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骨水泥无机成分
骨水泥是一种用于骨折修复和关节置换手术的生物医学材料，主要由无机成分和有机成分组成。
无机成分是骨水泥的主要构成部分，通常包括以下几种成分：
一、氢氧化钙（Ca(OH)2）：氢氧化钙是骨水泥中的主要成分之一，它在水泥混合物中发挥着固化作用，帮助形成坚固的骨结合物。
二、三氧化二铝（Al2O3）：三氧化二铝在骨水泥中用作助熔剂，有助于降低水泥的熔点，促使水泥在患处更好地固化。
三、二氧化硅（SiO2）：二氧化硅是骨水泥中的另一种重要成分，它与氢氧化钙反应形成硅酸钙，有助于骨水泥的硬化和强化。
四、二氧化钛（TiO2）：二氧化钛通常用作骨水泥的填充材料，有助于增强骨水泥的力学性能。
五、钙磷酸盐：钙磷酸盐是一类骨水泥中常见的矿物组成部分，与骨组织相似，有助于促进骨水泥与骨组织的结合。
这些无机成分在骨水泥中的比例和配方可以根据具体的应用和制造商的配方而有所不同。
有机成分通常是水泥中的一小部分，主要是为了提高骨水泥的可加工性和适应性。
总体而言，骨水泥的无机成分起到了强化、硬化和骨结合的作用。
打骨水泥的十大坏处咱先说说这打骨水泥后的疼痛问题。
你想啊，本来骨头就有点毛病才去打这个，可打完了呢，那疼可没立马消失，反而有时候像个调皮的小恶魔，在伤口那附近时不时就捣捣乱。
就像有个小锤子在轻轻敲打，那种疼不是特别剧烈，但就是丝丝拉拉地让你不舒服，干啥都得小心翼翼的，这多闹心啊。
再讲讲它对身体的影响。
骨水泥这东西，毕竟是个外来的玩意儿，放到身体里，身体有时候就会不乐意。
就好比家里突然来了个陌生客人，身体这个主人就得花精力去适应它。
有的人打了骨水泥后，身体的免疫功能就像个小战士突然接到了新任务，变得有点乱套，可能会出现一些小炎症，这儿肿一块，那儿红一片的，看着都心烦。
还有啊，打骨水泥可不像咱们想象的那么一劳永逸。
它的持久性就像那保质期不太长的食物。
过个几年，说不定就得重新折腾。
你以为受一次罪就完事儿了，哪知道后面还得惦记着它是不是又出问题了。
这就像一颗不定时的小炸弹，不知道啥时候又得去医院报到，又得花钱又得遭罪。
而且啊，打骨水泥的过程也不轻松。
躺在手术台上，心里就七上八下的。
医生在那操作，自己就只能干等着，那种感觉就像自己是案板上的鱼，只能任人摆弄。
手术中要是有点啥小意外，虽然医生会处理，可自己心里的担忧就像那野草一样，蹭蹭地长。
从恢复的角度看，打了骨水泥后，活动也没那么自由了。
以前能蹦能跳的，现在得小心翼翼。
就像被戴上了一个无形的枷锁，干啥都得想着骨头里有这么个特殊的东西。
想出去旅游走走吧，心里都得合计合计，这一路颠簸会不会对打了骨水泥的地方有影响，这多影响生活的乐趣啊。
另外呢，打骨水泥的费用也不低。
对于普通家庭来说，这就是一笔不小的开支。
辛辛苦苦挣的钱，一下子就得拿出不少来做这个手术，就像自己的小金库被挖了个大口子，往后的日子都得勒紧裤腰带。
还有啊，打骨水泥后的复查也是个麻烦事儿。
得定期往医院跑，就像上班打卡一样准时。
要是忘了或者没去，心里就像揣了只小兔子，七上八下的，生怕骨头又出啥毛病。
每次复查都得做各种检查，又费时间又费精力。
骨水泥安全界限
骨水泥是一种用于骨科手术中的材料，它由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和骨粉组成。
