骨移植替代材料
生物材料-1-概述
（Biomaterials）
概述
生物材料主要是由医学需要而发展 起来的，所以又称生物医学材料。
生物材料是用于人体组织和器官， 起替代、增强、修复等治疗作用的 材料。生物材料的发展历史悠久， 尤其从20世纪80年代以来获得了高 速发展。生物材料的研究涉及到整个材料学科以及生 物化学、医学、药学等，是多学科交叉的边缘学科。
12 month explant - Passivated
镍 钛 形 状 记 忆 合 金 9 month explant - Non-Passivated
⑶ 具有必要的强度、耐磨性和耐疲劳性能。如髋关节 在静止状态承受体重的二分之一，水平步行时承受的 重量为静止时的3.3倍，而跑步时则为4倍以上。此外, 每步行一公里大约活动1000次，按照一般的生活情况, 每年大约承受1×106 ~ 3×106次重复负荷的作用。
1970~1998美国膝髋关节的植入数量 （增长速度约为10%） 膝关节
髋关节
生物材料品种很多，有不同的分类方法。通常是按材
料属性分为高分子材料、金属材料、陶瓷材料、复合
材料。根据材料的用途，这些材料又可以分为生物惰
性(bioinert)、生物活性(bioactive)或生物降解(biode-
gradable)材料。
这些材料通过长期 植入、短期植入、
表面修复分别用于
硬组织和软组织修 复与替换.
用于替换连接的材料
铝夹板
不锈钢用于植入材料
Co基CrMo合金用于植入材料
不锈钢+聚四氟乙烯髋骨
陶瓷-陶瓷髋骨替代材料 骨水泥应用
羟基磷灰石涂覆产品应用 可完全吸收和注入的骨移植材料
随着新材料、新技术、新应用的不断涌现，生物医用 材料吸引了许多科学家投入这一领域的研究，成为材 料学研究最活跃的领域之一。
钽材料在生物医疗领域的具体应用
钽材料在生物医疗领域的具体应用1. 钽涂层钽金属优异的耐腐蚀性，将其涂覆在某些医用金属材料表面，以阻止有毒元素的释放，提高金属材料的生物相容性，同时钽涂层也提高了材料在人体中的可视性。
钽涂层可提高钛金属的骨整合性能，增进细胞的粘附能力，促进细胞的生长。
钽涂层更高的表面能和更好的润湿性改善了细胞与植入材料之间的相互作用。
除了金属材料外，钽还可以涂覆在一些非金属材料表面，如碳笼表面涂覆钽用于脊柱融合术，钽涂层提高了碳笼的强度、韧性以适合脊柱承力及更好地满足手术过程的要求。
2. 钽支架、钽丝、钽片钽金属可以制成各种形状和尺寸的钽片，根据人体各部位的需要进行植入，如修补、封闭人体破碎头盖骨和四肢骨折的裂缝及缺损。
用钽片制成人造耳固定在头部之后，再移植皮肤，经过一段时间后，新移植的皮肤生长得很好，几乎看不出是人造钽耳朵。
钽的延展性好，可制成与头发丝相当甚至更细的丝。
其作为手术缝合线具备灭菌简易、刺激较小、抗张力大等优点。
钽丝可用于缝合骨、肌腱、筋膜，以及减张缝合或口腔内牙齿固定，还可用作内脏手术使用的缝合线，或嵌人人造眼球中，还可以替代肌腱和神经纤维。
利用钽丝可编织成网状球囊扩张支架，钽支架在X光下清晰可视，非常便于监测和随访。
其长期滞留体内无断裂及腐蚀。
柔韧性良好，钽丝支架可以较好地适应动脉的正常搏动，能够快速、准确地缩放。
3.纳米载体钽是5种具有生物相容性的元素中较好者。
在生物组织和其他环境中，钽表面能立即生成一层化学稳定的钝化膜，从而使钽具有良好的化学稳定性和抗生理腐蚀性，并具有生物相容性。
