生物型cage椎间骨整合:界面的组织细胞学特性及骨整合愈合机制

背景:目前,生物降解型cage具有良好的力学强度及生物相容性,在脊柱矫形、纳米材料及仿生生物医学领域作为自体骨替代修复材料的应用越来越广泛,但其效果仍存在争议.目的:文章总结并讨论生物型cage设计理念、生物力学特点、降解特性和基础及临床研究,旨为生物型cage的临床应用提供依据.方法:由第一作者用计算机检索中国知网、万方及PubMed数据库,检索词分别为:"生物降解型cage、生物相容性、降解特性、力学特性"和"biological cage,biocompatibility,degradation properties,mechanical properties",语言分别设定为中文和英文.从生物型cage的制备、力学、降解特性及实验方面进行总结介绍.结果与结论:共检索到132篇文献,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入48篇文献.结果表明:双相或多相材料组合成为生物型cage的设计主流,组织工程学及材料表面改性使其有效地促进椎间融合.目前主要的缺点是其自身降解性所造成的力学不稳定及无菌性炎症等仍需进一步深入研究.以聚乳酸及其衍生物为主的生物型cage已应用于临床,尤其以聚乳酸与 β-磷酸三钙组合可互相取长补短,该混合共聚物可同时满足融合过程中的机械性能及生物相容性,但cage的曲率、位置及与上下终板的匹配程度是影响椎间骨整合的重要因素,在使用时需高度注意.然而,椎间骨整合的确切机制尚不明确,相关细胞因子的基因表达、信号通路传导、cage对骨修复细胞增殖的影响及cage无菌性松动等仍需进一步探索.