多孔金屬植入材料在骨科的應(yīng)用

楊 軍，楊 群

(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 脊柱外科，遼寧 大連 116011)

綜 述

多孔金屬植入材料在骨科的應(yīng)用

楊 軍，楊 群

(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 脊柱外科，遼寧 大連 116011)

因外傷、腫瘤、感染等原因造成的骨缺損是骨科臨床常見(jiàn)疾患，目前解決這一問(wèn)題的主要方法為自體骨移植或同種異體骨移植。自體骨移植主要存在取骨量有限，造成附加損傷，感染，出血等缺陷。同種異體骨存在價(jià)格昂貴，免疫排斥反應(yīng)等問(wèn)題。此外，多種骨材料替代物也越來(lái)越多地應(yīng)用于研究和臨床，比如羥基磷灰石，生物陶瓷等。近年來(lái)，多孔金屬材料由于其良好的生物相容性，較好的抗壓強(qiáng)度和與骨接近的彈性模量等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為研究熱點(diǎn)。本文針對(duì)多孔鎂、多孔鐵、多孔鎳、多孔鉭、多孔鈦等不同材質(zhì)的多孔金屬材料，對(duì)其構(gòu)建方法、理化特性、基礎(chǔ)研究、臨床應(yīng)用等方面進(jìn)行綜述。

骨缺損；植入材料；多孔金屬

多孔金屬材料是近年來(lái)骨科植入材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，雖然其材質(zhì)多種多樣，但它們都有著同樣的開(kāi)放多孔結(jié)構(gòu)，這就可以使新生骨長(zhǎng)入其中，從而維持內(nèi)植物的穩(wěn)定性。骨組織主要由松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨組成，松質(zhì)骨在形態(tài)上為一種多孔結(jié)構(gòu)，其孔隙率為50%～90%，孔隙大小的數(shù)量級(jí)在1 mm左右，外圍的皮質(zhì)骨在形態(tài)上孔隙率為3%～12%、孔隙大小為 100～200 μm之間的硬質(zhì)結(jié)構(gòu)[1]。多孔材料(Porous material)因能模擬骨組織的三維多孔結(jié)構(gòu)，提供骨長(zhǎng)入的立體支架(Scaffold)，已經(jīng)成為骨組織工程領(lǐng)域中一個(gè)重要組成部分，制備多孔材料的生物材料主要分為金屬、陶瓷和高分子材料等，陶瓷和高分子材料制備的多孔材料雖然能具備良好的生物相容性、可降解性和加工能力，但力學(xué)強(qiáng)度差。難以滿足承重部位骨組織替代的需求是其主要限制。多孔金屬(porous metal，PM)通過(guò)孔隙的引入能有效降低植入物的彈性模量，減少應(yīng)力遮擋效應(yīng)，有效地克服了實(shí)體鈦合金材料的彈性模量高這一缺點(diǎn)；同時(shí)多孔結(jié)構(gòu)增加了材料的比表面積、提供骨組織長(zhǎng)入的環(huán)境，不僅可以作為承重部位骨組織替代的材料，還能用于生物固定型關(guān)節(jié)假體的表面，以提高假體的骨整合能力，達(dá)到長(zhǎng)期穩(wěn)定性[2]。

1 多孔金屬材料的構(gòu)建方法

孔隙金屬材料的構(gòu)建方法多種多樣。包括金屬粉末熱燒結(jié)法、等離子噴涂法、發(fā)泡法等。熱壓結(jié)法所得的孔隙金屬有著高孔隙率，低彈性模量，但抗壓強(qiáng)度卻低于人骨；等離子噴涂法可將金屬粉末噴涂于其它材料上形成涂層，涂層可形成不規(guī)則的，粗糙的，有著一定微觀結(jié)構(gòu)的表面，但其孔隙率有限，而且孔隙之間無(wú)法形成內(nèi)部連接，并且很難構(gòu)建孔徑大于100 μm的大塊組件；發(fā)泡法無(wú)論是應(yīng)用于固態(tài)或液態(tài)金屬，都存在易污染，易含雜質(zhì)，無(wú)法預(yù)設(shè)移植物的形狀、孔隙尺寸及分布等缺陷。

