臨床實踐顯示顱頜麵部是應用生物材料種類最多的部位，在口腔醫學各學科如口腔修複科、種植科、口腔正畸科、牙體牙髓科、口腔頜麵外科以及整形外科、眼科、耳鼻咽喉科及神經外科等領域，均有大量生物材料用於疾病診斷和治療。目前臨床使用的醫用金屬、高分子、生物陶瓷等常規材料已不能滿足重建或再生組織和器官、恢複或增進人體生理功能，以及微創、精準、個性化治療的要求，生物醫學材料學麵臨新的機遇與挑戰。目前，我國應用於顱頜麵部的生物材料主要由國外生產，有大量研發工作尚待進行，還有不少未經規範批準的生物材料或器械被用於臨床，需要引起足夠的重視。

一、顱頜麵部生物材料的種類及應用

        生物材料是用於診斷、治療、修複或替換病損組織和器官並對人體組織無不良影響的高技術材料，是研製人工器官和醫療器械的基礎，生物材料可分為金屬(如鈦及鈦合金等)、無機(生物活性陶瓷、羥基磷灰石等)和有機材料;其中有機材料主要指高分子集合物材料，包括合成高分子材料(聚氨酯、聚乳酸、乳酸乙醇酸共聚物等)、天然高分子材料(膠原、絲蛋白、纖維素、殼聚糖等)。複合材料和生物體源性材料(如異體骨或皮膚等)也是研發的重點，複合材料的性能與其原有單體相比有所提高，且複合後不影響原有單體性質;經特殊處理、來源於同種或異種生物組織的生物體源性材料，可在維持原構型或重建新的物理形態後使用。生物材料植入體內後與血液和細胞接觸，可發生生化反應，因此需具有良好的生物相容性;醫師在治療時根據需要選擇生物可吸收或不可吸收性材料，例如在藥物緩釋、防止黏連及骨缺損修複時常選用可吸收性材料。

        顱頜麵領域應用的生物醫學材料種類眾多，不同類型材料製成的充填、粘接、烤瓷、印模、種植等製品在口腔臨床應用廣泛，學者還在探索應用生物材料引導牙髓、牙周組織再生修複。羥基磷灰石、活性氧化鋁陶瓷、β-磷酸三鈣等已在種植體以及骨缺損修複領域應用，這類材料的生物活性、彈性模量、撓曲強度及其與組織界麵結合的長期穩定性等問題尚需深入探討。用於微整形的皮下注射新材料如玻尿酸、肉毒素等，因無需開刀、顯效快、安全和恢複期短等優點而受到大眾關注。

        硬組織缺損修複與重建材料的研發是生物材料中發展最早、最成熟的領域，從顱骨、頜骨缺損到牙周組織缺損修複以及種植修複骨增量術中的各類骨修複材料，用於硬組織修複與替換的材料首推純金屬(如鈦、鉭、鋯等)與合金(不鏽鋼、鈷基合金和鈦基合金)，其次是生物活性陶瓷、聚合物、複合材料、人和動物的骨骼衍生物。修複材料不僅要求無不良反應、有生物安全性，還需在骨和關節複雜的應力條件下具備足夠的力學強度，並能與原骨組織牢固結合。

        材料與機體間的作用機製尚有許多未解之處，目前研究多以實現功能為目的，以現有材料為對象，探究材料性能的優缺點，對性能基本滿足要求者，適當純化、改進配方、優化工藝、提高品質後進行應用;對性能不滿足要求者則進行改性研究;複合材料則是結合兩種或多種材料性質，突出優點。在分子水平設計和構建新型生物材料其性能可有明顯改善和提高，是學者研究的熱點，但根據材料結構與性能的關係在分子水平構建生物材料尚缺乏深入研究。

二、顱頜麵生物材料研發中的問題

        近年國內生物材料市場以高於國際增長速度的水平發展，隨著國家對生物醫用材料研究投入的增加，我國科研水平也有了長足進步，但生物醫用材料的研發周期長、投入大、見效慢，真正達到臨床應用階段的材料較少，生物材料生產仍處於品種少、質量差的狀態。顱頜麵部眾多生物醫用材料的國產比例低，生物材料的核心技術多由美國、日本和德國掌握，我國所占份額較少，臨床應用多依賴進口，國內尚未形成完整的產業鏈，而且，相關科研課題重複現象嚴重。與所有生物醫用材料一樣，顱頜麵生物材料研究的重點在於賦予材料生物結構和功能，以便調動機體康複能力，誘導組織再生，增進生理功能。目前較多研究集中於組織誘導性生物材料、納米生物材料、組織工程生物材料、藥物控釋材料等方麵，而在分子水平研究材料結構與機體的組織相容性、血液相容性及體內老化性的關係，探討生物材料分子設計的理論與方法並用於指導新材料研發、製定不同應用場合的生物相容性要求、研究準確可靠和簡便快速的評價方法，並使評價標準統一和規範化等方麵的研究較少。在生物活性陶瓷和生物玻璃材料以及醫用鈦及鈦合金、鎳鈦合金等領域，研究多在提高表麵生物相容性及表麵修飾與處理方法，但缺乏轉化應用的探索。

