供稿人:王瑩瑩，王玲 發(fā)布日期：2018-01-15
美國科羅拉多州立大學(xué)骨科生物工程研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)：與傳統(tǒng)的聚醚醚酮融合器相比，PTC（聚醚醚酮-鈦復(fù)合材料）椎間融合器具有促進(jìn)椎間融合的作用[1]。這種復(fù)合材料對(duì)于設(shè)計(jì)制造新型的椎間融合器具有啟發(fā)性意義。
鈦金屬和聚醚醚酮聚合物是椎間融合器最常用的材料，這兩種材料都顯示出良好的生物相容性。實(shí)體鈦金屬融合器不能透過X射線，不能通過標(biāo)準(zhǔn)的成像方式進(jìn)行脊柱融合術(shù)的術(shù)后監(jiān)測。而聚醚醚酮融合器可透X射線，便于臨床醫(yī)生對(duì)融合質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。但是，聚醚醚酮的疏水性限制了骨長入。因此，盡管在脊柱融合方面，聚醚醚酮和鈦金屬已經(jīng)取得臨床成功，考慮到以上不足，目前研究人員正在開發(fā)新型融合器。該融合器以提供融合率并創(chuàng)造更穩(wěn)固結(jié)構(gòu)為目的，運(yùn)用混合材料增材制造技術(shù)，可以在一個(gè)椎間融合器中同時(shí)包含聚醚醚酮及鈦金屬兩種材料，結(jié)合了這兩種材料的相對(duì)優(yōu)勢。
Orthofix公司的PTC椎間融合器[2]以實(shí)體聚醚醚酮為核心，多孔鈦合金（Ti6Al4V）為終板（圖1），理論上既可以實(shí)現(xiàn)椎間融合器移植物窗口的成像，又能夠促進(jìn)骨沉積與骨長入。科羅拉多州立大學(xué)研究人員對(duì)44個(gè)成熟雌性綿羊進(jìn)行了兩水平（腰椎2-3節(jié)段與4-5節(jié)段）椎間融合，對(duì)比了聚醚醚酮和PTC融合器的臨床效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：相比于聚醚醚酮融合器，PTC結(jié)構(gòu)活動(dòng)度明顯減小，剛度明顯增大，多孔終板融合區(qū)域的骨組織更加明顯（圖2）。
圖1 FORZA PTC Spacer System; Orthofix, Inc.
圖2矢狀面組織學(xué)圖像。骨組織形態(tài)測定ROI（左）和聚醚醚酮-鈦復(fù)合端終板的多孔結(jié)構(gòu)（右）已經(jīng)凸顯。ROI為感興趣區(qū)域；PEEK為聚醚醚酮。
該研究表明PTC假體的多孔鈦微結(jié)構(gòu)通過骨長入確實(shí)實(shí)現(xiàn)了與椎體終板的穩(wěn)定連接。將來的椎間融合器可以復(fù)合聚醚醚酮與鈦金屬進(jìn)行更深層次的設(shè)計(jì)創(chuàng)新。