近年來(lái)，快速成形技術(shù)(Rapid Prototyping)被越來(lái)越多地應(yīng)用于孔隙金屬材料的構(gòu)建。這種技術(shù)可以按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的三維結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)建出具有特定微觀及宏觀結(jié)構(gòu)的孔隙材料，實(shí)現(xiàn)了孔隙材料的大體形狀、孔隙尺寸、孔隙率、內(nèi)部連接等的真正可控，因此也被人們形象地稱(chēng)為“3D打印技術(shù)”。應(yīng)用于骨科內(nèi)植物構(gòu)建的3D打印技術(shù)主要包括電子束熔融技術(shù)(electron beam melting，EBM)[3]和激光選區(qū)成形技術(shù)(selective laser melting，SLM)[4]等。

EBM技術(shù)的原理是先構(gòu)建出所需物體的CAD三維圖，再將其存儲(chǔ)為STL文件模式，之后轉(zhuǎn)換為SLC文件，再將SLC文件導(dǎo)入系統(tǒng)，通過(guò)EBM設(shè)備發(fā)出的高能電子束逐層熔化金屬粉末，完成后將剩余金屬粉末去除，之后即可得到預(yù)先設(shè)計(jì)好結(jié)構(gòu)及形狀的物體。目前可使用的原料有純鈦、鈦合金(Ti6Al4V)、鈷鉻合金等。研究表明，EBM制備與傳統(tǒng)鍛造的鈦合金的表面特性的短期生物學(xué)行為相當(dāng)，但EBM能加工成具有特殊幾何形狀的優(yōu)勢(shì)提供了更多產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。EBM制備的鈦合金多孔材料，其孔隙完全交通、內(nèi)在的支架結(jié)構(gòu)可控，壓縮測(cè)試材料的物理特性表明壓縮強(qiáng)度和彈性模量與自然骨相似，可以滿足骨科植入物的需要[5]。

有利于骨長(zhǎng)入的最優(yōu)孔隙尺寸尚無(wú)定論。Bobyn等[6]認(rèn)為100～400 μm是最適宜的范圍，但尚未發(fā)現(xiàn)此種尺寸與有著更大孔隙尺寸的多孔材料在骨長(zhǎng)入方面有明顯的差異。有學(xué)者認(rèn)為孔隙結(jié)構(gòu)的直徑至少達(dá)到100 μm才能滿足細(xì)胞進(jìn)入、組織長(zhǎng)入、血管形成和營(yíng)養(yǎng)輸入的要求[7]。在骨長(zhǎng)入中，F(xiàn)rosh認(rèn)為利于骨長(zhǎng)入的最小孔徑為300 μm，而且其通過(guò)研究人類(lèi)骨長(zhǎng)入孔隙材料的情況證實(shí)，在孔徑600 μm的材料中，其骨長(zhǎng)入速度要遠(yuǎn)快于孔徑為300 μm、400 μm、500 μm和1000 μm的材料[8]。Taniguchi等[9]利用3D打印技術(shù)構(gòu)建多孔鈦合金材料并進(jìn)行體內(nèi)植入研究發(fā)現(xiàn)，孔徑600 μm的材料在植入后2周即可達(dá)到堅(jiān)強(qiáng)的骨長(zhǎng)入，效果優(yōu)于孔徑為300 μm和900 μm的材料。有學(xué)者認(rèn)為，多孔材料的骨整合效應(yīng)應(yīng)與其孔隙率有關(guān)，如果孔隙率與松質(zhì)骨相當(dāng)，則骨整合效果較好[10]。

理想的骨科植入材料必須有著良好的力學(xué)性能，尤其是對(duì)用于承重部位的植入材料而言。Lopez-Heredia等[11]利用快速成形技術(shù)制成的孔隙率均為60%，孔徑大小為800 μm和1200 μm的鈦合金材料，測(cè)量其壓縮強(qiáng)度分別為(81.93±21.3)MPa和(83.05±27.2)MPa，雖與人骨的壓縮強(qiáng)度有一定差距，但其彈性模量分別為(2.76±0.7)GPa和(2.6±1.0)GPa，與人骨更接近的彈性模量能夠避免應(yīng)力遮擋效應(yīng)，從而獲得更好的骨長(zhǎng)入效果。

