骨。一般切取腓骨中1/3或上1/2。 在成人应保留远端1/4，在儿童应保留远端1/3，如太 靠近下1/3，以后会发生踝关节疼痛和外翻畸形，所以 仅切取中1/3，还应注意保护好骨膜管，以保证踝关节 的稳定性。切取时，应小心避免损伤腓总神经和避免 切断腓骨长、短肌。
植
骨
解放军第359医院骨科 方 谦
骨移植的概念和分类
骨移植或称植骨，是将骨组织移植到病人体内骨骼有缺损或 需要加固或固定处的一种手术。 提供骨组织的个体为供体，接受骨组织的为受体或宿主，植 入的供体骨组织称为骨移植物，受体接纳骨移植物的部位称为 植床。 当供体和受体为同一个体时为自体骨移植，植入物为自体骨。 当植入骨不是从自体而是从异体获得时有三种情况:一、供体与 受体为同基因同种异体，例如同卵双生子或同系动物，称为同 基因(或称同质)骨移植，植入物称为同基因骨移植物，它与自 体骨一样不存在免疫排斥现象;二、供体与受体为异基因同种异 体，例如一般的人与人或兔与兔之间，称为同种异体骨移植， 植人物为同种异体骨。三、供体与受体为异种，例如牛骨用于 人体，称为异种骨移植，植入物为异种骨。
常用骨移植术
一、骨皮质植骨术：①单侧上盖植骨术；②双侧上盖 植骨术；③不用内固定的上盖植骨术；④嵌入植骨术； ⑤骨钉植骨术；⑥支撑植骨术； 二、骨松质植骨术 三、其他植骨术：①“H”形植骨术；②脱钙骨植骨术 ③异种或同种骨加自体骨髓移植术④带肌蒂骨块植骨 术⑤吻合血管的骨移植
影响骨移植成功的因素
移植骨块大小的影响
骨松质的成骨诱导能力优于骨皮质，与骨松质块 的大小不成正比。骨松质块大小应适当，当小于1mm 时，则无成骨活性，组织学上不能证实细胞存活，反 而引起异物刺激作用，产生炎性反应。骨松质的厚度 也很重要，应限制在5mm以下，有利于骨表面存活的 细胞与受区骨最大限度的接触，使周围血管尽快长入。 而且移植骨块应与受区紧密接触，填充死腔。有人在 应用骨皮质和骨松质混合移植时，将骨皮质放在中央 骨缺损处，而把骨松质放在四周，使其与周围软组织 相接触，发现骨形成较快。
骨量不足的口腔种植外科技术
骨增量手术
1.引导骨组织再生术（GBR）：解决水平骨量不足 2.Onlay植骨术：解决水平或垂直骨量不足 3.骨挤压术：解决水平骨量不足 4.骨劈开术：解决水平骨量不足 5.上颌窦提升植骨术：解决上颌磨牙区垂直骨量不 足 6.下牙槽神经移位术：解决下颌磨牙区垂直骨量不 足
1.引导骨再生术
GBR(guided bone regeneration)
2. 不可吸收性膜（质硬，有一定抗力性，可成
型有利于维持空间） 钛膜 聚四氟乙烯膜（PTFE）
骨移植材料
1. 自体骨 髂骨、颏部、磨牙后区、植牙窝制备时的碎骨
2. 同种异体骨 冻干骨 脱矿冻干骨
3. 异种异体骨 羟基磷灰石
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常见的骨量不足的部位
垂直高度不足的区域
•
上颌磨牙区
•
下颌磨牙区
•
下颌前牙区
水平厚度不足的区域
•
上颌前牙区
•
下颌前牙区
•
下颌磨牙区
上颌窦的扩张导致上颌磨牙区垂直骨量不足
长期缺牙致牙槽嵴顶的吸收，使下颌磨牙区牙槽嵴顶与下 牙槽神经管的距离减少。
牙周炎常表现为下前牙区的水平性骨吸收，导致 下前牙的垂直和水平性骨量不足，影响修复后的美学 效果。
屏障膜的特点
1. 良好的生物相容性 2. 无毒性 3. 稳定性好，不易与组织发生反应 4. 允许组织液通过，但可阻止结缔组织
和上皮细胞通过 5. 临床可操作性及贴合性好
屏障膜的分类
1. 可吸收性膜（可与软组织结合，质软 不容易
裂开，其缺点是无抗力性，无成型性不利于维 持空间） 胶原膜 聚乳酸膜
外科植入物 人工骨 专用要求
外科植入物人工骨专用要求
外科植入物人工骨是一种用于替代或修复人体骨骼缺损的医疗器械。
由于其直接植入人体内部，与人体组织和生理环境密切接触，因此需要满足一系列专用要求，以确保其安全性、有效性和可靠性。
1. 生物相容性：人工骨材料应具有良好的生物相容性，即不引起免疫排斥反应、炎症反应或过敏反应，同时不影响周围组织的生长和修复。
2. 力学性能：人工骨应具备与人体骨骼相似的力学性能，以承受正常的生理负荷，并为周围组织提供足够的支撑。
3. 骨传导性和骨诱导性：为了促进骨生长和愈合，人工骨材料应具有良好的骨传导性和骨诱导性，能够引导骨细胞的生长和分化。
4. 塑形和加工性能：人工骨应具有良好的塑形和加工性能，以适应不同部位和形状的骨骼缺损，并便于医生进行手术操作。
5. 消毒和灭菌：人工骨在植入前必须经过严格的消毒和灭菌处理，以防止感染和传播病原体。
6. 长期稳定性：人工骨应具有良好的长期稳定性，不发生降解、变形或失效，以确保其在体内的长期使用效果。
7. 质量控制：生产厂家应建立严格的质量控制体系，对人工骨材料的性能、质量和安全性进行严格监控和检测。
