促进骨愈合的方法课件

2024/5/212024/5/211 1 促进骨愈合促进骨愈合2023/8/41 促进骨愈合2024/5/212024/5/212 2 骨骨折折处处理理基基本本原原则则n解解剖剖或或近近似似解解剖剖复复位位n稳稳定定可可靠靠的的固固定定n早早期期功功能能锻锻炼炼2023/8/42 骨折处理基本原则解剖或近似解剖复位2024/5/212024/5/213 3 骨骨折折愈愈合合基基本本条条件件n适适当当力力学学环环境境n充充足足的的生生骨骨细细胞胞n诱诱导导成成骨骨的的因因素素n良良好好的的血血供供2023/8/43 骨折愈合基本条件适当力学环境2024/5/212024/5/214 4 骨骨缺缺损损修修复复机机制制n骨骨引引导导、骨骨传传导导和和骨骨诱诱导导n影影响响因因素素有有：细细胞胞移移行行、骨骨生生成成活活性性的的表表达达水水平平、细细胞胞膜膜受受体体机机制制、第第二二信信使使、骨骨诱诱导导生生长长因因子子、单单位位时时间间内内细细胞胞有有丝丝分分裂裂相相的的数数目目等等2023/8/44 骨缺损修复机制骨引导、骨传导和骨2024/5/212024/5/215 5 促促进进骨骨折折愈愈合合的的措措施施n n骨移植骨移植n n骨髓骨髓n n生长因子及其复合物生长因子及其复合物n n骨替代物骨替代物n n电刺激及超声治疗电刺激及超声治疗n n药物治疗药物治疗n n组织工程及基因治疗组织工程及基因治疗2023/8/45 促进骨折愈合的措施骨移植2024/5/212024/5/216 6 生生长长因因子子 GROWTH FACTORSn调调节节细细胞胞增增殖殖、分分化化n改改变变细细胞胞产产物物和和基基质质的的合合成成n调调节节细细胞胞组组成成成成分分的的表表达达2023/8/46 生长因子 GRO2024/5/212024/5/217 7n脱钙骨基质脱钙骨基质 (demineralized bone matrix，DBM)n骨基质明胶骨基质明胶 (bone matrix gelatin，BMG)n骨形态发生蛋白骨形态发生蛋白 (bone morphogenetic protein，BMP)2023/8/47脱钙骨基质2024/5/212024/5/218 8 DBM n n植入肌肉内，可诱导间充质细胞增植入肌肉内，可诱导间充质细胞增殖殖软骨细胞软骨细胞软骨基质钙化软骨基质钙化血血管侵入管侵入成骨成骨n n骨折后骨痂骨折后骨痂 DBM 成骨能力优于正成骨能力优于正常骨痂，术后常骨痂，术后 8 d 取出者最高取出者最高n n海绵状或泥灰状海绵状或泥灰状 DBM 具有诱导成具有诱导成骨活性和骨传导能力，矿化程度接骨活性和骨传导能力，矿化程度接近正常骨近正常骨2023/8/48 DBM 植入肌肉2024/5/212024/5/219 9 BMG n n从从 DBM 进进一一步步提提取取，诱诱导导活活性性更更高高n n大大部部细细胞胞失失活活，抗抗原原性性弱弱n npBMG 与与 pBMP 植植入入小小鼠鼠肌肌袋袋内内，术术后后 2128 d，AKP 活活性性最最高高2023/8/49 BMG 从 D2024/5/212024/5/211010 BMPn无种属特异性无种属特异性n跨种属诱导成骨能力跨种属诱导成骨能力n成骨方式主要为软骨内成骨成骨方式主要为软骨内成骨n新骨形成量与植入量呈正相关新骨形成量与植入量呈正相关n免疫排斥反应轻微免疫排斥反应轻微2023/8/410 BMP无种属特异2024/5/212024/5/211111 BMP诱诱导导成成骨骨的的条条件件n诱诱导导因因子子n靶靶细细胞胞n适适宜宜的的环环境境2023/8/411 BMP诱导成骨的条件诱导因子2024/5/212024/5/211212 BMP 抗抗原原定定位位于于骨骨细细胞胞及及哈哈弗弗管管内内皮皮2023/8/412 BMP 2024/5/212024/5/211313 