介孔氧化钽纳米颗粒作为一种新型纳米载体，既具备良好的药物载体性能，又能产生放疗增敏效应；介孔氧化钽的纳米体系可以高效装载阿霉素，延长药物在体内的半衰期，并在肿瘤部位实现pH响应的药物释放，有利于肿瘤靶向化疗；钽元素本身有着较好的放疗增敏效果，使得最终的放化疗治疗效果有显著的提升。
4.多孔钽人工关节多孔钽金属具有3D多孔空间构型，高摩擦系数、良好的机械性能及组织长入特性，使得它成为关节重建中具有广泛应用前景的骨替代生物材料。
骨再生材料的制备及其在临床中的应用
骨再生材料的制备及其在临床中的应用自然界中，骨骼是人类身体内最坚固、最重要的组织之一。
然而，由于人类各种原因，骨骼受到损伤，而因为骨的特性，它是很难自己修复的。
因此，需要人工干预，使骨骼恢复原来的强度和形态。
这时，骨再生材料就被广泛应用，它们可以在人类体内与自身骨骼或细胞产生一种“化学反应”，从而实现骨赛生。
本文将讨论骨再生材料的制备及其在临床中的应用。
一、骨再生材料的分类骨再生材料是一类特殊的生物材料，主要用于骨缺损修复和骨折愈合。
目前，骨再生材料在医疗领域中已经广泛应用，而且随着技术的发展，不断出现新的骨再生材料。
按照其来源和性质，骨再生材料可以分为天然和人工合成两种。
1. 天然骨再生材料天然骨再生材料来源于人或动物体内组织化合物的提取物、制备物或分离和刺激生长因子等材料。
天然骨再生材料具有生物相容性高、易于附着和滋生细胞等优点，是最优秀的骨再生材料之一。
目前常用的天然骨再生材料主要包括以下几类：（1）自体骨：从患者自身身体中取出，经过一系列的处理和加工后，就成为一种天然的骨再生材料。
这种材料的优点是源自人体本身，不会被排异，而且在患者自我免疫上具有很好的效果。
（2）异体骨：从与患者血缘关系不太密切的“捐献者”体内取出，然后经过一定的检测和处理，可以转化为骨移植材料。
这种材料的特点是有充足的供应和种类，而且操作简单，但可能会对不同个体产生免疫作用，产生排斥反应。
（3）动物骨：从动物体内提取出来的骨组织，通常是牛、马、猪等动物的骨骼。
这种材料的特点是来源广泛，价格比较低廉，但生物相容性较弱，不能被自身骨结构所替代，并且可能引发动物骨源性感染。
2. 人工合成骨再生材料人工合成的骨再生材料是指人工合成的骨质组织材料，通过改变其物化特性，使其更符合人体组织的特性。
这种材料主要包括以下几类：（1）人工骨粉：由生物活性玻璃、氢氧化钙、三羟基磷灰石等材料制成，与自身骨组织能够形成化学键，容易被身体吸收和利用。
纳米脱钙骨基质的制备及其性能检测
纳米技术在医学中的应用纳米脱钙骨基质的制备及其性能检测作者：潘意民班级：192102 学号：20101000725【摘要】[目的]通过MICROS超细粉碎机制备同种异体纳米脱钙骨基质(DBM)，观察纳米DBM结构特征，研究DBM纳米化工艺及其作为骨移植替代物的生物相容性。
[方法]采用改良Urist法制备同种异体脱钙骨基质，液氮冷冻球磨机将块状DBM预粉碎，使用MICROS超细粉碎机进一步研磨粉碎制备纳米DBM。
电镜扫描观察其结构，按照我国卫生部《生物材料和医疗器材生物学评价的技术要求》中的标准，对纳米DBM进行急性毒性实验、热原实验、溶血实验等检测。
[结果]制备颗粒直径在50～200纳米的脱钙骨基质，生物相容性检测无毒性，无热源性，不引起溶血反应，纳米DBM具有良好的生物相容性。
[结论]纳米DBM可在低温或控制温度条件下制备，是一种无毒、无刺激，不含热源、不引起免疫排斥反应的生物材料，具有良好生物相容性。