总之，外科植入物人工骨的专用要求旨在确保其安全、有效地修复和替代人体骨骼缺损，提高患者的生活质量。
口腔材料学教学 口腔种植材料1
解决方法
研究梯度功能材料涂层技术和方法 研究复合涂层 研究新的复合的涂层材料 设计新的涂层材料的力学相容性
陶瓷类种植材料 生物 陶瓷
广义的 生物陶 瓷
狭义的 生物陶 瓷
生物陶瓷（Bioceramies）是指用作特定的生物或生理
功能的一类陶瓷材料，即直接用于人体或与人体相关的生物、医 用、生物化学等的陶瓷材料。广义讲，凡属生物工程的陶瓷材料 统称为生物陶瓷。狭义的生物陶瓷是指植入人体或与人体组织直 接接触，使机体功能得以恢复或增强可使用的陶瓷。
金属类种植材料
作为种植材料，对金属要求： ①优良的耐腐蚀性 ②无毒、副作用，组织相容性好 ③适宜的机械性能，耐磨、坚固 ④合理的价格
金属类种植材料
316L不锈钢 硬度低（维氏硬度仅165） 表面易于压痕，极限抗拉张强度、屈服强度和 疲劳强度均低，易变形折断 抗腐蚀性差 易加工,价格低廉 主要用于骨折固定的微小夹板和螺钉
概述
(4)良好的耐消毒灭菌性能：种植体在植入前 必须严格地施行消毒灭菌，因此要求所用的种 植材料不会因高压、高温、各种消毒液体和气 体的浸泡熏蒸、紫外线和γ射线照射等处理而 发生变形，又不会滞存残量消毒物质，以保证 种植手术的安全和成功。
概述
口腔种植材料的相关概念 非负荷区种植与负荷区种植 非负荷区种植---材料不承担功能运动所需的应力或只分 担很少部分,如颌面的美容修复、牙周骨缺损修复、牙 槽嵴的增高等,对材料的要求主要是生物学性能. 负荷区种植---材料承担传递功能运动所需的外力,如人 工种植牙根、大面积颌骨缺损修复、关节的修复与替 代等.对材料的要求除生物学性能外,重要的是生物力 学性能.
金属类种植材料
人工骨(磷酸三钙生物陶瓷)介绍
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
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
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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
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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
孔300-400μ
孔630-700μ
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精准控制产品的形态和尺寸
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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
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植骨材料需要满足的孔径
植骨材料需要满足的孔径
植骨材料是一种用于骨缺损修复的材料，它可以替代人体骨骼中缺失
的部分，促进骨组织再生和修复。
植骨材料的孔径是影响其性能和效
果的重要因素之一。
那么，植骨材料需要满足的孔径是多少呢？
首先，我们需要了解植骨材料的孔径对其性能和效果的影响。
植骨材
料的孔径大小直接影响其孔隙率、表面积和孔径分布等特性，从而影
响其生物学性能和机械性能。
孔径过大会导致材料的强度和刚度降低，孔隙率增加，影响其力学性能和稳定性；孔径过小则会影响材料的渗
透性和生物活性，影响其生物学性能和再生能力。
根据相关研究和临床实践，植骨材料的孔径一般应在10-1000微米之间，其中，孔径在100-500微米之间的材料具有较好的生物学性能和机械性能。
这是因为这个范围内的孔径可以提供足够的孔隙率和表面积，有利于细胞黏附和生长，促进骨组织再生和修复；同时，这个范
围内的孔径可以保持材料的力学性能和稳定性，有利于材料的长期稳
定性和生物相容性。
此外，植骨材料的孔径分布也需要考虑。
孔径分布应该均匀，避免出
现孔径过大或过小的聚集现象，影响材料的性能和效果。
同时，孔径分布也应该符合骨组织的结构和特性，有利于材料与周围组织的结合和生物学性能。
总之，植骨材料的孔径是影响其性能和效果的重要因素之一。
植骨材料的孔径应该在10-1000微米之间，其中，孔径在100-500微米之间的材料具有较好的生物学性能和机械性能。
此外，孔径分布也需要均匀和符合骨组织的结构和特性。
只有满足这些要求，植骨材料才能发挥最好的效果，促进骨组织再生和修复。