BMPnBMP-2nBMP-4nBMP-72023/8/413 BMPBMP-2024/5/212024/5/211414 BMPn单单独独植植入入可可迅迅速速被被吸吸收收，缺缺乏乏骨骨细细胞胞的的支支持持，失失去去局局部部持持续续刺刺激激和和诱诱导导成成骨骨作作用用，诱诱导导活活性性常常不不理理想想n需需要要载载体体的的支支持持，形形成成缓缓释释系系统统2023/8/414 BMP单独植入可迅2024/5/212024/5/211515 BMP载载体体条条件件n n良良良良好好好好生生生生物物物物相相相相容容容容性性性性，无无无无毒毒毒毒，无无无无副副副副作作作作用用用用n n骨骨骨骨传传传传导导导导作作作作用用用用，不不不不影影影影响响响响 B BMMP P 活活活活性性性性n n逐逐逐逐渐渐渐渐降降降降解解解解，速速速速度度度度与与与与成成成成骨骨骨骨速速速速度度度度匹匹匹匹配配配配n n适适适适当当当当孔孔孔孔径径径径及及及及孔孔孔孔隙隙隙隙率率率率n n缓缓缓缓释释释释、助助助助溶溶溶溶n n一一一一定定定定立立立立体体体体结结结结构构构构和和和和机机机机械械械械强强强强度度度度n n不不不不引引引引起起起起免免免免疫疫疫疫排排排排斥斥斥斥反反反反应应应应n n使使使使用用用用方方方方便便便便，可可可可任任任任意意意意塑塑塑塑形形形形或或或或注注注注射射射射2023/8/415 BMP载体条件良好生物相容2024/5/212024/5/211616 BMP复复合合物物n非非生生物物性性材材料料n生生物物性性材材料料n生生长长因因子子2023/8/416 BMP复合物非生物性材料2024/5/212024/5/211717 BMP复复合合生生物物性性材材料料n nBMP+胶胶原原n nBMP+骨骨髓髓n nBMP+DBMn nBMP+脱脱蛋蛋白白骨骨（DPB）n nBMP+去去抗抗原原与与部部分分脱脱钙钙松松质质骨骨2023/8/417 BMP复合生物性材料BMP+胶2024/5/212024/5/211818 BMP+生生长长因因子子 nBMP+PDGFnBMP+VEGFnBMP+bFGFnBMP+IL-1nBMP+TNF2023/8/418 BMP+生长因子2024/5/212024/5/211919 BMP+生生长长因因子子 rhTNF-/bDPB/bBMP组组几几乎乎不不见见炎炎症症细细胞胞，而而bDPB/bBMP组组，出出现现的的少少量量炎炎症症细细胞胞浸浸润润于于术术后后4周周基基本本消消失失，可可能能TNF-参参与与了了免免疫疫调调控控而而减减轻轻免免疫疫反反应应，据据此此认认为为，理理想想的的骨骨移移植植材材料料应应是是适适宜宜的的载载体体/BMP/生生长长因因子子的的重重组组合合2023/8/419 BMP+生长因子 2024/5/212024/5/212020 不不同同生生长长因因子子组组合合nTGF-+bFGFnIGF+FGFnIGF+TGF-2023/8/420 不同生长因子组合TGF-+bF2024/5/212024/5/212121 骨骨替替代代物物n n具具有有传传导导性性和和诱诱导导性性成成骨骨双双重重作作用用n n良良好好力力学学强强度度n n生生物物相相容容性性n n可可降降解解性性n n一一定定孔孔隙隙率率n n移移植植后后与与骨骨的的界界面面产产生生骨骨性性结结合合2023/8/421 骨替代物具有传导性和诱导2024/5/212024/5/212222 骨骨替替代代物物n体体内内发发生生溶溶解解，释释放放较较多多Ca、PO3-4，参参与与钙钙磷磷代代谢谢n参参与与骨骨沉沉积积和和骨骨重重建建2023/8/422 骨替代物体内发生溶解2024/5/212024/5/212323 骨骨替替代代物物n惰惰性性生生物物陶陶瓷瓷n表表面面活活性性生生物物陶陶瓷瓷n可可降降解解生生物物陶陶瓷瓷n复复合合生生物物陶陶瓷瓷2023/8/423 