【关键词】纳米脱钙骨基质;MICROS超细粉碎机;显微特征;生物相容性随着对疾病认识程度的加深及外科技术的发展，临床上对骨移植的需求量越来越大[1]。
据统计，在美国每年约施行42万余例植骨融合术，其中60%以上为脊柱融合术。
用于脊柱融合术的骨移植替代物和促进骨融合相关产品的医疗市场达4～20亿美元[2]。
按此估算，我国每年实施的脊柱融合术数量不亚于这一数字，其未来的骨移植材料市场需求极大。
目前国内外骨移植的材料主要包括自体骨、异体骨和合成骨替代材料3大类。
自体松质骨，特别是自体髂骨被认为是骨移植材料的金标准，但其也存在供骨量及供骨尺寸和大小有限、手术时间延长、患者创伤增加、供骨区并发症等缺点[3]。
同种异体脱钙骨基质是经过特殊处理制成的一类异体骨，是由胶原蛋白、非胶原蛋白以及较低浓度的生长因子等组成的复合物，是异体骨移植替代材料中免疫源性最弱的一种。
不同条件制备的脱钙骨基质存在骨诱导和骨传导性能的差异，另外由于脱钙骨基质失去了绝大部分的无机成分，其生物力学特点几乎完全消失，不适用于需要承受重力和其他任何应力的部位。
椎体植入物分类
椎体植入物分类椎体植入物是一种用于治疗椎体疾病的医疗器械，广泛应用于脊柱手术中。
根据其不同的材质和功能，椎体植入物可以分为以下几类：1. 金属植入物金属植入物是最常见的一类椎体植入物，常用的金属材质包括钛合金、不锈钢等。
金属植入物具有高强度和优良的稳定性，可以提供良好的支撑力，帮助恢复脊柱的正常结构和功能。
常见的金属植入物有椎间融合钉、螺钉、钢板等。
2. 聚合物植入物聚合物植入物是一种以聚合物材料为主要成分的植入物，常用的聚合物材料包括聚乙烯、聚丙烯等。
聚合物植入物具有良好的韧性和可塑性，可以模拟椎体的力学性能，减轻手术对椎体的损伤。
常见的聚合物植入物有椎间融合器、椎间盘置换器等。
3. 生物植入物生物植入物是以生物材料为主要成分的植入物，常用的生物材料包括骨骼、软骨、自体骨等。
生物植入物具有良好的生物相容性和生物活性，可以促进骨组织再生和修复。
常见的生物植入物有自体骨移植、骨替代物等。
4. 人工植入物人工植入物是一种以人工材料为主要成分的植入物，常用的人工材料包括陶瓷、碳纤维等。
人工植入物具有轻质、高强度和良好的生物相容性，可以减轻手术对椎体的负担，并提供稳定的支撑。
常见的人工植入物有人工椎间盘、人工椎体等。
5. 混合植入物混合植入物是一种由两种或多种不同材料组成的植入物，常见的混合植入物有金属-聚合物复合植入物、金属-生物复合植入物等。
混合植入物可以综合不同材料的优点，提供更好的治疗效果和生物力学性能。
椎体植入物的选择应根据患者的具体情况和手术需求来确定。
在选择植入物时，应考虑植入物的材质、形状、大小等因素，以及与患者的生物相容性和手术操作的难易程度。
此外，植入物的使用应符合医疗器械的规范和标准，确保手术的安全和有效。
椎体植入物是一种重要的脊柱手术辅助工具，不同类别的植入物具有不同的特点和应用范围。
在临床应用中，医生应根据患者的具体情况选择适当的植入物，以提供最佳的治疗效果和手术安全。
随着医疗技术的不断进步，相信未来椎体植入物会有更广阔的应用前景。
高科技接骨妙法
高科技接骨妙法作者：暂无来源：《检察风云》 2020年第7期文/邱林广大医师及科学家长期致力于寻找合适的材料和有效的方法实施接骨手术。
近日，英国、美国及日本医学家分别侧重不同的方面，将3D打印技术与骨外科技术结合起来，开发出一套行之有效的人造骨骼移植技术。
