许宸溪 曹泽敏 刘裕哲 贾晓俤

    1.西安交通大学宗濂书院，陕西西安 710004；2.西安医学院护理学院，陕西西安 710021；3.西安市公安局交警支队事故处技术科，陕西西安 710065；4.西安交通大学医学部法医学院，陕西西安 710061

    脊柱融合手术中实现椎体充分融合对患者的预后至关重要。在脊柱手术中使用椎体间植入物有助于椎体前方融合， 这种方法通常与后方融合相结合，以实现环向的骨生长[1]。 将各种不同设计的材料植入于相邻两个椎体之间，至少能够起到两种作用：一方面在两个终板之间提供机械支撑，另一方面促进两个椎体间的骨质生长[2]。近年来，伴随脊柱融合手术例数的增加，大量研究致力于优化椎体间植入物材料的力学和生物学特性，以促进骨融合[3-8]。 最早使用的椎体间植入物是由自体皮质骨制成的，后来逐渐发展为不锈钢、钛合金、聚醚醚酮(polyether ether ketone，PEEK)[9]。众多研究者在优化椎体间植入物材料的机械性能和生物学性能方面作了很多努力，本文主要对钛和PEEK植入物材料改性和表面处理技术的最新研究进展作一综述，旨在为提高脊柱手术的融合率提供参考。

    1 植入材料

    钛(Ti)的优势在于它能轻易地承受压缩力，通过形成TiO2也能够促进骨骼生长，TiO2生成可结合Ca2+和PO43-的氢氧化物离子，形成类似于骨的磷灰石。 然而，由于其高弹性模量，钛植入物容易受到应力屏蔽，并可能导致下沉[9]。

    尽管PEEK 的天然弹性模量低于骨骼的弹性模量，但在添加碳纤维后，其弹性模量与骨骼非常相似[10]。 然而，由于其疏水表面化学性质，该材料在生物学上相对惰性[11]。 因此，为了优化钛笼和PEEK 笼作为椎体间植入物的使用，研究者们投入诸多努力以改善钛笼和PEEK 笼的这些缺点。

    2 钛合金改性

    2.1 多孔性

    改良钛生物学特性的一个重大研究进展是调整了材料的孔隙度 ......