供稿人:王莹莹，王玲 发布日期：2018-01-15
美国科罗拉多州立大学骨科生物工程研究所的研究人员发现：与传统的聚醚醚酮融合器相比，PTC（聚醚醚酮-钛复合材料）椎间融合器具有促进椎间融合的作用[1]。这种复合材料对于设计制造新型的椎间融合器具有启发性意义。
钛金属和聚醚醚酮聚合物是椎间融合器最常用的材料，这两种材料都显示出良好的生物相容性。实体钛金属融合器不能透过X射线，不能通过标准的成像方式进行脊柱融合术的术后监测。而聚醚醚酮融合器可透X射线，便于临床医生对融合质量进行评估。但是，聚醚醚酮的疏水性限制了骨长入。因此，尽管在脊柱融合方面，聚醚醚酮和钛金属已经取得临床成功，考虑到以上不足，目前研究人员正在开发新型融合器。该融合器以提供融合率并创造更稳固结构为目的，运用混合材料增材制造技术，可以在一个椎间融合器中同时包含聚醚醚酮及钛金属两种材料，结合了这两种材料的相对优势。
Orthofix公司的PTC椎间融合器[2]以实体聚醚醚酮为核心，多孔钛合金（Ti6Al4V）为终板（图1），理论上既可以实现椎间融合器移植物窗口的成像，又能够促进骨沉积与骨长入。科罗拉多州立大学研究人员对44个成熟雌性绵羊进行了两水平（腰椎2-3节段与4-5节段）椎间融合，对比了聚醚醚酮和PTC融合器的临床效果。实验结果显示：相比于聚醚醚酮融合器，PTC结构活动度明显减小，刚度明显增大，多孔终板融合区域的骨组织更加明显（图2）。
图1 FORZA PTC Spacer System; Orthofix, Inc.
图2矢状面组织学图像。骨组织形态测定ROI（左）和聚醚醚酮-钛复合端终板的多孔结构（右）已经凸显。ROI为感兴趣区域；PEEK为聚醚醚酮。
该研究表明PTC假体的多孔钛微结构通过骨长入确实实现了与椎体终板的稳定连接。将来的椎间融合器可以复合聚醚醚酮与钛金属进行更深层次的设计创新。