骨替代物惰性生物陶瓷2024/5/212024/5/212424 惰惰性性生生物物材材料料n氧氧化化铝铝涂涂层层n氧氧化化锆锆涂涂层层n钛钛涂涂层层 2023/8/424 惰性生物材料氧化铝涂层2024/5/212024/5/212525 惰惰性性生生物物材材料料 有有一一定定降降解解度度，部部分分参参与与体体内内新新陈陈代代谢谢，一一定定骨骨诱诱导导作作用用，发发生生骨骨性性结结合合，促促进进缺缺损损骨骨组组织织的的修修复复2023/8/425 惰性生物材料 有2024/5/212024/5/212626 活活性性生生物物材材料料n羟羟基基磷磷灰灰石石（HA）n磷磷酸酸钙钙骨骨水水泥泥（CPC）n磷磷酸酸三三钙钙-（TCP-）2023/8/426 活性生物材料羟基磷灰石（HA）2024/5/212024/5/212727 活活性性生生物物材材料料n耐耐腐腐蚀蚀、耐耐磨磨损损n不不溶溶解解、不不变变质质n移移植植物物与与机机体体间间形形成成一一定定厚厚度度的的纤纤维维组组织织n产产生生机机械械固固定定结结合合2023/8/427 活性生物材料耐腐蚀、耐磨损2024/5/212024/5/212828 可可降降解解生生物物陶陶瓷瓷n硫硫酸酸钙钙陶陶瓷瓷n碳碳酸酸钙钙陶陶瓷瓷n磷磷酸酸钙钙陶陶瓷瓷2023/8/428 可降解生物陶瓷硫酸钙陶瓷2024/5/212024/5/212929 羟羟基基磷磷灰灰石石（HA）nCa/P为为1.67，良良好好稳稳定定性性n不不能能被被降降解解吸吸收收n孔孔径径 160500 mn孔孔隙隙率率 42%62%n良良好好组组织织相相容容性性n无无诱诱导导成成骨骨性性能能2023/8/429 羟基磷灰石（HA）Ca/2024/5/212024/5/213030 rHA与与CHAnrHA：取取自自暗暗礁礁珊珊瑚瑚，三三维维多多孔孔陶陶瓷瓷，含含羟羟基基磷磷灰灰石石，质质脆脆，便便于于修修剪剪n珊珊瑚瑚羟羟基基磷磷灰灰石石（CHA）：植植入入 46 周周，出出现现大大量量软软骨骨细细胞胞样样细细胞胞和和成成骨骨细细胞胞，16周周，骨骨组组织织成成熟熟2023/8/430 rHA与CHArHA：取2024/5/212024/5/213131 磷磷酸酸钙钙骨骨水水泥泥（CPC）CPC/BMP 植植入入4 周周已已有有新新骨骨长长入入，24 周周时时骨骨形形成成量量和和钙钙化化程程度度明明显显高高于于单单独独 CPC 组组2023/8/431 磷酸钙骨水泥（CPC）C2024/5/212024/5/213232磷酸三钙磷酸三钙-（TCP-）nCa/P 为为1.5，溶解度大，溶解度大n植入生物体一段时间后，植入生物体一段时间后，其中无机钙和磷参与宿主的其中无机钙和磷参与宿主的代谢过程代谢过程2023/8/432磷酸三钙-（TCP-）Ca/2024/5/212024/5/213333 TCP-复复合合物物 nTCP-/骨骨髓髓nHA/TCP-nHA/TCP-/BMPnTCP-/BMPnTCP-/rhBMP2023/8/433 TCP-复合物TCP2024/5/212024/5/213434 TCP-/BMPn n良好骨传导性和骨诱导性良好骨传导性和骨诱导性n n生物相容性好生物相容性好n n孔隙及孔隙率均较大，表面积广泛孔隙及孔隙率均较大，表面积广泛n n降解率大于单纯降解率大于单纯 TCP-，更大于，更大于 HAn nTCP-/rhBMP 有大量软骨或骨形有大量软骨或骨形成成2023/8/434 TCP-/BMP良好骨传导性2024/5/212024/5/213535 HA/TCPn n将将BMCs 与与HA/TCP 共共同同培培养养，BMCs能能很很好好附附着着于于陶陶瓷瓷载载体体表表面面，形形成成纤纤维维组组织织，载载体体与与周周围围肌肌肉肉结结合合紧紧密密，无无淋淋巴巴浸浸润润，有有良良好好生生物物相相容容性性n