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康斯泰德小课堂第四期|颅骨修补材料的发展
- 分类:新闻中心
- 发布时间:2024-06-24 08:37
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【概要描述】颅骨修补术在医学史上有着悠久的历史,随着时间的推移,所使用的材料和技术不断演变。 17世纪至19世纪随着医学技术的进步,医生们开始尝试使用动物组织进行异种移植来修补颅骨缺损。1668年,vanMeekeren完成了首次犬科动物到人类的骨移植。随后,尝试了狗、猿、鹅、兔、小牛和鹰的骨移植。 01材料与方法 (1)动物骨骼(煮沸并穿孔处理) (2)动物角(如牛角、水牛角和象牙) 02优点 (1)广泛的材料选择 (2)较高的生物相容性 03缺点 (1)高感染风险 (2)移植后骨吸收 20世纪初 20世纪初,随着无菌技术和麻醉技术的引入,颅骨修补术的安全性和效果得到了显著提高。医生们开始使用同种移植,即尸体骨骼进行修补。然而,高感染率和骨吸收问题限制了其广泛应用。 01材料与方法 (1)尸体软骨(处理后灭菌) (2)尸体颅骨(处理后灭菌) 02优点 (1)良好的填充效果 (2)抗感染能力较好 03缺点 (1)强度不足 (2)高感染率 (3)骨吸收 20世纪中期 金属材料在颅骨修补术中开始得到应用。铝、金、银、钽等金属被用来做实验,因为它们坚固、可消毒且有延展性。然而,这些金属材料也面临着腐蚀、感染和生物相容性的问题。 01材料 (1)铝、金、银、钽 02优点 (1)坚固 (2)可消毒 (3)延展性好 03缺点 (1)感染风险(铝) (2)高成本(金) (3)组织反应(铝) (4)易腐蚀(银) (5)温度依赖性问题(钽) 20世纪后期至现代 01聚醚醚酮(PEEK) 聚醚醚酮(PEEK)是一种高性能聚合物,因其卓越的机械性能和生物相容性而在颅骨修补术中得到广泛应用。 优势 1.优异的力学性能 PEEK具有与皮质骨相当的强度和模量,以及良好的抗压和抗冲击性能,提供稳定的支撑和保护,减少因外力冲击导致的二次伤害。 2.良好的组织相容性 可以与周围组织形成良好的界面结合,减少植入物与周围组织之间的摩擦和刺激,降低感染风险。 3.化学性能稳定 PEEK在高温或辐射下仍能保持其化学性能稳定,可以在多种消毒条件下使用,确保植入物的安全性和可靠性。 4.材料特性优越 PEEK材料密度低、质轻,不传热,这使得植入物对患者来说更加舒适,减少了因植入物重量和热量传导带来的不适。同时,PEEK可透射线,不会在CT或MRI上产生伪影。 5.个性化设计和制造 通过3D打印技术,PEEK可以根据病人的颅骨缺陷进行个性化设计和制造,确保植入物与缺损部位完美匹配。 缺点 1.成本较高 虽然PEEK具有许多优势,但其制造成本较高,导致PEEK植入物的价格相对来说会稍高。 02医用钛及钛合金 钛合金是现代颅骨修补术中常用的金属材料,因其优异的生物相容性和机械性能而广泛应用。 优势1.生物相容性 钛及钛合金与人体组织的相容性非常好,几乎不引起排斥反应,这大大减少了植入后的感染风险。 2.耐腐蚀性 能在各种环境下保持稳定的化学性质,不会被体液或组织液腐蚀,从而确保了植入物的长期稳定性。 3.低感染风险 如Matsuno等人的研究所示,钛网在颅骨成形术中的移植感染率非常低,这进一步证明了其作为颅骨植入物的优越性。 缺点1.导热性 金属材料普遍具有较好的导热性,这可能导致植入部位的温度与周围组织有所不同,患者可能会感到不适。 2.成像伪影 在CT或MRI等影像学检查时,钛及钛合金植入物可能会产生伪影,干扰医生的诊断。 3.受力变形 在某些极端情况下,如受到外力冲击,钛网可能会发生变形,影响其作为颅骨植入物的稳定性。 03聚乳酸-共-乙醇酸(PLGA) PLGA是一种生物可降解的聚合物材料,常用于临时颅骨修补和支架材料。 优势1.可降解性 PLGA在体内可以逐渐降解为二氧化碳和水,避免了二次手术的需要。 2.生物相容性 PLGA不会引起明显的免疫反应或炎症反应。 3.可塑性强 PLGA材料易于加工和成型,可根据患者的具体需求进行定制。 