脊柱是生命的脊梁，也是健康的立柱。但隨著國(guó)內(nèi)人口老齡化時(shí)代的到來(lái)和生活方式的改變，以頸肩痛及腰腿痛為主要癥狀的脊柱退行性病例日益增多，且越來(lái)越年輕化，對(duì)患者的工作和生活帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。

脊柱手術(shù)方式有許多種，在椎體間植入融合器是目前治療脊柱退行性疾病的主要方法之一。融合器是一種實(shí)現(xiàn)椎間穩(wěn)定和容納植骨物的機(jī)械裝置，所有椎間融合器的終極目標(biāo)都是為了促進(jìn)骨性愈合。骨科一直以來(lái)便是隨著機(jī)械工程和材料學(xué)這兩門(mén)學(xué)科的發(fā)展而成長(zhǎng)的。

融合器發(fā)展至今也一直圍繞著這兩門(mén)學(xué)科在進(jìn)行研究。目前在臨床上較常見(jiàn)的兩種椎間融合器為鈦金屬和PEEK椎間融合器 。但鈦金屬和PEEK椎間融合器孰優(yōu)孰劣仍存在爭(zhēng)議，這里我們就這兩種材質(zhì)的融合器來(lái)進(jìn)行一次簡(jiǎn)單的對(duì)比分析。

鈦金屬融合器：它是一種使用鈦合金機(jī)械加工制造的椎間融合器，中間可以填入自體骨或者異體骨以有利于融合。鈦金屬融合器可以提供椎體前柱的穩(wěn)定性，恢復(fù)椎間隙的高度，常用于因感染、結(jié)核、腫瘤等需要椎體次全切除，保持椎體的穩(wěn)定性。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，鈦金屬與其他金屬相比具有很強(qiáng)的抗疲勞性和耐腐蝕性。鈦金屬還具有較好的生物相容性，將鈦金屬植入到動(dòng)物體內(nèi)，與其他金屬相比鈦金屬的排斥反應(yīng)較小。

隨著臨床的應(yīng)用，鈦金屬融合器的缺點(diǎn)逐漸顯露出來(lái)：①在X射線片上不能觀察到骨融合的情況;②鈦合金彈性模量較高，術(shù)后容易出現(xiàn)臨近椎體的下沉及應(yīng)力遮擋等并發(fā)癥;③個(gè)別患者對(duì)鈦合金中的鎂元素存在排異過(guò)敏反應(yīng)，可能出現(xiàn)不良事件。

PEEK融合器?：PEEK是一種熱塑性聚合物，具有高強(qiáng)度、高剛度、耐腐蝕、抗水解等機(jī)械性能，而且還有很好的生物相容性?？赏ㄟ^(guò)機(jī)加工、注塑、3D打印實(shí)現(xiàn)PEEK融合器的制備。

PEEK的彈性模量較小，介于皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨之間，遠(yuǎn)低于鈦合金，與鈦合金相比，它的應(yīng)力遮擋作用更小，能更好地促進(jìn)骨愈合，降低了椎間融合器的下沉的風(fēng)險(xiǎn)，有效地防止了椎間隙高度的丟失。

PEEK融合器另一優(yōu)勢(shì)是它具有射線可穿透性可便于觀察植骨融合情況。通過(guò)對(duì)PEEK融合器進(jìn)行細(xì)胞毒性、急性全身毒性、黏膜刺激等試驗(yàn)，證實(shí)PEEK材料植入人體后具有良好的生物安全性。

但是PEEK由于其相對(duì)疏水的表面而具有較低的表面能，從而限制了細(xì)胞的黏附。PEEK的這種生物惰性使得PEEK植入體與宿主骨組織之間的骨整合能力較差，在臨床上經(jīng)常會(huì)碰到并發(fā)癥，如種植體移位、籠陷或假性關(guān)節(jié)，這在體外和臨床應(yīng)用研究中都導(dǎo)致了令人不滿(mǎn)意的效果。

??PEEK融合器

X射線術(shù)后觀察圖

鈦是久經(jīng)考驗(yàn)的骨科內(nèi)固定材料，在關(guān)節(jié)等領(lǐng)域，鈦金屬表面的各種微孔、噴涂處理早已不是什么新鮮事。而在脊柱融合器上，近幾年才開(kāi)始大規(guī)模地探索和商業(yè)化的應(yīng)用。

這其中，有些公司把精力放在了全鈦質(zhì)融合器的表面處理上;有的為了構(gòu)建理想的PEEK表面，通過(guò)生物活性陶瓷填充、纖維增強(qiáng)、PEEK孔隙化等方法制備了一系列的PEEK及其復(fù)合材料;有的則試圖將PEEK、鈦涂層兩種成熟概念相結(jié)合。

但其最終目的都是是使材料的植入體既具備維持血管新生和營(yíng)養(yǎng)傳輸?shù)墓δ?，又具備足夠的力學(xué)強(qiáng)度和耐磨性能，然而使各項(xiàng)指標(biāo)保持平衡仍是當(dāng)前研究的難點(diǎn)。

PEEK融合器表面改性