骨填充材料在骨肿瘤中的应用

背景:由于肿瘤造成的骨组织缺损是临床面临的难题之一,而如何修复骨缺损是骨科领域的热点问题.目的:介绍各种骨填充材料在骨肿瘤中的应用,并观察硫酸钙人工骨复合自体骨修复骨肿瘤骨缺损的临床疗效.方法:以"骨填充材料,骨肿瘤,骨缺损"为中文关键词;以"bone filled materials,bone tumor,bone defect"为英文关键词,采用计算机检索2001-01/2011-01 PubMed及CNKI数据库相关文章.共检索到文献40篇,最终纳入符合标注的文献24篇.结果与结论:用于骨肿瘤骨缺损的骨填充材料众多,主要分为自体骨、同种异体骨、人工合成材料.有学者应用复合材料取得了较好的疗效.每种材料在修复骨肿瘤骨缺损中都有各自的优缺点.到目前为止,还没有发现一种理想的骨肿瘤骨缺损填充材料.通过骨组织工程技术获得所需的骨填充材料,可能是今后的发展方向之一.     

不同生物支架材料修复骨缺损的性能与评价

目的:评价不同生物材料修复骨缺损的性能与效果,寻找适合生物材料以利于临床应用.方法:以"生物材料,骨缺损,骨髓基质干细胞,细胞因子,组织工程"为中文关键词,以"biological materials,bone defect,bone marrow stromal cells,Cytokine,tissue engineering"为英文关键词,采用计算机检索1995-01/2010-01相关文章.纳入与有关生物材料与组织工程骨缺损修复相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以22篇文献为主重点讨论了骨缺损修复生物材料及其性能.结果:目前骨组织工程支架材料主要有两类:一类是天然生物衍生材料,由天然生物组织经一系列理化方法处理而得,如胶原、珊瑚、生物衍生骨等.另一类是人工合成材料,主要为生物陶瓷和高分子材料,如钙磷陶瓷、自固化磷酸钙、聚乳酸、聚乙内酯,聚乙烯乙二醇等.目前,单一的材料,无论是生物陶瓷还是高分子(天然或人工合成),都不能满足骨组织修复的要求,因而复合支架材料的研究备受瞩目.如纳米羟基磷灰石与胶原、羟基磷灰石与磷酸三钙、羟基磷灰石与聚乳酸聚羟乙酸复合等.结论:复合支架材料能保证足够的强度而且能有效结合种子细胞和生长因子,有利于组织工程骨的构建.     

骨填充材料在骨肿瘤中的应用

背景：由于肿瘤造成的骨组织缺损是临床面临的难题之一,而如何修复骨缺损是骨科领域的热点问题。目的：介绍各种骨填充材料在骨肿瘤中的应用,并观察硫酸钙人工骨复合自体骨修复骨肿瘤骨缺损的临床疗效。方法：以＂骨填充材料,骨肿瘤,骨缺损＂为中文关键词;以＂bone filled materials,bone tumor,bone defect＂为英文关键词,采用计算机检索2001-01/2011-01PubMed及CNKI数据库相关文章。共检索到文献40篇,最终纳入符合标注的文献24篇。结果与结论：用于骨肿瘤骨缺损的骨填充材料众多,主要分为自体骨、同种异体骨、人工合成材料。有学者应用复合材料取得了较好的疗效。每种材料在修复骨肿瘤骨缺损中都有各自的优缺点。到目前为止,还没有发现一种理想的骨肿瘤骨缺损填充材料。通过骨组织工程技术获得所需的骨填充材料,可能是今后的发展方向之一。     