缺点 1.机械强度有限 PLGA的机械强度相对较低,适用于临时修补而非长期负荷承载。 2.降解速率控制 PLGA的降解速率需要精确控制,以确保植入物在愈合过程中保持足够的支撑力。 04聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) PMMA,作为一种丙烯酸聚合酯,其强度之卓越可与骨骼相媲美。在颅骨修复领域,PMMA材料展现出了两种独特的呈现形式。首先,它可以是预先成型的无色透明片状材料,类似于有机玻璃,具有出色的透明度和稳定性。其次,PMMA还可以以粉剂与液体混合的形式存在,这种混合物在混合后能自我固化,形成坚固的骨水泥。 优势1.强度与骨媲美 PMMA的强度可以与自然骨相媲美,为颅骨提供稳定的支撑。 2.材料性质稳定 作为生物惰性材料,PMMA不易与周围组织发生反应,具有良好的生物相容性。 3.射线可透 便于术后通过X光或CT检查评估植入物与周围组织的关系。 缺点1.术后积液问题 术后皮下积液较多是PMMA修复的一个常见问题,这可能导致修复区域的脆性增加,降低其整体性能。 2.脆性大与抗冲击性能差 易在受到冲击后破碎,增加刺伤脑组织的风险。 3.易老化变脆 随着时间的推移,材料老化可能导致其性能下降,增加断裂风险。 4.不适用于高精度塑形 对于塑形要求较高的区域(如眼眶),其塑形能力有限。 5.单体聚合放热与毒性 骨水泥在使用时,单体聚合放热可能使局部组织温度升高,残留单体可能产生毒性。感染是并发症的主要原因。由于材料固有性能的欠缺,其临床应用受到限制。
康斯泰德小课堂第四期|颅骨修补材料的发展
【概要描述】颅骨修补术在医学史上有着悠久的历史,随着时间的推移,所使用的材料和技术不断演变。 17世纪至19世纪随着医学技术的进步,医生们开始尝试使用动物组织进行异种移植来修补颅骨缺损。1668年,vanMeekeren完成了首次犬科动物到人类的骨移植。随后,尝试了狗、猿、鹅、兔、小牛和鹰的骨移植。 01材料与方法 (1)动物骨骼(煮沸并穿孔处理) (2)动物角(如牛角、水牛角和象牙) 02优点 (1)广泛的材料选择 (2)较高的生物相容性 03缺点 (1)高感染风险 (2)移植后骨吸收 20世纪初 20世纪初,随着无菌技术和麻醉技术的引入,颅骨修补术的安全性和效果得到了显著提高。医生们开始使用同种移植,即尸体骨骼进行修补。然而,高感染率和骨吸收问题限制了其广泛应用。 01材料与方法 (1)尸体软骨(处理后灭菌) (2)尸体颅骨(处理后灭菌) 02优点 (1)良好的填充效果 (2)抗感染能力较好 03缺点 (1)强度不足 (2)高感染率 (3)骨吸收 20世纪中期 金属材料在颅骨修补术中开始得到应用。铝、金、银、钽等金属被用来做实验,因为它们坚固、可消毒且有延展性。然而,这些金属材料也面临着腐蚀、感染和生物相容性的问题。 01材料 (1)铝、金、银、钽 02优点 (1)坚固 (2)可消毒 (3)延展性好 03缺点 (1)感染风险(铝) (2)高成本(金) (3)组织反应(铝) (4)易腐蚀(银) (5)温度依赖性问题(钽) 20世纪后期至现代 01聚醚醚酮(PEEK) 聚醚醚酮(PEEK)是一种高性能聚合物,因其卓越的机械性能和生物相容性而在颅骨修补术中得到广泛应用。 优势 1.优异的力学性能 PEEK具有与皮质骨相当的强度和模量,以及良好的抗压和抗冲击性能,提供稳定的支撑和保护,减少因外力冲击导致的二次伤害。 2.良好的组织相容性 可以与周围组织形成良好的界面结合,减少植入物与周围组织之间的摩擦和刺激,降低感染风险。 3.化学性能稳定 PEEK在高温或辐射下仍能保持其化学性能稳定,可以在多种消毒条件下使用,确保植入物的安全性和可靠性。 4.材料特性优越 PEEK材料密度低、质轻,不传热,这使得植入物对患者来说更加舒适,减少了因植入物重量和热量传导带来的不适。同时,PEEK可透射线,不会在CT或MRI上产生伪影。 5.个性化设计和制造 通过3D打印技术,PEEK可以根据病人的颅骨缺陷进行个性化设计和制造,确保植入物与缺损部位完美匹配。 缺点 1.成本较高 虽然PEEK具有许多优势,但其制造成本较高,导致PEEK植入物的价格相对来说会稍高。 