在骨科手术中，骨水泥被用于填充骨骼之间的空隙，以增加骨骼的稳定性。
然而，骨水泥的使用也存在一定的风险，因此需要掌握一定的安全界限。
首先，骨水泥的使用需要严格遵守手术操作规程。
在手术前，需要对患者的病史和身体状况进行全面评估，以确定是否适合使用骨水泥。
同时，在手术过程中，需要严格遵守无菌操作原则，以避免感染等并发症的发生。
其次，骨水泥的使用需要掌握适当的剂量和浓度。
如果剂量过大或浓度过高，可能会导致骨水泥在骨骼中分布不均，从而影响骨骼的稳定性。
因此，在手术前需要对骨水泥的剂量和浓度进行精确计算，以确保其在骨骼中的分布均匀。
此外，骨水泥的使用还需要注意患者的个体差异。
不同患者的骨骼结构和身体状况不同，因此在使用骨水泥时需要根据患者的具体情况进行调整。
例如，对于骨质疏松患者，需要适当增加骨水泥的剂量和浓度，以增加骨骼的稳定性。
最后，需要注意的是，骨水泥的使用并不是万能的。
在某些情况下，如骨折、感染等情况下，骨水泥的使用可能会受到限制。
因此，在使用骨水泥时需要根据患者的具体情况进行评估和选择。
总之，骨水泥的使用需要严格遵守手术操作规程、掌握适当的剂量和浓度、注意患者的个体差异以及根据具体情况进行评估和选择。
只有这样才能够确保骨水泥的安全使用，并达到最佳的治疗效果。
骨水泥的使用方法骨水泥，又称为骨胶粉，是一种用于骨折修复和骨固定的医用材料。
它的主要成分是氢氧化钙和氢氧化钠，能够迅速凝固和固化，提供稳定的支撑力，促进骨骼的愈合。
下面将详细介绍骨水泥的使用方法。
1. 骨水泥的准备要准备好所需的骨水泥材料。
骨水泥一般以粉末形式出售，需要将其与一定量的生理盐水或生理盐水溶液相混合，形成糊状物质。
在混合过程中，需要注意控制好水泥的粘稠度，以便于后续的使用。
2. 骨水泥的应用在骨水泥的应用过程中，需要进行以下步骤：2.1 手术准备在使用骨水泥之前，需要先进行手术准备工作。
这包括对患者进行必要的消毒和麻醉，确保手术区域干净无菌。
2.2 手术切口根据具体的骨折情况，医生会在患者的骨折部位进行手术切口。
切口应该足够大，以便于将骨水泥注入到骨折间隙中。
2.3 骨折复位在切口准备好后，医生会将骨折的两端复位，使它们恢复到正确的位置。
这是为了保证骨折处的稳定性和骨骼的正常生长。
2.4 骨水泥的注入接下来，医生会将事先准备好的骨水泥注入到骨折间隙中。
在注入过程中，医生需要注意骨水泥的均匀分布和充实，以确保其能够提供足够的支撑力。
2.5 骨水泥的固化一旦骨水泥注入完毕，它会迅速凝固和固化。
这个过程一般只需要几分钟时间。
在固化完成后，骨水泥会形成一个牢固的结构，为骨折处提供稳定的支撑。
3. 手术后的注意事项在完成骨水泥的使用后，还需要注意以下事项：3.1 休息和恢复患者需要在手术后进行适当的休息和恢复，以便于骨骼能够正常愈合。
医生会根据具体情况给出相应的康复指导。
3.2 骨折处的保护在手术后的一段时间内，患者需要避免对骨折处进行过度的活动或压力，以免影响骨骼的愈合效果。
3.3 定期复诊患者需要按照医生的指示进行定期复诊，以便于医生对骨折的恢复情况进行及时的监测和评估。
总结：骨水泥是一种用于骨折修复和骨固定的医用材料，使用方法相对简单。
在使用过程中，需要进行骨折复位、骨水泥的注入和固化等步骤。
骨水泥规格1. 引言骨水泥是一种用于医疗领域的特殊材料，主要用于骨折修复和人工关节置换手术中，以填充骨空隙并固定骨块。