组织工程骨材料在运动性骨缺损修复中的评价

目的:评价组织工程化人工骨材料的性能和应用,寻找合理的骨缺损修复材料。方法:以"组织工程,骨缺损,人工骨,纳米材料"为中文关键词;以"tissue engineering,bone defect,artificial bone,biological degradation"为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章。纳入与有关组织工程相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以30篇文献为主,重点进行了讨论组织工程纳米级人工骨材料的种类及其性能。结果:可生物降解并具有生物活性的组织工程人工骨材料可作为一种较理想的支架材料应用于骨缺损修复组织工程。修复效果相当或接近自体骨,来源充足,既无免疫排斥反应,又避免取自体骨给患者带来的痛苦和并发症,不影响运动员重返赛场,运动员患者乐于接受。复合材料人工骨在解除运动员患者的后顾之忧的同时,也带来巨大的社会效益。基于纳米羟基磷灰石复合重组人骨形态发生蛋白2制成的支架,不但具有理想的生物相容性、生物降解性和较高的亲和性,而且能提高了骨诱导活性,能够促进新骨的形成。可生物降解并具有生物活性的组织工程人工骨材料在临床使用的初步情况表明,与人体生物相容性良好,无免疫排斥反应,愈合情况良好。结论:骨缺损是常见的运动损伤,一直为运动损伤研究热点。组织工程化骨缺损修复的研究近年来发展迅速,为运动损伤骨缺损修复带来了契机。组织工程复合材料可以发挥不同材料的优势,弥补单一材料的不足,是一种比较理想的支架材料。     

人工骨材料修复骨缺损：多种复合后的生物学与力学特征

背景：当前应用广泛的骨缺损修复方式主要有自体骨移植、异体骨移植和人工骨移植,人工骨移植可避免患者自身取材的痛苦和并发症及同种异体骨免疫排斥的危险。目的：综述近几年来国内外常用的几种人工骨材料的研究进展情况。方法：应用计算机检索2007至2013年中国期刊全文数据库、PubMed 数据库、中国生物医学文献数据库、FMJS 数据库中有关人工骨材料的研究。中文检索词为“人工骨,材料,骨缺损,骨移植”,英文检索词为“artificial bone,material,bone defect,bone graft”。结果与结论：目前常用的人工骨材料有天然高分子材料、人工合成高分子、无机材料、纳米材料。理想的骨移植替代物应该具备以下条件：良好的生物相容性;局部形成微酸性生物环境;利于血管和成骨细胞长入;可完全生物降解;兼具骨生成性、骨传导性和骨诱导性。生物蛋白胶降解及组织相容性较好,且可塑形,但强度较差,以后研究方向主要为加强其强度。人工合成及无机材料强度及支架作用较好,但组织相容性较差,提高其组织相容性很重要。纳米材料为较合适的人工骨材料。目前应用于骨组织工程研究的人工骨材料均有各自的长处和不足,尚不能同时满足理想的骨组织工程细胞外基质材料各方面的要求,而且在生物学和力学特性上与天然骨有差异,故将多种类型材料复合并进行结构和功能修饰,是研制理想骨缺损修复材料的方向。     

组织工程人工骨材料修复长骨节段性缺损的现状与展望

背景:骨移植、人工替代物置换、骨延长等长骨节段性缺损修复方法虽已在临床上应用,但均有各自的局限性.目的:就目前骨缺损的治疗加以回顾总结,并对长骨大段性缺损的修复方式作展望性分析.方法:由第一作者检索PubMed数据库、中文生物医学文献期刊数据库2000-01/2010-12有关长骨大段性缺损修复的文章.英文关键词为"bone defect,bone tissue engineering,artificial bone,bone transplantation,therapy",中文关键词为"骨缺损,骨组织工程,人工骨,骨移植,治疗".排除标准陈旧性文章及重复性研究.结果与结论:保留33篇文献进行文献证据提取.长骨节段性缺损的治疗包括自体骨移植、异体骨移植、骨延长、人工骨替代移植等,以组织工程人工骨的研究、利用为热点和主要发展方向,但以基础性研究和动物实验为多,少见于临床应用.组织工程人工骨在应用于临床长骨缺损治疗之前,尚存诸多问题急需解决,但仍为最有开发前景的骨缺损修复材料.     