Parthasarathy J等[12]利用電子束熔融技術(shù)制成的有著相似孔隙率的兩種鈦合金材料(孔隙率分別為50.75%和49.75%)，當(dāng)構(gòu)成孔隙的支柱直徑由941 μm減少到466 μm時(shí)，同樣的壓縮測(cè)試顯示其壓縮強(qiáng)度由163.02 MPa下降到7.28 MPa，彈性模量由2.92 GPa下降到0.57 GPa，因此其認(rèn)為，在孔隙率相當(dāng)?shù)那闆r下，材料的壓縮強(qiáng)度和彈性模量是隨著構(gòu)成孔隙的支柱的直徑減小和孔隙數(shù)量的增加而明顯下降的。由此可見(jiàn)，只要構(gòu)建方法得當(dāng)，設(shè)計(jì)合理，多孔金屬材料無(wú)論在壓縮強(qiáng)度和彈性模量上都可以滿足臨床應(yīng)用的需求。

2 不同材質(zhì)多孔金屬材料的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究

2.1 多孔鎂

鎂元素是人體的基本組成元素之一，它的存在對(duì)于骨生長(zhǎng)和骨強(qiáng)度的維持有著重要作用。鎂及其合金的密度(1.74～2.0)g/cm3與骨的密度(1.81～2.1)g/cm3相近，低于鈦合金的(4.4～4.5)g/cm3[13]。有研究證實(shí)，富含鎂的磷灰石材料在骨細(xì)胞粘附和組織長(zhǎng)入方面顯示出良好的生物相容性[14]。Simon 等[15]利用兔作實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在其構(gòu)建的多孔鎂材料中觀察到連續(xù)的骨長(zhǎng)入。Witte等[16]構(gòu)建了有著72%～76%孔隙率，10～1000 μm孔徑的開(kāi)放多孔鎂，利用兔作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，觀察到大量的新骨生成。

但是，有研究證實(shí)，鎂在生理溶液中腐蝕的非?？?。而且，其腐蝕反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量氫離子，從而對(duì)宿主骨組織造成不利影響[17]，這會(huì)導(dǎo)致鎂植入物在組織完全愈合之前就出現(xiàn)松動(dòng)，這一問(wèn)題，導(dǎo)致鎂作為骨科植入物材料的應(yīng)用直接受到限制。

2.2 多孔鐵

鐵元素在人體新陳代謝活動(dòng)中起著重要作用，但其彈性模量較高(211 GPa)，顯著高于其他金屬材料。Peuster等[18]首次將鐵作為金屬植入材料植入兔動(dòng)脈，經(jīng)過(guò)18個(gè)月的觀察，未發(fā)現(xiàn)顯著的炎癥反應(yīng)和全身毒性。Quadbeck等[19]利用鐵及鐵-磷酸鹽合金構(gòu)建了多孔骨替代材料，添加了磷酸鹽的材料抗壓強(qiáng)度為11 MPa，高于純鐵的2.4 MPa，而且其彈性模量為2.3 GPa，與骨組織接近。但由于鐵的抗腐蝕性能較差，因而對(duì)其的研究和應(yīng)用較少。

2.3 多孔鎳鈦合金

多孔鎳鈦合金有著高強(qiáng)度、低剛度、高韌性的特點(diǎn)，而且其獨(dú)特的形狀記憶功能有助于移植物植入及與宿主組織之間的穩(wěn)定因而得到廣泛研究。

在早期研究多孔鎳鈦合金的工作中，主要目的是研究構(gòu)建有著理想形狀的微結(jié)構(gòu)的多孔結(jié)構(gòu)的方法，以探討其機(jī)械性能和形變行為[20]。直到近年，許多研究開(kāi)始側(cè)重于探討多孔鎳鈦合金的生物學(xué)行為，并對(duì)其生物相容性有了一致共識(shí)。

Prymak等[21]觀察到24 h內(nèi)外周血白細(xì)胞在鎳鈦合金表面能夠快速粘附。一項(xiàng)短期實(shí)驗(yàn)(8 d)表明，利用自由囊狀熱壓制法(CF-HIP)構(gòu)建的多孔鎳鈦合金對(duì)大鼠成骨細(xì)胞的生長(zhǎng)無(wú)不利影響[22]。其他的一些方法構(gòu)建的多孔鎳鈦材料也表現(xiàn)出較強(qiáng)的有利于細(xì)胞粘附和增殖的特性[23]。