骨水泥规格是指该材料在制备、性能和使用方面的标准要求。
本文将详细介绍骨水泥规格的相关内容。
2. 骨水泥的制备方法骨水泥由粉末和液体组成，粉末包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和陶瓷颗粒（通常是氧化锆或氧化铝），液体则为单体甲基丙烯酸甲酯（MMA）和引发剂。
制备过程包括以下几个步骤：1.粉末预处理：将陶瓷颗粒进行球磨处理，以获得所需的颗粒尺寸分布。
2.液体预处理：将单体甲基丙烯酸甲酯与引发剂混合，并在适当温度下储存。
3.混合：将粉末和液体按一定比例混合，通常为粉末：液体=2：1。
4.搅拌：用搅拌器将混合物搅拌均匀，直至形成均质的骨水泥浆状物。
5.充填：将骨水泥充填到空隙中，并迅速固化。
3. 骨水泥规格的重要性骨水泥规格对于保证材料的质量和使用效果至关重要。
合理的规格能够确保骨水泥具有良好的工艺性能、机械性能和生物相容性，从而提高手术成功率和患者康复效果。
以下是几个常见的骨水泥规格要求：3.1 物理性能•粉末颗粒尺寸分布：粉末颗粒应具有适当的尺寸分布，一般在40-100μm之间。
•液体黏度：液体黏度应适中，既方便混合又易于充填。
•刚度：骨水泥在固化后应具有适当的刚度，以提供足够的支撑力。
3.2 机械性能•抗压强度：骨水泥的抗压强度应达到一定标准，以确保固化后能够承受正常的生理负荷。
•弯曲强度：骨水泥的弯曲强度也是评估其机械性能的重要指标。
3.3 生物相容性•细胞毒性：骨水泥应具有良好的细胞毒性测试结果，以确保其对周围组织没有不良影响。
•生物降解性：骨水泥在体内应具有适当的生物降解性，以允许新生骨组织逐渐替代。
4. 骨水泥规格标准目前，国际上常用的骨水泥规格标准主要有以下几种：4.1 ISO 5833ISO 5833是国际标准化组织（ISO）发布的关于医疗器械和体内植入材料的规范。
该标准详细规定了骨水泥制备、性能和使用方面的要求，包括粉末颗粒尺寸、液体黏度、刚度、抗压强度、弯曲强度、细胞毒性和生物降解性等。
骨水泥原理
骨水泥的原理是通过凝固产生强度。
骨水泥是一种粘固剂，具有很高的粘稠性。
在骨科手术中，骨水泥被用来固定人工关节，或者用于填充骨骼与假体之间的空隙。
当骨水泥被注射到骨骼与假体之间后，它会迅速凝固，产生强度，从而起到固定和支撑的作用。
除了提供强度支撑外，骨水泥还可以改善骨骼与假体之间的摩擦性能，减少假体与骨骼之间的磨损，从而延长人工关节的使用寿命。
在骨科手术中，骨水泥的应用范围非常广泛，包括人工关节置换、脊柱外科手术、创伤修复等。
通过使用骨水泥，医生可以更加精确地固定假体，提高手术的成功率和患者的康复效果。
要注意的是，骨水泥虽然具有很多优点，但也有一些潜在的风险和并发症。
例如，骨水泥可能引起过敏反应、炎症反应等，因此在手术前需要进行充分的评估和准备。
同时，手术后的康复也非常重要，需要遵循医生的建议进行康复训练和护理。
骨水泥是一种重要的骨科手术材料，通过凝固产生强度和改善摩擦性能，为骨科手术提供了更加稳定和可靠的固定方式。
第一章绪论1.1 前言生物医学材料[i]（biomedical materials）又称为生物材料。
是用以和生物系统接合，以诊断、治疗或替换机体中的组织、器官或增进其功能的材料。
它可以是天然产物，也可以是合成材料，或者是它们的结合物，还可以是有生命力的活体细胞或天然组织与无生命的材料结合而成的杂化材料。