组织工程骨材料在运动性骨缺损修复中的评价

目的：评价组织工程化人工骨材料的性能和应用,寻找合理的骨缺损修复材料。方法：以＂组织工程,骨缺损,人工骨,纳米材料＂为中文关键词;以＂tissue engineering,bone defect,artificial bone,biological degradation＂为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章。纳入与有关组织工程相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以30篇文献为主,重点进行了讨论组织工程纳米级人工骨材料的种类及其性能。结果：可生物降解并具有生物活性的组织工程人工骨材料可作为一种较理想的支架材料应用于骨缺损修复组织工程。修复效果相当或接近自体骨,来源充足,既无免疫排斥反应,又避免取自体骨给患者带来的痛苦和并发症,不影响运动员重返赛场,运动员患者乐于接受。复合材料人工骨在解除运动员患者的后顾之忧的同时,也带来巨大的社会效益。基于纳米羟基磷灰石复合重组人骨形态发生蛋白2制成的支架,不但具有理想的生物相容性、生物降解性和较高的亲和性,而且能提高了骨诱导活性,能够促进新骨的形成。可生物降解并具有生物活性的组织工程人工骨材料在临床使用的初步情况表明,与人体生物相容性良好,无免疫排斥反应,愈合情况良好。结论：骨缺损是常见的运动损伤,一直为运动损伤研究热点。组织工程化骨缺损修复的研究近年来发展迅速,为运动损伤骨缺损修复带来了契机。组织工程复合材料可以发挥不同材料的优势,弥补单一材料的不足,是一种比较理想的支架材料。     

骨组织工程支架材料的生物学特性及临床应用

学术背景:骨组织工程用支架材料是骨组织工程研究的主要内容之一,筛选和制备出一种理想的支架材料对于组织工程学发展和应用于临床至关重要。目的:介绍目前研究中出现的各种不同材料的生物学特性和临床应用,展望骨组织工程支架材料的发展方向。检索策略:应用计算机检索NCBI Pubmed数据库1997-01/2007-01关于骨组织工程中支架材料的文章,检索题词包括"bone,tissue engineering,scaffold,bone defect",限定语言种类为"English";同时检索中国期刊全文数据库1997-01/2007-01中文期刊相关文章,检索词为"骨,组织工程,支架材料,骨缺损"。纳入标准:内容与骨组织工程支架材料的结构、生物学特性及临床应用有关,论文具有原创性,观点明确,论据可靠。排除标准:设计不合理的文章及观点模糊的综述。文献评价:初检得到325篇文献,阅读标题和摘要进行初筛,排除238篇,保留87篇,进一步查找全文,保留30篇完全符合纳入标准的文献进行综述。资料综合:目前尚未能制备出一种理想的支架材料。临床上研究较多的有以下几种:①天然有机高分子材料:包括胶原、脱钙骨基质、生物衍生骨支架材料等。②人工合成有机高分子材料:以聚乳酸、聚羟基乙酸及其共聚物PLGA应用最为广泛。③无机材料:应用较为广泛的为羟基磷灰石、磷酸三钙和珊瑚等。④复合材料。⑤添加基因的支架材料。结论:骨组织工程的支架材料应具有支持结构、组织相容和引导成骨的作用。目前骨组织工程的支架材料种类很多、来源不同、性能各异。     

生物材料修复股骨缺损及其性能评价

目的:评价组织工程修复股骨骨缺损各种生物材料的性能和应用,寻找合理股骨替代物.方法:以"组织工程,股骨缺损,干细胞,细胞因子,复合材料"为中文关键词,"tissue engineering,femur defect,Mesenchymal stem cells,Cytokines,Materials"为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章.纳入与有关生物材料与组织工程股骨缺损修复相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以21篇文献为主重点讨论了组织工程股骨骨缺损修复生物材料及其性能.结果:干细胞技术是从少量骨髓组织得到种子细胞,经体外诱导扩增达到一定细胞数量后,与支架材料复合,体外构建组织工程骨,其细胞能够维持成骨细胞特有的生物学特性,能与受区骨组织完全融合,同时避免了免疫排斥反应发生.将两种或两种以上材料复合在一起,或对生物材料表面进行各种各样的修饰,可以促进细胞与材料之间的黏附、提高细胞的生物活性并维持生物功能;利用某种载体转入到种子细胞内,后者在骨缺损区成骨,同时分泌适量的骨生长因子,诱导周围非定向性骨祖细胞向定向性骨祖细胞分化,从而在短时间内募集到足够的具有成骨活性的种子细胞,加快长骨损伤愈合;利用计算机三维虚拟成像技术和计算机数控成型技术预制的复合材料,既有医用复合材料本身的优点,又有精确的和股骨骨缺损周围组织解剖学上契合性,更有近乎完美的外观形态.结论:目前还没有一种材料能完全符合骨组织工程的要求.将几种材料复合在一起,或对生物材料表面修饰,促进细胞与材料之间的黏附、提高细胞的生物活性、维持生物功能是目前组织工程生物材料研究的热点.     