        計算機輔助設計與輔助製作、增材製造技術結合醫學實踐已有較長時間，先進製造技術的發展對生物材料的研究提出了新的要求並拓展了應用範圍。由於顱頜麵部骨骼存在較多複雜的曲麵外形以及內部結構的生物力學問題，製備有時非常困難;三維打印技術有益於顱頜麵部個性化修複體製備，不僅能精確製備外形符合要求的骨支架，較好地恢複顱頜麵部骨骼的連續性及麵部外形、提高手術效率和精度，還可對骨的內部結構進行仿生，使修複體力學性能與頜骨組織更匹配，從微觀組織到宏觀結構均滿足個性化修複的需求。目前金屬三維打印所用材料多為鈦合金和鈷鉻合金，純鈦打印還需研究，鎂等金屬打印則較困難，非金屬材料的打印可用羥基磷灰石或β-磷酸三鈣等，需在後處理中去除黏合劑，臨床的廣泛應用尚待材料和打印機的進一步研發。

        三維生物打印是結合細胞生物學、計算機輔助設計和生物材料學等多個領域的一種新型組織工程技術，其以活細胞及生物材料為基本成形單元，設計製造具有生物活性的人工器官、植入物或細胞三維結構。理想的三維生物打印製作的活器官，應具有良好的生物活性和相容性，並能全部或者部分替代原有組織，以恢複功能，達到治療目的。目前由於結構複雜、力學性能、打印可行性等問題，較大型組織或器官的打印尚存在問題，國內外研究打印的各類組織或器官，僅有組織結構，而不具備組織功能，距離臨床試驗和體內植入階段仍較遠。而攻克設計難題後，除打印機精度、打印溫度、噴頭和打印速度需能滿足需求外，還要克服材料的不足，三維生物打印要求水凝膠快速凝結，以保證打印精度，所用打印材料強度需能支撐細胞和組織器官結構，具備良好的生物相容性，支持細胞生長，目前符合條件的材料較少。

三、關於顱頜麵部生物材料及醫療器械的市場準入

        生物醫用材料及醫療器械從研發到臨床應用的重要階段是臨床試驗，獲取市場準入是關鍵步驟，為加強對生物材料和醫療器械臨床試驗及應用的管理，維護受試者和患者權益，保證醫療器械臨床試驗過程規範，結果真實、科學、可靠和可追溯，應用於顱頜麵部的生物醫用材料和器械需有全國統一的技術要求，即國家標準。保障人體健康、醫療安全的標準、法律、行政法規規定強製執行的標準屬於強製性標準，醫療器械產品必須符合醫療器械強製性國家標準，目前顱頜麵部及口腔醫學應用的生物材料和醫療器械已有不少國家標準，可在國家標準化管理委員會網站(www.sac.gov.cn)和國家食品藥品監管總局網站(www.cfda.gov.cn)等相關網站上查詢。對於尚無強製性國家標準的新型生物材料和醫療器械，如三維打印製作的個性化植入修複體，需在行業範圍內統一技術要求，製定行業標準，初期采用的推薦性標準帶有鼓勵性質。由於可用於組織和器官移植的供體有限，同種異體醫療器械生產企業需保存供者誌願捐獻書。

        由各種生物醫用材料加工而成的與人體的骨、組織、組織液或血液接觸的無源植入性醫療器械大多風險高、生產工藝複雜，涉及多學科領域，顱頜麵部生物材料和器械多屬於第二類或第三類醫療器械，對人體有中度或較高風險，需采取嚴格或特別措施嚴格控製管理，以保證其安全、有效。擬在臨床應用的材料或器械必須符合相關規定要求，如三維打印製作的修複體植入物屬於第三類醫療器械，進行臨床試驗或申請第三類醫療器械產品注冊需向國務院食品藥品監督管理部門提交注冊申請資料，經批準後方可實施。臨床試驗前，還應向所在地的省、自治區、直轄市食品藥品監督管理部門備案，臨床試驗必須獲得醫療器械臨床試驗機構倫理委員會同意。

        進行醫療器械臨床試驗需有充分的科學依據和明確的試驗目的，權衡對受試者和公眾健康預期的受益以及風險，預期的受益應超過可能出現的損害，具備相應的國家、行業標準，自測報告，具有國務院食品藥品監督管理部門會同國務院質量技術監督部門認可的檢測機構出具的產品型式試驗報告，結論為合格，完成質量檢驗、動物試驗以及風險分析等，且結果應能支持該項臨床試驗。質量檢驗結果包括自檢報告和具備資質的檢驗機構出具的1年內產品注冊檢驗合格報告。臨床試驗旨在證明受試產品工作原理、作用機製、預期用途以及適用範圍和技術要求及其安全性、有效性，證明受試產品與已上市產品的主要結構、性能等要素是否實質性等同。使用未依法注冊的醫療器械和違反條例規定開展醫療器械臨床試驗將受到製裁，嚴重者將被撤銷醫療器械臨床試驗機構資質。

        近年國家鼓勵創新和具有自主知識產權的生物材料或器械進入臨床應用，鼓勵醫療器械研發創新，將擁有產品核心技術發明專利、具有重大臨床價值的創新醫療器械注冊申請列入特殊審評審批範圍，予以優先辦理。臨床試驗方案設計時應先進行小樣本可行性試驗，待初步確認其安全性後，再根據統計學要求確定樣本量，開展後續臨床試驗。多中心臨床試驗需按照同一試驗方案在不同臨床試驗機構中同期進行，各臨床試驗機構原則上應同期開展和結束臨床試驗。