数千年来，人类的骨骼损伤屡见不鲜，如何进行修复一直是困扰医疗界的一大难题，人们不断研究使用什么样的材料来修复受损的骨头。
有证据表明，早在新石器时代的秘鲁和古埃及就已经有骨骼修补技术了，那时还没有高超的医术，人们使用的是黄金和铁等材料来充当填充物，而不是真正的骨头。
骨外科医生需要一种与人体骨骼高度相似的材料，用于替代发生病变或被撞击损坏的骨骼，希望让患者的受伤部位尽可能地恢复原有的功能。
几个世纪以来，医学家们尝试了众多不同的修复方法，并证实自体（患者自身）骨移植是治疗骨缺损的有效方法。
但是，由于某些患者损伤严重，骨骼缺失较大，从其自身提取骨头移植，往往不能满足受伤部位的要求。
而且，从健康的人体部位切割骨头，患者须经受一次额外的手术，有疼痛及感染的风险，往往对人体的伤害较大。
人们意识到自体骨移植的种种缺点，为此不断探索将新材料、新技术用于修复人体骨骼缺损。
3D打印骨骼据英国《自然》杂志报道，人体的骨骼破损有多种情况，有很多破损部位并不是整齐划一的。
为了准确地连接用于替换伤处的骨骼，外科医生需要精确绘制出需要替换的部分。
近日，英国科学家将时下颇为热门的3D打印技术与骨外科技术结合起来，为精确修复骨骼提供了指南。
3D打印技术是组织工程学的一种高速仿形技术，它以计算机三维设计模型为蓝本，利用激光引导、喷墨打印等技术，将生物材料通过逐层堆积黏结，叠加塑型，最终形成仿真的形状。
将3D打印技术与骨外科技术相结合，可以让医生为每一位病人专门定制植入的骨骼。
打个比方，假如一个有颅骨缺损的病人需要治疗，医生可以扫描他的颅骨，然后打印出与病人受伤位置的尺寸和形状相同的一部分颅骨。
硫酸钙移植结合内固定治疗胫骨平台塌陷骨折
Ｂｏ ａ ｔ Ｓｕ ｓ ｉ ｕｔ ｍ ｂ ｎｅ ｔ ｎｔ ｒ ａｌＦｉ ａ ｉ ｎ ｉ ｅ ｍ ｅ ｆ Ｆｒ ｃ ｕｒ ｆ Ｔｉ ｉ ｌ Ｐｌ ｔ ａ ｎｅ Ｇｒ ｆ ｂ ｔｔ ｅ Ｃｏ ｉ ｄ ｗｉ ｈ Ｉ ｅ ｎ ｘ ｔ ｏ ｎ Ｔｒ ａｔ ｎｔ ｏ ａ ｔ ｅ ｏ ｂ ａ ａ ｅ ｕ
ｔ ｒ ａ ｍ ｅ ｏｎｆ ａ ｔ ｒ ｉ ａ１ｐｌ ｔ ａ ｉｈ Ｂｏ ｒ ｆ ｈｅ ｔ ｅ ｔ ｎｔｏｆｃ ｒ ｃ ｕ ｅ ｏｆｔｂｉ ａ ｅ Ｕ ｗ ｔ ｎｅ Ｇ ａ ｔＳｕｂ ｔｔ ｅ ａ ｎｔ ｒ ｌｆｘ ｔｏ ａ ｆｉｍ ａ ｉ ｅ． ｓ ｉｕｔ ｎｄ ｉ ｅ ｎａ ｉ ａ ｉｎ ｗ ｓ ａ ｆｒ ｔｖ
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骨组织工程支架材料：脱矿骨基质
中国组织工程研究 第18卷 第3期 2014–01–15出版Chinese Journal of Tissue Engineering Research January 15, 2014 Vol.18, No.3P .O. Box 10002, Shenyang 110180 426www.CRTER .org陈海霞，女，1987年生，山东省德州市人，汉族，昆明医科大学在读硕士，主要从事口腔种植修复专业。
