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康斯泰德小课堂第四期|颅骨修补材料的发展
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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
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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。

 

 

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