软骨修复材料种类的比较

背景:软骨修复材料要求具有特定的生化、物理性质,如极强的生物相容性、合适的生物降解性、可控的孔径大小、足够的孔隙率等.目的:对比分析各种软骨修复材料的特点.方法:应用计算机检索万方数据库、CNKI数据库2001/2010与软骨修复材料相关的文章,检索关键词为"软骨,修复,支架材料,组织工程,生物材料".结果与结论:软骨组织工程支架材料分为天然支架材料、复合支架材料、可注射支架材料、仿生支架材料等.但是各种材料具有各自的优势与不足,目前多采用复合支架材料或利用仿生原理制备仿生支架材料或是可注射型支架材料,以充分发挥材料的优势,克服不足,使其生物力学特性更加接近天然骨组织.尽管骨组织工程研究已经取得了相当快速的进展和成果,但仍有许多问题需要解决:支架的免疫原性即降解转归及对机体的影响;支架是否可与软骨下骨有效结合;支架材料的降解速度是否可与组织形成相匹配;支架的生物力学性能是否与软骨组织相同或接近等.     

组织工程化骨替代材料的评价及其在修复骨肿瘤性骨缺损中的应用

目的制备和综合评价组织工程化骨替代材料并用于修复骨肿瘤所导致的骨缺损。方法制备狗和人的异体脱钙骨基质颗粒(DBM),提取牛骨形成蛋白(bBMP)并经成骨诱导活性测定,将bBMP与DBM用直接掺和的方法复合后,再与骨水泥(BC)混合制成组织工程化复合材料,进行综合评价后备用。56例下肢骨肿瘤患者在微波诱导高温原位灭活后,应用组织工程化复合材料对遗留的骨缺损进行修复重建。结果bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料具有良好的生物相容性、很强的生物力学强度和成骨诱导活性,并且具有良好的粘合性和可塑形性。临床应用56例,经平均9个月的随访,效果良好且无任何不良反应。患肢膝关节功能评价,优52例(93%),良4例(7%),优良率100%。结论bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料是目前修复骨缺损理想的产品,有广阔的临床应用前景。     

纳米人工骨混合自体骨治疗骨肿瘤及骨病43例

背景:纳米人工骨是一种新型的骨移植材料,具有良好生物相容性等优势,但其治疗骨肿瘤及骨病的临床效果尚有待进一步研究.目的:回顾性分析纳米人工骨混合自体骨治疗骨肿瘤及骨病的临床效果.方法:对43例骨肿瘤及骨病患者病灶进行彻底刮除,选用大小不一的纳米人工骨条或颗粒混合人工骨充填,并用尽量将腔隙填满压实.病理性骨折的4例患者行内固定,其余患者未行内固定,依病情选择适当的支具.观察植骨后患者全身状态及植骨局部情况,术后不同时间X射线片观察植骨局部情况.结果与结论:43例患者均获随访,最短为6个月,最长为24个月.1例患者切口延迟愈合.余患者全身状态及切口愈合均良好.术后1～3个月纳米人工骨混合人工骨植入区与缺损周围的骨组织之间界限模糊,但局部仍可见密度高影.约12个月植入骨区与周围骨组织密度相似.结果证实应用纳米人工骨混合人工骨治疗骨肿瘤及骨病效果满意,且并发症较少,其为一种比较理想的移植骨替代物,且具有良好应用前景.     

骨囊肿植骨后持续被动运动促进骨愈合的疗效观察

Background: Bony cyst is a kind of common benign bone disease, for which, cause is unclear. Multiple bony cyst is rare in clinic. It is supposed metabolic and genetic factors may be involved. People aged 5～ 15 years are commonly affected population (Female: Male 1:2).     