在體內(nèi)研究方面，多孔鎳鈦合金也表現(xiàn)出良好的骨長(zhǎng)入能力。Michel等[24]在羊頸椎融合模型中觀察到3個(gè)月之后，多孔鎳鈦材料周?chē)羞B續(xù)皮質(zhì)骨包圍，有些甚至越過(guò)假體表面，假體內(nèi)部也有清晰的編織骨形成。12個(gè)月時(shí)，假體外圍已改建為成熟的骨小梁結(jié)構(gòu)，并與假體內(nèi)部連接，軟骨和纖維組織幾乎消失。Li等[25]利用原位氮化技術(shù)修飾多孔鎳鈦合金后，將其植入兔股骨。20周后，修飾過(guò)的材料骨長(zhǎng)入達(dá)80%。其他一些研究也顯示在多孔鎳鈦合金中有著較高的骨長(zhǎng)入率[26]，而且假體沒(méi)有出現(xiàn)松動(dòng)跡象。

但是，關(guān)于鎳鈦合金中鎳離子的毒性作用也屢見(jiàn)報(bào)道。在哺乳動(dòng)物中，鎳離子會(huì)導(dǎo)致DNA序列斷裂，DNA鏈交纏及染色質(zhì)畸變[27-28]。在受放射線照射后，鎳離子還會(huì)抑制DNA斷裂鏈的自我修復(fù)[29]。一些研究也證實(shí)了鎳離子的釋放對(duì)成骨細(xì)胞的粘附和增殖有著不利影響[30]。

2.4 多孔鉭

鉭已被證實(shí)有著良好的抗腐蝕性及在體內(nèi)有著良好的生物活性。多孔鉭有著低彈性模量、高表面摩擦力及優(yōu)異的骨整合能力。但是由于鉭的熔點(diǎn)高(3017℃)，使得多孔鉭很難通過(guò)傳統(tǒng)工藝制得。 Sarina等[31]利用羊作模型動(dòng)物，比較了多孔鉭和PEEK材料(聚醚醚酮)在脊柱融合上的效果差異。在骨長(zhǎng)入百分比上，多孔鉭要遠(yuǎn)優(yōu)于PEEK材料，在骨橋形成方面，作者按照骨橋形態(tài)將其分為0～34個(gè)等級(jí)，0級(jí)最差，3級(jí)最優(yōu)。實(shí)驗(yàn)第26周，有69.23%的多孔鉭達(dá)到2級(jí)，只有41.67%的PEEK材料達(dá)到2級(jí)，有15.38%的多孔鉭達(dá)到3級(jí)，沒(méi)有PEEK材料能達(dá)到3級(jí)。多孔鉭表現(xiàn)出了比現(xiàn)在臨床普遍應(yīng)用的PEEK材料更優(yōu)異的骨融合性能。多孔金屬材料粗糙的表面相比光滑的PEEK材料更有利于植入材料的錨定和骨融合[32]。

2.5 多孔鈦合金

鈦合金由于其優(yōu)異的抗腐蝕和抗氧化性能，以及其良好的生物相容性，近年來(lái)得到廣泛的研究和應(yīng)用。尤其是其五級(jí)合金(Ti6Al4V)，由于其較高的強(qiáng)度質(zhì)量比及耐腐蝕性，被稱(chēng)為醫(yī)用級(jí)鈦合金，從而成為應(yīng)用最廣泛的金屬移植材料之一。

Haslauer等[33]比較了多孔Ti6Al4V與致密Ti6Al4V和人脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞復(fù)合培養(yǎng)的情況，結(jié)果顯示細(xì)胞在兩種材料上都能穩(wěn)定生長(zhǎng)，但在多孔材料上，IL-6和IL-8等炎癥因子的釋放水平要低于其他材料。國(guó)內(nèi)學(xué)者Yang等[34]利用3D打印技術(shù)構(gòu)建了多孔鈦合金人工椎體，并進(jìn)行了小尾寒羊頸椎椎體置換，結(jié)果顯示骨組織可以順利長(zhǎng)入人工椎體內(nèi)部，且能夠較好地維持頸椎的穩(wěn)定性。Ponader S等[35]研究了利用電子束熔融技術(shù)制成的多孔鈦合金在豬體內(nèi)的骨長(zhǎng)入，分別在第14天、30天、60天取材，結(jié)果顯示，隨著時(shí)間增長(zhǎng)，多孔鈦的骨長(zhǎng)入量也穩(wěn)定增長(zhǎng)。