nTCP 有有良良好好生生物物降降解解性性，而而 HA 则则无无，两两者者复复合合可可增增强强成成骨骨效效果果n n90%的的载载体体由由 TCP 构构成成，有有较较强强可可吸吸收收性性，留留下下空空间间逐逐渐渐为为新新生生骨骨替替代代2023/8/435 HA/TCP将BMC2024/5/212024/5/213636 HA/RBM/BMP/FSn nHA 有有一一定定力力学学强强度度，起起支支架架和和骨骨传传导导作作用用，但但呈呈颗颗粒粒状状，不不易易塑塑形形n nFS 作作为为生生物物粘粘合合剂剂，便便于于塑塑形形，机机械械强强度度差差n nRBM 与与 BMP 均均具具骨骨诱诱导导作作用用n nHA/RBM/BMP/FS 同同时时起起骨骨传传导导、骨骨诱诱导导及及自自体体成成骨骨作作用用2023/8/436 HA/RBM/BMP/FSHA 2024/5/212024/5/213737人人工工骨骨粒粒（Bi-OsteticTM）n n60%HA 和和 40%TCP-混混合合组组成成的的多多孔孔颗颗粒粒n n同同时时具具 HA 及及 Ca3（PO4）3生生物物学学特特性性，易易于于降降解解，利利于于骨骨的的生生长长重重建建n n人人工工骨骨浆浆（Cem-OsteticTM）：植植入入后后与与周周围围松松质质骨骨紧紧密密结结合合，提提供供骨骨形形成成模模板板，固固化化快快，可可任任意意塑塑形形或或注注射射，能能在在体体内内降降解解吸吸收收2023/8/437人工骨粒（Bi-OsteticTM）602024/5/212024/5/213838 高高分分子子降降解解材材料料n n聚聚乳乳酸酸(polylactide，PLA)n n聚聚乙乙醇醇酸酸（polyglycolide，PGA）n n聚聚乳乳酸酸与与聚聚乙乙醇醇酸酸共共聚聚物物(PLGA)n n聚聚消消旋旋乳乳酸酸(PDLLA)2023/8/438 高分子降解材料聚乳酸(polyla2024/5/212024/5/213939 高高分分子子降降解解材材料料n力力学学性性能能n生生物物活活性性n适适时时降降解解2023/8/439 高分子降解材料力学性能2024/5/212024/5/214040 PLAn n力学性能介于松质骨与皮质骨之间力学性能介于松质骨与皮质骨之间n n与宿主骨界面固定强度高与宿主骨界面固定强度高n n降解产物经呼吸系统排出体外降解产物经呼吸系统排出体外n n植入后被一层纤维组织包裹，呈正植入后被一层纤维组织包裹，呈正常异物反应常异物反应n n裂解后，纤维组织及毛细管长入，裂解后，纤维组织及毛细管长入，逐渐修复替代逐渐修复替代2023/8/440 PLA力学性能介2024/5/212024/5/214141 PLA的的优优点点n降解相对缓慢，生物降解率降解相对缓慢，生物降解率50%，外形可保持相当长时间，外形可保持相当长时间，完全吸收需完全吸收需 4 年年n无毒，良好生物相容性无毒，良好生物相容性n延性材料，可塑形延性材料，可塑形nSR-PLA 可提高材料机械性能可提高材料机械性能2023/8/441 PLA的优点降解相对缓慢，2024/5/212024/5/214242 PGAn成成骨骨发发育育正正常常，原原始始间间充充质质细细胞胞先先被被激激活活，以以后后分分化化、机机化化n愈愈合合过过程程较较慢慢n炎炎性性反反应应持持久久存存在在nSR-PGA 初初始始强强度度可可满满足足固固定定要要求求2023/8/442 PGA成骨发育正常2024/5/212024/5/214343 PLGA 经经型型胶胶原原或或纤纤维维连连接接蛋蛋白白（FN）表表面面修修饰饰后后，可可明明显显提提高高 MSCs 黏黏附附、增增殖殖及及向向成成骨骨细细胞胞定定向向分分化化2023/8/443 PLGA2024/5/212024/5/214444 