自体骨、同种异体骨及骨形态发生蛋白重组骨治疗腰椎骨折

背景：骨形态发生蛋白重组骨是一种新型植骨材料,已逐步应用于临床,但在椎骨折机骨融合中效果仍少见报道。 目的：比较自体骨、同种异体骨及骨形态发生蛋白重组骨治疗腰椎骨折的疗效差异。 方法：选择2005年3月至2009年3月南阳医学高等专科学校附属第一医院收治的腰椎骨折患者78例,根据植骨材料不同随机分为3组,分别植入自体骨、同种异体骨、骨形态发生蛋白重组骨。     

自体骨髓移植复合人工骨治疗骨缺损

背景：到目前为止,国内人工骨联合自体骨髓移植治疗新鲜骨折、骨缺损方面的基础与临床研究尚未见报道。目的：分析自体骨髓移植复合人工骨修复四肢粉碎性骨折骨缺损的作用途径。方法：42例四肢骨缺损患者按治疗方法分为3组,均采用内固定方法修复骨折骨缺损。复合组采用自体骨髓移植复合人工骨,人工骨移植组仅作单纯的人工骨移植,自体骨髓移植组仅将单纯的自体骨髓注射入骨缺损处。所有患者均行骨特异性碱性磷酸酶活性检测和影像学随访,观察骨痂形成及骨折愈合情况。结果与结论：在内固定后第3,4,6周,复合组伤肢骨痂形成率、骨特异性碱性磷酸酶活性均显著高于人工骨移植组及自体骨髓移植组（P〈0.01）。提示自体骨髓移植复合人工骨较单纯的人工骨移植或自体骨髓移植更能促进早期骨痂反应,加速骨折后骨缺损愈合,缩短骨愈合时间及住院时间。     

自体骨髓移植复合人工骨治疗骨缺损

背景:到目前为止,国内人工骨联合自体骨髓移植治疗新鲜骨折、骨缺损方面的基础与临床研究尚未见报道。目的:分析自体骨髓移植复合人工骨修复四肢粉碎性骨折骨缺损的作用途径。方法:42例四肢骨缺损患者按治疗方法分为3组,均采用内固定方法修复骨折骨缺损。复合组采用自体骨髓移植复合人工骨,人工骨移植组仅作单纯的人工骨移植,自体骨髓移植组仅将单纯的自体骨髓注射入骨缺损处。所有患者均行骨特异性碱性磷酸酶活性检测和影像学随访,观察骨痂形成及骨折愈合情况。结果与结论:在内固定后第3,4,6周,复合组伤肢骨痂形成率、骨特异性碱性磷酸酶活性均显著高于人工骨移植组及自体骨髓移植组(P<0.01)。提示自体骨髓移植复合人工骨较单纯的人工骨移植或自体骨髓移植更能促进早期骨痂反应,加速骨折后骨缺损愈合,缩短骨愈合时间及住院时间。     

Transmembrane bone matrix gelatin-induced differentiation of bone.

In response to chemically-defined bone matrix gelatin (BMG) inside a diffusion chamber implanted in a muscle pouch, mesenchymal cells migrate directionally, aggregate and differentiate into new bone, on the outside of the chamber. BMG diffuses through double membranes 275 to 300 mum in thickness. The inner membrane of pore size is 0.025 mum and the outer membrane of pore size is 0.45 mum. The inner membrane is 1/20 the pore size and the combination is twice the thickness of membranes previously reported to transfer osteoinductive activity of living cells. Autoradiographs show 35S-cysteine-labelled BMG produces very high trans-membrane grain counts while 3H-proline labelled BMG produces very low transmembrane grain counts. Electron micrographs demonstrate that gelatin-derived, uranyl-acetate-stained fine granules interspersed with ruthenium red-staining coarse granules, diffuse through the membrane of 0.025 mum pore size from the inside out. Solitary pale-staining collagen fibrils, possibly formed in interstitial fluid by renaturation of BMG are found in the interior of the chamber and in the interior of the outer 0.45 mum but not the inner 0.025 mum pore size membrane. Densely-stained new bone collagen fiber bundles cover the outer membrane, fill the 0.45 mum subsurface pores for a depth of 0.20 to 30 mum, and thereby attach the new cartilage and bone deposits to the outer surface of the chamber. BMG powders solubilize rapidly in diffusion chambers and produce high yields of new bone. The relationship between denatured collagen and renatured gelatin fibrils in the process of transfer of the bone morphogen from BMG to mesenchymal cell receptors is an intriguing subject for further investigation.