3 多孔金屬材料的表面修飾

很多研究都表明，材料表面的形態(tài)，粗糙度，及化學(xué)成分都影響著細(xì)胞在其表面的活性。多孔金屬材料雖然有著良好的生物相容性和優(yōu)異的抗腐蝕性能，人們?nèi)栽谔剿魇褂貌煌椒▽?duì)其進(jìn)行表面修飾以增強(qiáng)其生物相容性。這些方法主要可分為改變其表面形態(tài)和在其表面增加一些特定涂層兩種。

理想的三維表面改性應(yīng)滿足內(nèi)部和外部各個(gè)幾何曲面的均一性，多孔金屬材料涂層主要是基于溶液反應(yīng)的方法，最為常用的是酸處理、堿熱處理等化學(xué)方法或電泳沉積、陽(yáng)極氧化等電化學(xué)方法,其他方法包括仿生溶液法、熱處理法等。

日本學(xué)者Pattanayak等[36]采用序貫的NaOH, HCl和熱處理以提高基底材料的生物活性，SEM顯示精細(xì)的氧化鈦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在整個(gè)孔隙結(jié)構(gòu)表面形成，經(jīng)過(guò)3 d的模擬體液(Simulated Body Fluid，SBF)浸泡可在處理的孔隙結(jié)構(gòu)表面形成磷灰石，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示，植入日本大白兔股骨12周后，新骨形成進(jìn)入孔隙并直接連接到壁上，經(jīng)過(guò)處理的孔隙結(jié)構(gòu)的骨親和百分?jǐn)?shù)顯著高于未處理假體。

對(duì)于活性生物材料，通過(guò)在37℃下SBF中浸泡可在其表面生長(zhǎng)出類(lèi)似HA的鈣磷膜層。這種方法對(duì)于富含-OH表面尤為有效，通常與堿熱處理相結(jié)合。荷蘭Biemond等[37]研究了仿生溶液法涂層的EBM和SLM多孔金屬的成骨能力，并在山羊髂骨上進(jìn)行植入實(shí)驗(yàn)，與沒(méi)有涂層假體比較，涂層假體的骨-植入物界面的力學(xué)強(qiáng)度反而較低，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)涂層會(huì)增加骨長(zhǎng)入和力學(xué)強(qiáng)度，推測(cè)可能受涂層結(jié)合力不高的影響。

Yavari 等[38]對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)3種表面處理方法(堿-酸-熱、酸-堿熱、陽(yáng)極氧化)對(duì)SLM制造的多孔鈦合金支架成骨和礦化性能的影響各有不同，研究證實(shí)，酸-堿化學(xué)處理能夠提高材料在體外誘導(dǎo)HA形成的能力，但對(duì)細(xì)胞粘附、增殖和成骨基因表達(dá)等沒(méi)有提高；相反，通過(guò)陽(yáng)極氧化獲得表面納米結(jié)構(gòu)的涂層，盡管沒(méi)有提高體外誘導(dǎo)HA形成的能力，但是顯著提高了細(xì)胞粘附、增殖和成骨分化的能力；而堿-酸-熱處理的性能位于其他兩種方式之間。進(jìn)一步的體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)表明，酸-堿處理組雖然增加了新骨的長(zhǎng)入，但與陽(yáng)極氧化組比較，后者更顯著地提高了材料的生物力學(xué)穩(wěn)定性，作者認(rèn)為對(duì)于提高多孔金屬內(nèi)植物的生物學(xué)性能，材料表面納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的作用大于誘導(dǎo)HA形成能力提高的作用，這也提示材料表面骨整合的生物力學(xué)強(qiáng)度不完全取決于骨形成量的多少，而與界面間骨結(jié)合的強(qiáng)度更為密切。國(guó)內(nèi)學(xué)者Xiu等[39]利用微弧氧化技術(shù)對(duì)多孔鈦合金材料進(jìn)行了表面處理，結(jié)果顯示處理后的多孔鈦合金材料的骨整合性能獲得了極大改善。

