植入介入器械——骨科中的高分子材料

 DateTime:2017-11-20

前言:成人體中有206塊骨頭,這些骨頭在日常人體活動中起著保護內部器官,造血,儲存礦物質,維持身體姿態等功能。感覺上很硬的骨頭并不是一堆無機物的堆積相反,骨頭是有生命,能生長的組織。圖片來源:Thejourneythroughtheskeletalsystem和JewishMedicalAssociationUK在軟骨母細胞形成后大量的膠原蛋白和蛋白多糖等物質在其周圍大量分泌并開始初步礦化形成軟骨

前言:成人體中有206塊骨頭,這些骨頭在日常人體活動中起著保護內部器官,造血,儲存礦物質,維持身體姿態等功能。感覺上很硬的骨頭并不是一堆無機物的堆積相反,骨頭是有生命,能生長的組織。

圖片來源:The journey through the skeletal system和JewishMedical Association UK

在軟骨母細胞形成后大量的膠原蛋白和蛋白多糖等物質在其周圍大量分泌并開始初步礦化形成軟骨。隨著血管的生長,只適應低氧的軟骨細胞死亡,而在軟骨間隙中的造骨細胞則不斷在半空心的軟骨板上堆積類骨質和礦物質形成真骨。生長板制造軟骨而軟骨在生長過程中不斷被真骨替代形成了骨骼的生長。

圖片來源:骨骼的形成和生長,Med in Brief

然而,不同部位的骨骼成分不同所起到的功能不同。在骨頭遭到破壞的時候需要修復所考慮材料也不同,并且不同的修復手法使用材料也不徑相同。在骨組織修復材料中金屬,高分子,無機材料,復合材料都有涉及,然而這篇文章講只側重于高分子材料的應用進行簡單介紹。

全球骨修復材料市場簡介

根據Transparency Market Research的報道,全球骨移植及替代物的市場在2014年達到了23.5億美元,預計以4.5%的年增長率,在2023年時,其市場可以達到34.8億美元。骨修復材料在脊柱上的應用由于老齡化人口的增加和微創手術的需求,直至去年為止仍是占有市場的主導地位。

對于地區而言,北美洲的市場份額在至去年為全球市場最大份額但在未來的時間內,亞洲的市場份額增長預計為最高。就品牌而言,大部分市場份額被Medtronic plc, AlloSource, Stryker Corporation, DePuy Synthes,Baxter International, Nuvasive Inc., Wright Medical Group, Zimmer Inc., andOrthofix Holdings Inc. 幾大公司占有。

常用骨科生物材料及缺點

由于創傷,感染,腫瘤或者發育異常等等原因使骨失去了一些骨質而形成骨缺損。用來修復骨組織的材料涵蓋范圍很廣,自體骨移植臨床證明是治療的最好方法,異體骨也具有優越的組織特點但這兩種治療方式存在許多不可避免的問題。所以,人工骨修復材料引起了很大的關注,材料使用范圍包括了金屬,無機非,和高分子等。

人工替代物不受來源的限制但在其他性能方面卻有著各自的缺點。下圖總結了常見骨修復材料的類別和各自的缺點。

常用高分子材料類別

天然高分子

合成高分子

應用舉例

圖片來源:TECRES官網和醫學百科

圖片來源:HERAEUS官網,Spirit spine官網

圖片來源:他喜尤官網和中國骨科器材網

國內市場常見品牌

全球骨修復材料巨頭品牌

圖片來源于各公司官網

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