通讯作者：谢志刚，副教授，昆明医科大学附属口腔医院口腔种植修复科，云南省昆明市 650031doi:10.3969/j.issn.2095-4344. 2014.03.016 []中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号:2095-4344 (2014)03-00426-06 稿件接受：2013-10-05Chen Hai-xia, Studying for master’s degree, Department of Implantation and Prosthodontics, Affiliated Stomatological Hospital, Kunming Medical University, Kunming 650031, Yunnan Province, ChinaCorresponding author: Xie Zhi-gang, Associate professor, Department of Implantation and Prosthodontics, Affiliated Stomatological Hospital, Kunming Medical University, Kunming 650031, Yunnan Province, ChinaAccepted: 2013-10-05骨组织工程支架材料：脱矿骨基质陈海霞，谢志刚(昆明医科大学附属口腔医院，云南省昆明市 650031)文章亮点：1 此问题已知的信息：脱矿骨基质是一种经盐酸脱矿、消毒、冻干等处理的动物骨或人类骨，它是脱矿后的骨基质成分，保留了骨质本身的多孔网状结构。
不同植骨材料对于胫骨高位截骨术后骨质愈合及并发症的影响
不同植骨材料对于胫骨高位截骨术后骨质愈合及并发症的影响随着人口老龄化，骨性关节炎的发病率明显增高，其中膝内翻畸形已经严重影响人们的生活质量。
目前，胫骨高位截骨术（HTO）成为治疗膝内翻畸形的主要手段，HTO需要在截骨区域进行填充植骨。
骨移植材料种类繁多，在骨传导性、骨诱导性和成骨能力上各有所长，但目前尚无一种骨移植材料具备所有特性并完全替代自体骨。
本文主要探讨自体骨、同种异体骨及纳米人工骨三种不同的植骨材料在HTO中的应用，观察术后愈合及并发症。
标签：骨性关节炎；膝内翻畸形；HTO；植骨材料膝关节骨性关节炎（KOA）[1]是一个以关节软骨退行性改变和丢失为核心，继发关节边缘和软骨下骨质增生为特征的慢性关节炎症性疾病。
膝关节骨性关节炎会进一步导致膝内翻畸形的改变，HTO用于膝内翻畸形的治疗效果明确，主要以改变负重力线达到改变胫骨平台负重面，缓解疼痛目的。
故以下将重点探讨膝内翻畸形发生因素及HTO中植骨材料的研究概况。
1造成膝内翻畸形的因素现代医学大量研究后认为膝关节内翻畸形为骨发育紊乱性疾病，属于遗传性疾病。
常见的病因有：①管状骨和脊柱的生长缺陷；②软骨和纤维组织的发育紊乱；③骨质密度、皮质骨干结构和干骺端塑型异常。
股骨外髁发育畸形导致应力失衡是软骨退变的原因之一。
Senavonge[2]等研究认为，髌股关节的稳定性和髌股关节的骨性形态有很大的关系，股骨滑车形态起主要影响。
正常解剖结构中，膝关节内侧关节软骨缺少覆盖，内侧胫骨平台缺少软骨保护，导致膝内侧关节面在受到外力是承受更大的压力。
Papalia R[3]等研究认为半月板切除术后的患者长期将发展为骨性关节炎。
目前临床上对于早期的膝内翻畸形主要采取HTO，HTO被认为是治疗KOA 的有效方法。
对于可行HTO的膝内翻畸形患者必须要行双下肢全长正位X线及患侧核磁共振检查，以便了解膝内翻及膝关节软骨损伤程度，决定具体手术方案。
2关于HTO中植骨材料的种类及选择HTO需要对胫骨近端进行平台截骨，以便矫正内翻畸形，在截骨部位填充植骨材料后以钢板固定。
医用诱导骨基质是什么医用诱导骨基质临床应用24例报告