与生物系统直接接合是生物医学材料最基本的特征，如直接进入体内的植入材料，人工心肺、肝、肾等体外辅助装置等与血液直接接触的材料。
生物医学材料除应满足一定的理化性质要求外，还必须满足生物学性能要求，即生物相容性要求，这是它区别于其他功能材料的最重要的特征。
生物医用材料可以按多种方法分类。
根据材料的组成和性质，可以分为医用金属及合金、医用高分子材料、生物陶瓷，以及它们结合而成的生物医学复合材料。
根据在生物环境中发生的生物化学反应水平，可分为近于惰性的、生物活性的以及可生物降解和吸收的材料。
1.2 骨水泥的产生与发展目前生物活性陶瓷作为骨填充、修复材料已经在临床上大量应用，但由于这些材料都是高温烧结后的块状或颗粒状，不具有可塑性。
医生在手术过程中无法按照病人骨缺损部位任意塑型，而且不能完全充填异形骨空穴。
另一方面，人工关节的固定、不稳定性骨折的内固定等同样也需要一种新的生物医用材料。
因此，一种新型的生物材料－骨水泥成为了人们关注的热点。
生物骨水泥在发展过程中形成了两大体系：生物相容性较差的PMMA骨水泥和生物相容性良好的磷酸钙骨水泥。
1.2.1 PMMA 骨水泥以聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(polymethyImethacrylate cement, PMMA)，为代表的传统丙烯酸酯类骨水泥是一种由粉剂和液剂组成的室温自凝粘结剂[ii]。
但PMMA 属于生物惰性材料，不能与宿主骨组织形成有机的化学界面结合，另外凝固聚合过程中产生热量、单体的细胞毒性作用、可操作时间有限等不足也限制了其临床应用[iii]。
1.2.2 CPC骨水泥磷酸钙骨水泥(Calcium Phosphate Cement, CPC)最早由美国的Brown和Chow 于20世纪80年代提出[iv]，CPC是由一种或几种磷酸钙盐粉末的混合物与调和用的液相发生水化发应，在生理条件下能自固化，如：在温度(37 ℃)、湿度(100 %)条件下发生水化反应得到与人体骨组织相近的固化产物－羟基磷灰石或透钙磷灰石，因此具有一定的可降解性和良好的生物相容性[v]。
常见的磷酸钙盐见表1-1所示。
表1-1主要磷酸钙盐种类名称分子式缩写Ca/P一水磷酸二氢钙无水磷酸二氢钙二水磷酸氢钙无水磷酸氢钙α-磷酸三钙β-磷酸三钙羟基磷灰石氟磷灰石磷酸四钙Ca(H2PO4)2·H2OCa(H2PO4)2CaHPO4·2H2OCaHPO4α-Ca3(PO4)2β-Ca3(PO4)2Ca10(PO4)6(OH)2Ca10(PO4)6FCa4(PO4)2OMCPMMCPADCPDDCPAα-TCPβ-TCPHAP或HAFAPTTCP0.500.501.001.001.501.501.671.672.01.3 磷酸钙骨水泥1.3.1 磷酸钙骨水泥的种类CPC固相由各种磷酸钙和钙盐组成，其组成可随预期生成物性质（Ca/P比等）的不同而变化。
不同研究者研制出了不同种类的磷酸钙骨水泥，表1-2列举部分代表性磷酸盐骨水泥[vi]。
