目前，脊椎退行性疾病成为当今社会困扰人类的常见病和多发病。脊椎退行性病变导致椎间盘突出、椎体节段失稳、骨赘形成产生神经根压迫症状等，严重影响患者的工作和生活。治疗脊椎相关性疾病的常用术式为脊柱椎间融合术，术中植入椎间融合器，其目的是保持或恢复椎体的正常生理曲度，并在椎体运动及骨性融合的过程中提供稳定性。目前临床常用的脊柱椎间融合器主要为钛合金材料和PEEK材料。国内常见的椎体间融合器主要为钛合金融合器和PEEK融合器。由于钛合金的弹性模量较高，会引起植入物迁移、下沉、应力遮蔽和术后影响放射学评估等，手术后更容易出现由于应力遮蔽而引起融合的延迟，近年来正逐渐被PEEK融合器取代。
聚醚醚酮（PEEK）是一种半结晶性的热塑性工程塑料，具有与人体骨匹配的力学性能，其生物相容性、耐环境性、耐磨性、抗疲劳等优点成为新一代骨科植入材料。PEEK材料制成的椎体间融合器能够兼容X光拍照和核磁共振成像，且弹性模量低，可避免自体移植物的并发症以及同种异体移植物的缺陷，但聚醚醚酮的生物惰性限制了进一步的应用。
羟基磷灰石（HAP）是人体自然骨中重要的无机矿物质成分，具有良好的骨传导性和生物相容性，但其力学性能差，不适合单独作为结构材料植入人体。
羟基磷灰石（HAP）/聚醚醚酮（PEEK）复合材料是目前应用的较广的新一代骨植入材料，结合了两种组分的优势，在满足人体机械性能兼容的同时，有良好的生物相容性，即与人体骨连接。HAP/PEEK复合材料比纯PEEK具有更好的表面亲疏水性以及细胞的粘附增殖性，还具有更好的生物相容性和骨融合能力。
另外，现今对于PEEK椎间融合器的制备方式，国内主要是用棒材通过机加工成型的方式生产，而国外很多是采用热塑加工成型的方式，前者造成原材料的浪费，后者成型工艺受到模具的限制、不易进行结构上的改进及根据患者情况实现个性化。这些成型工艺都无法在成型过程中对材料进行改性，无法实现其生物学性能的提升。
本项目采用纳米HAP粉体与PEEK复合，解决了纳米HAP粉体在PEEK基体中均匀分散难题；采用熔融沉积成型3D打印技术解决了HAP / PEEK复合材料制备椎间融合器的成型难题；能够有效提高材料利用率、器件内部复杂结构的实现，以及根据患者实际情况实现个性化产品的生产。制备的椎间融合器具有中空三维联通结构，增加了新骨的长入位置，能够提高椎间融合器植入后的稳定性。
赵金星与江苏省生产力促进中心企业咨询与知识产权服务中心对接成功
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