医用诱导骨基质是什么医用诱导骨基质临床应用24例报告医用诱导骨基质是将骨形成蛋白(BMP)与祛除抗原特性后的异种松质骨复合而成的重组异种骨，是近年来医学研究的一项新成果。
它具有BMP的高度诱导成骨作用，又有松质骨的支架作用。
实验研究及早期的临床研究均证实其有良好的促进骨折愈合，填补骨缺损的作用，而且有不受来源及保存限制的优点。
2006年8月～2009年12月应用医用诱导骨基质作为自体骨替代物治疗24例骨缺损、陈旧性骨折、骨折延迟愈合或骨不连、脊柱骨折等患者，取得较好的临床疗效。
现报告如下。
资料与方法一般资料：本组24例，男19例，女5例；年龄3～69岁，平均33.04岁；陈旧性骨折、骨折延迟愈合或骨不连14例，新鲜骨折伴骨缺损8例，脊柱骨折2例，随访1～8个月，平均随访4.5个月。
方法：材料采用含BMP的医用诱导骨基质(金骨威)，分为粒、条两种剂型，患者行手术治疗时将医用诱导骨基质1～3g填充于骨折间隙或缺损处以代替自体植骨。
对骨折不愈合的一部分患者，如骨折端硬化程度，切除硬化骨，更换内固定；骨折周围条状医用诱导骨基质植骨。
所有患者在植入时注意将医用诱导骨基质以伤口局部渗血浸透，有空腔者需填满空腔。
结果24例患者于治疗1～8个月后随访复查X线摄片，植入医用诱导骨基质处均出现明显骨痂，所有患者按临床骨折愈合标准1～5个月均达到临床愈合，平均愈合时间为48.96±18.41天，24例患者中早期有5例术后1周左右切口出现黄褐色血清样分泌物，每日渗出量10～30ml,持续5～12天，渗出期间患者体温正常，所有患者局部无红肿痛热，复查血常规均正常，渗出与植入医用诱导骨基质数量无关。
5例患者除1例于出现渗出后1周给药外，其余4例均于渗出后立即开始根据体重口服地塞米松0.375～0.75mg,2～3次/日，连续3天后停药。
5例患者均于口服地塞米松1周内伤口停止渗出。
讨论自1887年Ollier首次进行骨移植的研究以来，经过不断深化和完善，逐渐广泛应用于临床，形成了传统的骨移植术。
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骨移植替代材料——国外专家讲座
发表者：王呈 1710人已访问
2011年中华医学会第十三届全国骨科学术会议暨第六届国际学术大会（COA）在北京国家会
议中心隆重举行。在12月4日早晨的教程讲座上，德国柏林创伤中心Michael Wich教授应
邀作了题为“骨替代材料在创伤骨科的应用”的报告，深入浅出地阐述了骨与骨替代材料移
植的原则和理念，对临床有很好的指导意义。作为报告翻译，我有义务将它整理出来，为提
高创伤骨科的学术水平尽微薄之力。
自1862年Jobi MeeKren冒教会之大不韪，利用犬颅骨为一名颅骨缺损士兵进行移植修复，
至第一次世界大战前后受到世人公认，骨及骨替代物移植技术发展至今已有200多年历史，
成为临床上治疗骨缺损的重要手段，并得到广泛应用。在欧洲，骨移植替代材料的应用呈逐
年增加趋势，2010年就超过50万例。应用的移植物材料品种也越来越多，包括自体骨、同
种异体骨、异种骨、人工合成骨、脱钙骨基质和骨形态发生蛋白（BMP）等。不过，应用最
多的依然是自体骨移植，所占份额几乎达到2/3。
在创伤骨科临床实践中，常常遇到结构性骨缺损,骨折塌陷的关节面复位后会遗留软骨下骨
缺损，还有骨折愈合不良和萎缩性骨不连等。这些情况均需要移植骨骼或骨骼替代品进行治
疗。至于如何重建骨骼，促进骨愈合，则要遵循所谓“钻石法则”[1]，即从4个基本要素