表1－2 典型的磷酸钙骨水泥组成[6]序号骨水泥粉末组成简介1 TTCP-DCP 类水泥（1）TTCP +DCPD（2）TCP＋DCPD + HA（3）TTCP＋DCP （1）研制出的第一个CPC 骨水泥（2）加入HA 自凝时间从22 min 降至9 min（3）研究了骨水泥水化反应的机理及制备条件以及对抗压强度的影响2 β-TCP 类水泥（1）β-TCP +MCPM（2）β-TCP +MCPM+CPP + CSH+ CSD（3）β-TCP +DCPD +CC（4）β-TCP +DCP + HA （1）基于β-TCP 可作为可降解吸收植入材料，与MCPM 研磨后用水调和生成DCPD 水化物凝固；但DCPD 酸性较大，对有机体有刺激作用，另外，凝结时间较快（30 s）（2）配料除β-TCP + MCPM 外，添加CPP，CSH，CSD 最佳组成为64 % TCP，16 % MCPM，15% CSH，5 % CPP（3）1990 年Mirtichi等研究了β-TCP类骨水泥的新体系：β-TCP + DCPD + CC，用DCPD 和HA饱和液调和反应中生成的HA晶粒与β-TCP聚集体，起桥连接作用，从而提高了强度；反应中生成的CO2则增加水泥的孔隙度（4）研究了β-TCP粒度对CP骨水泥凝结时间和强度的影响，S/L=1.5，调和液含H3PO4、H2SO4、Na4P2O73 α-TCP 类水泥（2）α-TCP +DCPD（3）α-TCP +DCPD（4）α-TCP +DCPD +TTCP（5）α-TCP +MPCM+CaO + HA（晶种）（6）α-TCP+ MPCM+CaCO3（7）α-TCP＋β-TCP +PHA （1）用琥珀酸钠的溶液调和，可控制凝结时间，加入硫酸软骨素易于混合，这种骨水泥在体内与骨组织直接连接，有很好的相容性，并在体内降解吸收（2）为提高α-TCP + DCPD 水泥的硬化体强度，添加TTCP，此种水泥可作为骨替代物、骨水泥或牙科材料（3）用去离子水调和，进行了组分、固液比粉末尺寸大小、HA 加入量等对骨水泥强度的影响优化实验（4）Constantz等分析人体骨的矿物是含有碳酸盐的磷灰石[Dahllite，Ca10(PO4)6CO3.H2O]，报导了以α-TCP为基料配以MCPM + CaCO3经干混，用磷酸钠溶液调和几分钟后形成糊剂，注射到修复部位，10 min后由于Dahllite 晶化而变硬，初始抗压强度为10 MPa，12 h 后材料已含85-95 %的Dahllite，最大抗压强度为55 MPa，抗张强度为2.1 MPa。
Ca/P≈1.67，CO32－含量 4.6 %（质量分数）,并含少量Na+，这种组成与天然骨近似4 MCPM＋CaO 混合物最佳Ca/P 比为 1.36±0.03，产物为OCP，在骨水泥中加入2 %的HA5 CaO + SiO2+ P2O5+CaF2生物玻璃陶瓷粉研磨至 5 μm用磷酸铵溶液调和，糊状料在几分钟内固化，在几周之内能与生物骨形成骨性结合，CaO/SiO2/P2O5的比值极小的变化会导致骨水泥的抗压强度极大的变化。
CaF2的加入将提高骨水泥的抗压强度，相反，MgO的加入会降低骨水泥的抗压强度。
强度变化是由于骨水泥晶界上生成不同量HA 的结果备注：TTCP：磷酸四钙[Ca4(PO4)2]；DCPD：二水磷酸氢钙[CaHPO4.2H2O]；DCP：磷酸氢钙[CaHPO4]；β-TCP：β-磷酸三钙[β- Ca3(PO4)2]；CPP：焦磷酸钙[Ca2P2O7]；CSH：半水硫酸钙[CaSO4·0.5H2O]；CSD：二水硫酸钙[CaSO4·2H2O]；CC：碳酸钙[CaCO3]；α-TCP：α-磷酸三钙[α-Ca3(PO4)2]；HA：羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]；OCP ：磷酸八钙[Ca8H2(PO4)6·5H2O] ；SHA：烧结羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2-2x O x] ；PHA ：沉淀羟基磷灰石；MCPM ：一水磷酸一钙[Ca(H2PO4).H2O]1.3.2 磷酸钙骨水泥的特性磷酸钙骨水泥作为一种具有生物活性的生物材料，相比生物陶瓷材料具有以下优良特性或特点。