4 多孔金屬材料的臨床應(yīng)用

美國(guó)食品與藥品管理局于1997年正式批準(zhǔn)多孔鉭材料應(yīng)用于臨床。起先只應(yīng)用于髖臼假體，如今，多孔鉭和多孔鈦已被應(yīng)用于臨床尤其是骨科各領(lǐng)域。Macheras等[40]對(duì)143位接受多孔鉭髖臼假體移植的患者進(jìn)行了8～10年的隨訪，結(jié)果顯示平均Harris評(píng)分由術(shù)前的(44.0±13.8)分上升到(97.0±6.2)分，臨床療效滿意。Shuler等[41]應(yīng)用多孔鉭棒治療早期股骨頭壞死，相比帶血管蒂游離腓骨移植術(shù)而言，應(yīng)用多孔鉭棒的手術(shù)時(shí)間短，術(shù)中出血少，而且其手術(shù)成功率和術(shù)后改善率明顯高于帶血管蒂游離腓骨移植術(shù)。Harrison等[42]研究了多孔鉭在膝關(guān)節(jié)置換中的臨床療效，其應(yīng)用多孔鉭制成膝關(guān)節(jié)假體的脛骨基座，結(jié)果顯示多孔鉭在維持骨礦密度方面有著令人滿意的效果，未發(fā)現(xiàn)此種假體有移位及松動(dòng)的跡象。

在脊柱外科方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者Liu等[43]利用3D打印技術(shù)構(gòu)建的多孔鈦合金人工椎體進(jìn)行了上頸椎惡性腫瘤切除椎體置換，取得了滿意的臨床療效。Mariano等[44]在61例頸前路間盤(pán)切除融合術(shù)中，28例使用單純多孔鉭cage融合，另33例行自體骨融合加前路鋼板內(nèi)固定，經(jīng)過(guò)5年隨訪，結(jié)果多孔鉭融合組的療效優(yōu)于自體骨融合組。Fujibayashi S等[45]研究了多孔鈦在腰椎融合中的應(yīng)用，5名接受手術(shù)的病人術(shù)后12個(gè)月平均JOA評(píng)分改善率達(dá)到85.8%，所有病人術(shù)后3個(gè)月影像學(xué)檢查均顯示堅(jiān)強(qiáng)的骨重建，cage均未出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降情況。

5 展 望

一直以來(lái)，自體骨骨移植都是修復(fù)骨缺損等的金標(biāo)準(zhǔn)，但其存在著取骨區(qū)疼痛，失血，取骨量受限等缺陷。傳統(tǒng)的孔隙材料如羥基磷灰石等已應(yīng)用于腰椎后外側(cè)融合或腫瘤切除后的骨缺損修補(bǔ)，但其機(jī)械強(qiáng)度差，難以用于承重部位。多孔金屬以其優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和類(lèi)似于骨組織的彈性模量越來(lái)越被人們所青睞。作為一種良好的骨科植入材料，其必將在臨床得到越來(lái)越多的應(yīng)用。

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醫(yī)學(xué)術(shù)語(yǔ)使用規(guī)范

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Applicationofporousmetalimplantsinorthopedics

YANGJun，YANGQun

(DepartmentofSpinalSurgery，theFirstAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversity，Dalian116011，China)

Bone defect caused by trauma, tumor and infection is a common disease in orthopedics. Autogenous and allograft bone graft is mainly limited by the amount of graft bone, additional damage, infection, bleeding, immune rejection, etc. A variety of bone substitutes have also been increasingly used in clinical research, such as hydroxyapatite and bioceramics. In recent years, porous metal materials have gradually become the focus of research because of their good biocompatibility, good compressive strength and similar elastic modulus with bone. In this paper, we reviewed the construction methods, physicochemical properties, basic research and clinical application of porous metal materials such as porous magnesium, porous iron, porous nickel, porous tantalum and porous titanium.

bone defect; implant material; porous metal

楊 軍(1984-)，男，主治醫(yī)師，博士。E-mail：worldsapart@126.com

楊 群，教授，主任醫(yī)師。E-mail：yangqun@medmail.com.cn

10.11724/jdmu.2017.04.19

R687.3+

A

1671-7295(2017)04-0397-06

楊軍，楊群.多孔金屬植入材料在骨科的應(yīng)用[J].大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2017,39(4)：397-402.

2017-05-17；

2017-06-20)