出发加以考虑：①骨传导基质，系提供间充质干细胞迁移、黏附和增生的基质，为血管长入
和新骨形成提供支架；②骨诱导因子，包括BMP、肿瘤生长因子（TGF）-β、成纤维细胞生
长因子（FGF）、血小板源性生长因子（PDGF）、胰岛素样生长因子（IGF）等，能够刺激原
始、未分化的多能干细胞向成软骨细胞或成骨细胞分化，形成新骨；③成骨细胞，包括骨原
细胞（成骨细胞或骨祖细胞），一旦植入合适的环境，就能够直接形成新骨；④稳定的生物
力学环境，有助于将自然的生物力学应力传递到周围的正常骨结构上，增强植骨部位对内固
定物的把持力，满足力学支撑的要求。
自体骨基本上具备上述4个基本条件，移植3～6个月之后便可以完成骨的爬行替代、再生
和塑形。因此，自体骨移植一直被认为是植骨的金标准，临床上进行植骨手术首选自体骨。
问题是，自体骨取材有限，切取供移植的骨骼时难免增加失血量，延长手术时间，给病人增
加痛苦，供区部位还会有一定的不适，甚至出现并发症。正是这些固有的缺陷，使自体骨移
植在临床的应用受到一定限制，迫使人们去寻找并应用其他替代材料，以满足临床治疗的需
要。
目前，临床上用于移植修复骨缺损的材料包括自体骨、同种异体骨、异种骨和人工合成骨。
各种材料的特性不一，论及优势和缺点，则各有千秋。自体松质骨和皮质骨都具有良好的骨
诱导能力、成骨能力和骨传导作用，但皮质骨的生物力学性能略高一筹；自体骨髓虽然也有
很好的成骨和骨诱导能力，但缺乏骨传导能力和生物力学性能。它们各自具有不同的适应证
和应用条件。同种异体骨虽然来源比自体骨丰富一点，但也不是没有限制，因为必须考虑供
体状况，要严格防止疾病，特别是血清型肝炎、艾滋病等的传播和交叉感染；另外，异
体骨不含成骨细胞，诱导成骨的能力也比自体骨逊色。异种骨来源丰富，易于获得和加工储
存，作为植骨生物材料有着巨大的潜在价值。然而由于种属间抗原差异，存在免疫排斥反应，
异种骨应用受到较大限制。目前临床应用的异种骨是以牛、猪等动物骨为原料，经过加工处
理后去除或减少异种骨的抗原性，从而减少骨移植所引起的排斥反应。显然，异种骨既没有
成骨细胞，也不具备诱导成骨的生长因子。人工合成骨是指利用生物活性材料或化工合成技
术制造的骨的替代品或者骨折固定材料，主要有高分子合成材料如聚甲基丙烯酸甲酯、高密
度聚乙烯、聚砜、左旋聚乳酸、聚乳酸乙醇酸共聚物、液晶自增强聚乳酸、自增强聚乙醇酸
等，无机材料如羟基磷灰石、硫酸钙复合物、钙铝陶瓷、生物活性玻璃和氧化铝生物陶瓷等。
人工合成骨能支持骨组织形成，但不能诱导骨组织生成。人工合成骨的理化、生物性能及降
解能力均远不及天然骨。
目前临床上可供选择的骨移植替代材料种类繁多，特性不一，如何正确使用是创伤骨科医师
面临的实际问题，值得讨论和推敲。要想取得满意的治疗效果，实施骨移植必须具备几个基
本条件：①植骨部位骨床活性良好；②植骨部位周围软组织床活性良好；③在没有感染的内
置入物的一侧植骨；④内固定稳固；⑤治疗骨折的接骨方法得当；⑥植骨部位生物力学载荷
适当。具体选用哪种骨替代材料进行移植，主要考虑以下4个方面：① 固定的力学稳定性；
②骨折部位血供；③骨缺损范围和大小；④骨折愈合状态。
如果骨折固定足够稳固，周围软组织及骨床的血供未受到破坏，骨缺损也很有限，只是存在
骨折延迟愈合问题，治疗上就需要设法促进骨的诱导成骨。在这种情况下，可以使用BMP-2
或BMP-7。例如，1例青年男性右股骨转子下骨折病人经髓内钉固定，但小转子分离、没有