1.3.2.1 自固化性CPC在人体生理环境下可自行固化，这是由其理化性质决定的，但是固化性能随CPC形成条件不同而表现出一定的差异。
CPC粉剂与液剂调和后为糊状，在几分钟至数小时产生凝结且与骨直接粘结，固化体强度大小与组成有关。
1.3.2.2 形状可塑性CPC调合后呈糊状物，可按要求和骨缺损部位或牙根管缺损部位形状任意塑形，自固化后保持外形不变，克服了HA陶瓷加工难的缺点。
通过固化液的选择，可以得到5 min-30 min[vii]初期硬化的时间，可以有充足的时间使之在骨缺损部位准确塑形，固化后也可以做外形的修整。
1.3.2.3 凝固时间凝固时间，是指从粉剂和液剂调和后至调和物具有一定的强度所需的时间。
临床上对凝固时间的要求与不同外科手术操作相关，如用于牙科的CPC要求凝结时间较短，优选的应在10 min以内，用于骨缺损修复的CPC应控制在30 min 以内[viii]。
凝结时间可衡量实际手术操作的可行性，根据手术部位和硬化条件要求不同，应可以在一定范围内可调节。
1.3.2.4 生物降解性磷酸钙骨水泥具有一定的生物降解性，其生理化学溶解是一种体液介导过程，其溶解速率决定于多种因素，包括周围体液成分和pH 值、材料相组成和结构(磷酸钙盐的溶解度次序：无定型磷酸钙>磷酸氢钙>磷酸氧四钙>α-磷酸三钙>羟基磷灰石)、材料的结晶度和杂质的种类及含量（如镁离子有稳定TCP 的作用）以及材料的溶度积(TCP 在水溶液中可形成由羟基磷灰石覆盖的新表面)。
1.3.2.5 生物学性质良好的生物相容性和生物学安全性是骨修复材料必备的基本条件。
CPC具有良好的生物相容性，在人体生理环境下可自行转化为与人体骨结构相似的HA, 植入人体后与自然骨是骨性结合，并且不会改变骨正常的生理过程，无明显的炎症反应，未发现有致畸性及毒性[ix]。
植入试验表明，材料与宿主骨亲和性好，表明CPC能引导新骨的生成，具有骨传导和诱导成骨特性[x,xi]。
1.4 可注射磷酸钙骨水泥CPC良好的生物相容性、骨传导性、可降解性和低放热性, 植入后可以迅速形成骨性结合，能任意塑形及诱导骨组织再生的这些特性使CPC 可以用于粉碎性骨折及掌骨、指骨等不稳定骨折的治疗和骨缺损的充填[xii]，并已于上世纪90 年代末经FDA批准用于临床。
随着临床技术的发展，对手术创口的要求越来越小，逐渐发展微创外科。
在骨缺损和骨折治疗中，有一些手术要求通过注射器和针头经皮穿刺注射的方式来完成对骨缺损的修复和骨折固定。
如骨质疏松症和骨质疏松性骨折的预防和治疗，骨质疏松的病人用螺钉作为内固定时，由于骨床稀疏，骨对螺钉的把持力不够，很容易出现螺钉滑丝、松动、脱出，导致固定失败，这成为医学上急需解决的难题。
如果能够将骨水泥注入椎体内，将会达到增强椎体强度和稳定性，防止塌陷，缓解腰背疼痛，甚至部分恢复椎体高度的目的。
对于一些骨水泥用量少而且需要定位的“小”外科手术(如牙根管充填)，若采用导管插入注射CPC来完成，手术将更方便[xiii]。