高高分分子子降降解解材材料料复复合合物物nPLA+PGAnPDLLA+HA+-TCPnPDLLA+HA+-TCP+BMP2023/8/444 高分子降解材料复合物PLA+PG2024/5/212024/5/214545 可降解材料复合物不足点可降解材料复合物不足点n亲水性不足，细胞吸附力较弱亲水性不足，细胞吸附力较弱n可引起无菌性炎症可引起无菌性炎症n机械强度不足机械强度不足n可残留有机溶剂的细胞毒作用可残留有机溶剂的细胞毒作用2023/8/445 可降解材料复合物不足点亲水性不足，细胞2024/5/212024/5/214646 生生物物性性及及其其他他有有机机载载体体材材料料n n胶胶原原n n纤纤维维蛋蛋白白胶胶n n异异体体骨骨n n异异种种骨骨n n其其他他：几几丁丁质质（chitin）、聚聚乙乙烯烯吡吡咯咯酮酮（PVP）等等2023/8/446 生物性及其他有机载体材料胶原2024/5/212024/5/214747与与成成骨骨细细胞胞黏黏附附的的有有关关蛋蛋白白质质n n细细胞胞外外基基质质蛋蛋白白（ECM）n n细细胞胞骨骨架架蛋蛋白白（cytoskeleton）n n免免疫疫球球蛋蛋白白超超家家族族成成员员n n整整合合素素（integrin）n n钙钙黏黏附附蛋蛋白白（cadherin）2023/8/447与成骨细胞黏附的有关蛋白质细胞外基质蛋白2024/5/212024/5/214848 纤纤维维蛋蛋白白胶胶 （Fibrin Sealnt，FS）n n由由数数种种血血浆浆蛋蛋白白成成分分组组成成的的一一种种可可降降解解复复合合制制剂剂n n良良好好生生物物相相容容性性及及可可吸吸收收性性n n良良好好黏黏附附作作用用n n生生长长因因子子的的缓缓释释载载体体n n可可注注射射性性n n显显著著促促进进MSCs增增殖殖及及向向成成骨骨细细胞胞分分化化2023/8/448 纤维蛋白胶 2024/5/212024/5/214949 细细胞胞黏黏附附过过程程n n细细胞胞附附着着（cell attachment）n n细细胞胞伸伸展展（cell spreading）n n肌肌动动蛋蛋白白细细胞胞骨骨架架（actin cytoskeleton）n n焦焦点点黏黏附附（focal adhesion）2023/8/449 细胞黏附过程细胞附着（cel2024/5/212024/5/215050 组组织织工工程程化化人人工工骨骨n n具具有有生生物物活活性性的的生生长长因因子子和和细细胞胞与与可可降降解解性性的的骨骨替替代代材材料料的的结结合合n n性性能能介介于于无无生生命命活活力力的的骨骨替替代代材材料料与与有有生生命命活活力力的的自自体体骨骨之之间间n n植植入入体体内内后后，同同样样发发生生血血管管化化过过程程，支支架架材材料料的的疏疏松松多多孔孔结结构构及及其其良良好好的的生生物物活活性性与与组组织织相相容容性性，使使周周围围移移植植床床的的增增生生血血管管能能长长入入其其中中2023/8/450 组织工程化人工骨具有生物活性的生长2024/5/212024/5/215151 组组织织工工程程化化人人工工骨骨 n将将活活的的细细胞胞（干干细细胞胞）通通过过某某种种方方式式与与基基质质或或载载体体支支架架结结合合n植植入入体体内内后后可可以以改改造造为为宿宿主主组组织织的的一一部部分分，参参与与宿宿主主组组织织的的新新陈陈代代谢谢2023/8/451 组织工程化人工骨 将活的细胞（2024/5/212024/5/215252 组组织织工工程程化化人人工工骨骨载载体体支支架架要要求求n n良良好好的的生生物物相相容容性性n n良良好好的的生生物物降降解解性性n n具具有有三三维维立立体体多多孔孔结结构构n n可可塑塑性性和和一一定定机机械械强强度度n n良良好好的的材材料料-细细胞胞界界面面2023/8/452 组织工程化人工骨载体支架要求