02医用钛及钛合金 钛合金是现代颅骨修补术中常用的金属材料,因其优异的生物相容性和机械性能而广泛应用。 优势1.生物相容性 钛及钛合金与人体组织的相容性非常好,几乎不引起排斥反应,这大大减少了植入后的感染风险。 2.耐腐蚀性 能在各种环境下保持稳定的化学性质,不会被体液或组织液腐蚀,从而确保了植入物的长期稳定性。 3.低感染风险 如Matsuno等人的研究所示,钛网在颅骨成形术中的移植感染率非常低,这进一步证明了其作为颅骨植入物的优越性。 缺点1.导热性 金属材料普遍具有较好的导热性,这可能导致植入部位的温度与周围组织有所不同,患者可能会感到不适。 2.成像伪影 在CT或MRI等影像学检查时,钛及钛合金植入物可能会产生伪影,干扰医生的诊断。 3.受力变形 在某些极端情况下,如受到外力冲击,钛网可能会发生变形,影响其作为颅骨植入物的稳定性。 03聚乳酸-共-乙醇酸(PLGA) PLGA是一种生物可降解的聚合物材料,常用于临时颅骨修补和支架材料。 优势1.可降解性 PLGA在体内可以逐渐降解为二氧化碳和水,避免了二次手术的需要。 2.生物相容性 PLGA不会引起明显的免疫反应或炎症反应。 3.可塑性强 PLGA材料易于加工和成型,可根据患者的具体需求进行定制。 缺点 1.机械强度有限 PLGA的机械强度相对较低,适用于临时修补而非长期负荷承载。 2.降解速率控制 PLGA的降解速率需要精确控制,以确保植入物在愈合过程中保持足够的支撑力。 04聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) PMMA,作为一种丙烯酸聚合酯,其强度之卓越可与骨骼相媲美。在颅骨修复领域,PMMA材料展现出了两种独特的呈现形式。首先,它可以是预先成型的无色透明片状材料,类似于有机玻璃,具有出色的透明度和稳定性。其次,PMMA还可以以粉剂与液体混合的形式存在,这种混合物在混合后能自我固化,形成坚固的骨水泥。 优势1.强度与骨媲美 PMMA的强度可以与自然骨相媲美,为颅骨提供稳定的支撑。 2.材料性质稳定 作为生物惰性材料,PMMA不易与周围组织发生反应,具有良好的生物相容性。 3.射线可透 便于术后通过X光或CT检查评估植入物与周围组织的关系。 缺点1.术后积液问题 术后皮下积液较多是PMMA修复的一个常见问题,这可能导致修复区域的脆性增加,降低其整体性能。 2.脆性大与抗冲击性能差 易在受到冲击后破碎,增加刺伤脑组织的风险。 3.易老化变脆 随着时间的推移,材料老化可能导致其性能下降,增加断裂风险。 4.不适用于高精度塑形 对于塑形要求较高的区域(如眼眶),其塑形能力有限。 5.单体聚合放热与毒性 骨水泥在使用时,单体聚合放热可能使局部组织温度升高,残留单体可能产生毒性。感染是并发症的主要原因。由于材料固有性能的欠缺,其临床应用受到限制。
- 分类:新闻中心
- 发布时间:2024-06-24 08:37
- 访问量:
颅骨修补术在医学史上有着悠久的历史,随着时间的推移,所使用的材料和技术不断演变。
17世纪至19世纪
随着医学技术的进步,医生们开始尝试使用动物组织进行异种移植来修补颅骨缺损。1668年,van Meekeren完成了首次犬科动物到人类的骨移植。随后,尝试了狗、猿、鹅、兔、小牛和鹰的骨移植。
01材料与方法
(1)动物骨骼(煮沸并穿孔处理)
(2)动物角(如牛角、水牛角和象牙)
02优点
(1)广泛的材料选择
(2)较高的生物相容性
03缺点
(1)高感染风险
(2)移植后骨吸收
20世纪初
20世纪初,随着无菌技术和麻醉技术的引入,颅骨修补术的安全性和效果得到了显著提高。医生们开始使用同种移植,即尸体骨骼进行修补。然而,高感染率和骨吸收问题限制了其广泛应用。
01材料与方法
(1)尸体软骨(处理后灭菌)
(2)尸体颅骨(处理后灭菌)
02优点
(1)良好的填充效果
(2)抗感染能力较好
03缺点
(1)强度不足
(2)高感染率
(3)骨吸收
20世纪中期
金属材料在颅骨修补术中开始得到应用。铝、金、银、钽等金属被用来做实验,因为它们坚固、可消毒且有延展性。然而,这些金属材料也面临着腐蚀、感染和生物相容性的问题。
01材料
