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生物材料骨的结构特点及修复用材料 1


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• 新鲜骨密质的生物力学性能:弯曲强度160Mpa, 剪切强度54Mpa,拉伸强度120~150Mpa,杨氏 模量18Gpa。新鲜骨抗压性能比砖块大30倍,比 花岗岩大2.5倍。在建筑材料中只有钢筋水泥在弹 性与坚固性相结合方面能与骨相比。
弹性模量(加载方向平行于骨的轴向) 10.4-19.6×109N/m2
• 骨的无机质也称为骨盐, 以钙、磷的化合物为主, 还含有镁、钠、钾和锶等阳离子,碳酸根、氟和 氯等阴离子。
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骨的组成
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• 骨盐的钙、磷的化合物主要是羟基磷灰石和磷酸 钙,其分子结构与自然界存在的羟基磷灰石相似, 基本分子式为 Ca10(PO4)6(OH)2或 3Ca3(PO4)2Ca(OH)2。
适应症
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骨的损伤与治疗
锁骨骨折切开复位内固定术
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骨的损伤与治疗
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1.血肿形成:骨折处大量出血---形成血肿---血肿凝固---粘 合骨折断端。
2.肉牙组织形成:肉芽组织取代血肿---机化为肉芽组织
3. 纤维性骨痂:形成纤维性骨痂—连接断端—以软骨样组 织代替纤维血管性间质。
多余的骨则被吸收,以适应局部的负荷。
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第四讲
骨的结构特点及修复 用材料
一、骨的组成
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物质水平(化学组成)
• 骨骼含水约20%~30 %,其余大部分为固体成分。 其中65%以上为无机盐(骨盐),35%为有机质。
• 无机质决定骨的硬度,有机质决定骨的弹性和韧 性。
• 骨的有机质由胶原、脂类及粘蛋白等构成。其中 90%~95%为胶原。
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骨的损伤与治疗
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4.骨性骨痂形成:以膜内骨化方式和软骨内骨化方式成骨, 大量松质骨形成。
5.皮质骨初建:排列杂乱的骨小梁逐渐趋向规律,皮质骨 的哈佛系统重新建立。
6.塑形与改建:骨根据力学原则及人体的需要不断进行改
建,凹侧缺损的部分可通过膜内骨化而得到补充,凸侧
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骨的组成
组织水平
骨的基本结构包括: 骨膜、骨质和骨髓。
• 骨膜是一层坚韧的结缔 组织膜,覆盖在骨的表 面;内含有血管、神经 和成骨细胞。
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骨的组成
• 骨质有骨密质和骨松质两种: ➢ 密质骨(或称皮质骨)
• 骨骼是钙质的储存库,血液中钙质浓度高时,钙 就会送进骨内储存起来,叫做造骨作用;当血钙 浓度降低时,就会从骨中溶解钙以补充血钙不足, 叫溶骨作用。
• 骨也称为人体的钙、磷库。
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骨的组成
细胞水平 • 骨骼中有三种类型的细胞:
➢ 成骨细胞:产生有机成分 ➢ 骨细胞:产生无机成分 ➢ 破骨细胞:作用于骨吸收
➢ 松质骨(或称小梁骨)
• 骨髓填充在骨髓腔和骨 松质的空隙内。人在幼 年时,骨髓呈红色,有 造血功能,随着年龄的 增长,骨髓腔中的红色 骨髓逐渐变成黄色骨髓, 失去造血功能。
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哈弗管 骨单位
哈弗骨板
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骨的组成
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二、骨的损伤与治疗
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• 骨的损伤主要是骨折,骨病。
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骨的损伤与治疗(一)骨折
• 外固定
A . 小夹板固定 B . 石膏绷带 C . 外展架固定
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骨的损伤与治疗
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• 不恰当的固定,如采用不合理的固定器 材和方法,固定范围不够,固定时间过 短等,且不能维持骨折端良好的接触, 而且不能消除不利于骨折愈合的应力— 肌肉收缩力、肢体重力,肢体活动时产 生的剪力及旋转应力,使骨折端产生活 动,会影响骨折修复过程而造成骨不连。
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骨的功能
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• 动物体内的骨是一种活器官,坚硬而有 弹性,有丰富的血管、淋巴管和神经。
• 具有新陈代谢和生长发育的特点
• 有改建和再生的能力
• 骨基质内含大量的钙盐和磷酸盐,是动 物体内的钙磷库。
• 造血功能(红骨髓)
• 支持与保护功能,如颅腔、胸腔等保护 脑及心肺
• 骨含有的钙是全身钙总量的99%,骨含有的磷为 全身磷总量的90%。钙磷之比值为1.67(克分子) 或2.15(重量)。
• 人体的钙约占人体体重的1.5%-2%,99%储存在 骨与牙中,剩余的1%则在血液中,称之为血钙。
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骨的组成
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• 当饮食中含钙量不足时,为了保持血钙浓度的相 对稳定, “骨”中的骨钙就会进入血液,以调节 血钙平衡。
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器械外固定
• 肘关节架标准型
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• 腿部支架标准型
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骨的损伤与治疗
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• 内固定是在骨折复位后,用金属内固 定物维持骨折复位的方法。临床有两 种置入方法:一种是切开复位后置入 内固定物,另一种是在x线透视下,手 法复位或针拨复位后,闭合将钢针插 入内固定。
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全身共有206块骨,可按不同方式进行分类
根据部位分3类 • 颅 骨:脑颅骨、面颅骨、中轴骨 • 躯干骨:椎骨、胸骨、肋 • 四肢骨:上肢骨、下肢骨
根据形状不同分为4类 • 长骨long bone • 短骨short bone • 扁骨flat bone • 不规则骨irregular bone
泊松比(胫骨)
0.119-0.622
剪切模量(胫骨)
2.41-4.91
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骨的组成
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时期 幼儿 成年人 老年人
有机质
5 3 2
无机质
5 7 8
特点 不易骨折,易变形
弹性和硬度都好 脆性较大,易骨折
• 因此,幼儿有机物多,骨折又有青枝骨折之称; 老年人无机物多,骨折常为粉碎骨折。
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