复位；术后12个月骨折仍然没有愈合，但固定的髓内钉没有松动，内固定依然有效；于是
再次手术，在骨折部位，包括分离的小转子外侧植入BMP，结果术后6个月骨折完全愈合
（图1）。
如果骨折部位的软组织及骨床的血供未受到破坏、骨缺损有限、骨折本身的愈合能力正常，
而骨折的力学稳定性存在问题，治疗上就需要植入具有骨传导性的替代材料以增加骨折的生
物力学稳定性，可以使用羟基磷灰石、磷酸三钙骨水泥、硫酸钙骨水泥等合成人工骨。遇到
骨质疏松性骨折时，治疗上需要增加骨量，增强骨骼与内置入物的界面，加强骨骼对内置入
物的把持力，增加对压缩的抵抗能力及内植入物的抗拔出力。例如，一例86 岁女性病人，
左桡骨远端骨折向背侧成角移位，行切开复位背侧钢板内固定；由于骨质疏松，骨折后干骺
端骨质压缩，复位后出现空隙，遂以人工骨填充；术后骨折愈合，拆除内固定钢板，桡骨关
节面没有发生塌陷（图2 ）。
对于老年人常见的股骨转子间骨折，为了加强股骨头对髋螺钉的把持力，也可以使用人工骨
增加固定的稳定性，确保骨折愈合。方法是在转子间骨折复位后用髓内钉固定，采用空心髋
螺钉锁定。固定到位后，将磷酸钙骨水泥调成糊状，装在注射器内，然后针头与髋螺钉空心
管相连，注入骨水泥。结果显示骨水泥从螺钉头部侧面的孔进入周围骨缝隙里，固化后大大
增加了螺钉和股骨头骨界面嵌合力，固定的稳定性因而得到增强，骨折顺利愈合，避免发生
内固定失效（图3）。
骨质疏松性股骨颈骨折是否也可以采用类似方法增加固定螺钉的稳定性，人们进行了一些研
究。体外研究表明，用这种方法处理后，螺钉在股骨头内的把持力均得以加强，固定的稳定
性明显增加。然而，临床研究结果却并不尽然。Mattsson等［2］报道对118例60～98岁
股骨颈骨折病人行闭合复位2枚空心钉内固定治疗，随机分成两组（实验组58 例，在空心
钉周围注射磷酸钙骨水泥；对照组60例，单纯用空心钉固定），结果显示除研究期间死亡
24例外，得到随访的实验组有44例，其中20例再次手术；对照组有50 例，其中再次手
术者14例(P =0.1)。再次手术的原因包括复位丢失、骨不连或股骨头缺血坏死。在疼痛和肌
力方面，两组没有明显差异；在某些日常活动方面，术后头几周内实验组稍好于对照组，但
在以后随访中两组没有差异。作者因此推
断，用骨水泥加强组的再手术率比较高，仅在早期康复中略有优势，因此不值得推荐。
如果除了血运未受破坏之外，骨折固定的力学稳定性有问题，骨缺损范围大，骨折还没有愈
合，在这种情况下，治疗上需要同时解决骨传导、骨诱导和生物力学稳定性问题，在植入异
体骨的同时，还要加入BMP-2或BMP-7，以诱导成骨。例如，1例股骨下端骨折，经切开复
位顺行髓内钉固定、髂骨植骨；术后发生感染，反复清创，最后切除感染的骨段，导致股骨
节段性缺损，用抗生素骨水泥填充，用外固定支架固定；3 个月后感染迹象消失，拆除外固
定支架，进行最终治疗：取大段异体骨，髓腔内充填万古霉素，再水化后用逆行髓内钉固定
在缺损位置，外侧再用一块锁定钢板加固，3 个月后可见骨痂生长，术后8个月骨痂生长满
意（图4）。
总之，除了自体骨之外，现有的骨替代材料均存在某些缺陷，不能完全满足临床治疗的需要。
未来的骨替代材料应当是优势的组合，不仅有骨传导基质，又有能促进骨愈合的各种生长因
子，载有能够成骨的基质干细胞，接受BMP的刺激；既有很高的生物力学稳定性，又能够
完全降解和整合。随着生物医学工程技术的发展，新型骨替代材料的问世值得期待。