(1)铝、金、银、钽
02优点
(1)坚固
(2)可消毒
(3)延展性好
03缺点
(1)感染风险(铝)
(2)高成本(金)
(3)组织反应(铝)
(4)易腐蚀(银)
(5)温度依赖性问题(钽)
20世纪后期至现代
01聚醚醚酮(PEEK)
聚醚醚酮(PEEK)是一种高性能聚合物,因其卓越的机械性能和生物相容性而在颅骨修补术中得到广泛应用。
优势
1.优异的力学性能
PEEK具有与皮质骨相当的强度和模量,以及良好的抗压和抗冲击性能,提供稳定的支撑和保护,减少因外力冲击导致的二次伤害。
2.良好的组织相容性
可以与周围组织形成良好的界面结合,减少植入物与周围组织之间的摩擦和刺激,降低感染风险。
3.化学性能稳定
PEEK在高温或辐射下仍能保持其化学性能稳定,可以在多种消毒条件下使用,确保植入物的安全性和可靠性。
4.材料特性优越
PEEK材料密度低、质轻,不传热,这使得植入物对患者来说更加舒适,减少了因植入物重量和热量传导带来的不适。同时,PEEK可透射线,不会在CT或MRI上产生伪影。
5.个性化设计和制造
通过3D打印技术,PEEK可以根据病人的颅骨缺陷进行个性化设计和制造,确保植入物与缺损部位完美匹配。
缺点
1.成本较高
虽然PEEK具有许多优势,但其制造成本较高,导致PEEK植入物的价格相对来说会稍高。
02医用钛及钛合金
钛合金是现代颅骨修补术中常用的金属材料,因其优异的生物相容性和机械性能而广泛应用。
优势
1.生物相容性
钛及钛合金与人体组织的相容性非常好,几乎不引起排斥反应,这大大减少了植入后的感染风险。
2.耐腐蚀性
能在各种环境下保持稳定的化学性质,不会被体液或组织液腐蚀,从而确保了植入物的长期稳定性。
3.低感染风险
如Matsuno等人的研究所示,钛网在颅骨成形术中的移植感染率非常低,这进一步证明了其作为颅骨植入物的优越性。
缺点
1.导热性
金属材料普遍具有较好的导热性,这可能导致植入部位的温度与周围组织有所不同,患者可能会感到不适。
2.成像伪影
在CT或MRI等影像学检查时,钛及钛合金植入物可能会产生伪影,干扰医生的诊断。
3.受力变形
在某些极端情况下,如受到外力冲击,钛网可能会发生变形,影响其作为颅骨植入物的稳定性。
03聚乳酸-共-乙醇酸(PLGA)
PLGA是一种生物可降解的聚合物材料,常用于临时颅骨修补和支架材料。
优势
1. 可降解性
PLGA在体内可以逐渐降解为二氧化碳和水,避免了二次手术的需要。
2. 生物相容性
PLGA不会引起明显的免疫反应或炎症反应。
3.可塑性强
PLGA材料易于加工和成型,可根据患者的具体需求进行定制。
缺点
1.机械强度有限
PLGA的机械强度相对较低,适用于临时修补而非长期负荷承载。
2.降解速率控制
PLGA的降解速率需要精确控制,以确保植入物在愈合过程中保持足够的支撑力。
04聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
PMMA,作为一种丙烯酸聚合酯,其强度之卓越可与骨骼相媲美。在颅骨修复领域,PMMA材料展现出了两种独特的呈现形式。首先,它可以是预先成型的无色透明片状材料,类似于有机玻璃,具有出色的透明度和稳定性。其次,PMMA还可以以粉剂与液体混合的形式存在,这种混合物在混合后能自我固化,形成坚固的骨水泥。
优势
1.强度与骨媲美
PMMA的强度可以与自然骨相媲美,为颅骨提供稳定的支撑。
2.材料性质稳定
作为生物惰性材料,PMMA不易与周围组织发生反应,具有良好的生物相容性。
3.射线可透
便于术后通过X光或CT检查评估植入物与周围组织的关系。
缺点
1.术后积液问题
术后皮下积液较多是PMMA修复的一个常见问题,这可能导致修复区域的脆性增加,降低其整体性能。
2.脆性大与抗冲击性能差
易在受到冲击后破碎,增加刺伤脑组织的风险。
3.易老化变脆
随着时间的推移,材料老化可能导致其性能下降,增加断裂风险。
4.不适用于高精度塑形
对于塑形要求较高的区域(如眼眶),其塑形能力有限。
5.单体聚合放热与毒性
骨水泥在使用时,单体聚合放热可能使局部组织温度升高,残留单体可能产生毒性。感染是并发症的主要原因。由于材料固有性能的欠缺,其临床应用受到限制。