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多孔金属骨科内植物的研究进展
随着人口老龄化,老年人骨折的发生率和患病率显著增加,特别是骨质疏松性骨折[1,2],骨不愈合和近远期固定不佳是骨折后的常见并发病,目前骨科植入物尚存在不足,需要新的植入材料来改善这一现状,多孔金属内植物具有较好的生物学相容性和近远期固定效果,能够修复严重骨缺损和良好的生物学固定[3~6].
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二磷酸盐促进假体周围骨溶解后假体翻修骨整合的实验研究
目的:评价阿仑膦酸钠对新西兰大白兔假体周围发生骨溶解后,再进行对新西兰大白兔假体翻修骨整合的影响.方法:选取雄性新西兰大白兔30只,随机分成3组(正常组,实验组,对照组,每组10只).正常组在胫骨松质骨区域植入钛合金假体,实验组和对照组分别植入钛合金假体和钛颗粒,饲养8周后,三组统一进行假体翻修.实验组用阿仑磷酸钠治疗8周后取材,对照组和正常翻修组也分别进行取材.通过假体推出力学实验、硬组织切片观察,评价阿仑磷酸钠对假体周围翻修后骨整合的影响.结果:假体推出力学实验结果显示,实验组假体大推出载荷明显大于对照组(P＜0.01).硬组织学切片通过苦味酸--品红染色,利用图像分析仪器统计假体周围骨整合的面积实验组假体周围骨量明显优于对照组假体周围骨量(P＜0.05).结论:二磷酸盐-阿仑磷酸钠可以提高假体翻修后假体周围骨整合.
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低镁状态对种植体骨整合影响的实验研究
目的:通过建立低镁动物模型研究低镁状态对种植体骨整合的影响.方法:纯种哈白兔24只,随机分为实验组和对照组,分别用低镁饲料饲养和普通饲料饲养,在每只动物胫骨近中干骺部植入二枚种植体,分别于术后第2、4、8、12周切取标本,进行组织学、X线及扫描电镜观察.结果:低镁状态可以导致种植体骨整合率下降,新骨生成速度减慢.结论:临床镁缺乏患者在做牙种植手术前有补镁治疗的必要性.
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两种新型骨水泥的组织学和生物力学研究
我们研制了两种可被骨长入的骨水泥:一种是部分可吸收的骨水泥(PRC),以双酚x-甲基丙烯酸甘油酯(Bis-GMA)为基质,混合硅铝陶瓷和可吸收性聚合体颗粒调制成;另一种是磷酸钙骨水泥(CPC),由磷酸三钙、一水磷酸二氢钙、二水磷酸二钙和黄原胶组成.将这两种骨水泥分别植入家兔股骨和胫骨髁的骨缺损中,植入后2、4、12和24周取材,进行组织学观察和生物力学测试.结果发现,CPC组有递增的骨整合,伴有生物降解及巨噬细胞出现,力学测试显示抗压强度在4周之前一直降低,4周后才轻微升高,弹性模量随时间普遍降低.到第4周时,组织学观察还发现新生骨与CPC边缘直接接触.整个观察过程中未发现炎症反应.PRC组,骨整合及生物降解都很轻微,但在各个观察阶段,其抗压强度比松质骨和CPC组高(p＜0.05),在4周之前,它的弹性模量高于松质骨和CPC组,4周后低于松质骨.(Bone25:41S-一45S;1999).
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下肢假肢骨整合生物力学的动物实验
骨整合(osseointegration)的概念初是由Branemark于20世纪50年代提出,是指活骨组织与种植体在结构上和功能上的直接结合.从生理角度来看,骨整合形成后,骨组织与种植体之间不存在纤维性组织,而只存在骨性连接.基于骨整合的植入式假肢与传统的接受腔式假肢相比有显著的优越性,如病人更容易控制假肢的活动,以及病人肢体残端不会出现压疮等.然而,对于下肢假肢种植体,载荷对骨整合影响的生物力学问题尚缺乏深入、系统的研究.本文对骨整合形成初期,种植体在较大生理载荷(体重量级)和外部载荷情况下的骨整合发展,进行了初步的动物实验研究.
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骨科植入物表面抗感染修饰及其骨整合性的研究进展
植入物相关感染和无菌性松动是导致内固定或关节假体失效的主要原因,已然成为了骨科医师亟待解决的难题.一个理想的骨科植入物需要同时具备良好的抗菌性与骨整合特性,从而取得长期稳定的内固定效果.本文从该点出发,综合了国内外在植入物表面抗感染修饰研究领域的新进展,着重总结与阐述了目前植入物表面抗感染修饰的新策略,同时对促进植入物表面骨整合的相关策略进行了综述,为今后的研究提供了新的思路.
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等离子喷涂硅灰石涂层种植体体内植入的实验研究
目的 对硅灰石(CaSiO3)涂层的生物学性能进行评价,为临床选择种植体表面改性方法提供实验依据.方法 在纯钛棒表面采用等离子喷涂的方法分别加涂CaSiO3涂层和羟基磷灰石(HA)涂层,切割成直径3 mm、高12 mm的圆柱状植入体各12枚,植入实验狗的下颌骨内,检测种植体一骨界面的结合强度,并用扫描电镜进行形态观测.结果 植入3个月后,CaSiO3涂层种植体一骨界面的剪切结合强度高于HA涂层种植体-骨界面的剪切结合强度,二者之间有显著差异(P<0.05).结论 CaSiO3涂层具有良好的生物活性,是一种较有应用前途的种植体涂层材料.
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即刻种植的研究现状
自瑞典Branemark教授提出了骨结合的理论以来."骨结合式钛种植体"已日渐成为一种常用的修复牙齿和牙列缺失的治疗方法,经十年以上的多中心跟踪研究显示,其成功率大于90%.
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骨质疏松症对骨内种植体影响的实验研究
目的研究骨质疏松症对新西兰兔骨内种植体骨整合的影响.方法在兔胫骨内植入纯钛螺纹状种植体,并与健康兔进行比较.种植体植入2周、4周和8周后分别获取各组标本2个,行组织学、影像学等检测,观察各组种植体的骨整合效果.结果两组种植体的骨整合效果在植入4周时有较大差异,骨质疏松症组明显低于正常组,但8周时无明显差异.结论骨质疏松症兔骨内种植体可获得良好的骨整合,只是速度较正常稍慢.
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小檗碱对糖尿病大鼠种植体骨整合的影响
目的:研究小檗碱对Ⅱ型糖尿病大鼠种植体骨整合的影响.方法:35只7月龄SPF级雄性健康SD大鼠,随机抽取10只,分入健康组(H组).剩余25只通过高糖饮食+小剂量链脲佐菌素(STZ)诱导,构建Ⅱ型糖尿病大鼠模型共计20只(5只失败),随机分为小檗碱治疗组(B组)和非治疗组(N组).将60枚纯钛种植体植入大鼠双侧股骨干骺端,分别于第7、31、38、66、101天测量大鼠的体质量和空腹血糖值.种植术后10周将大鼠处死,取股骨行Micro-CT扫描、VG染色以及种植体拔出实验.观察VG染色硬组织切片,测量骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁间隙(Tb.Sp)、骨小梁容积率(TBV)、骨接触率(BIC)及大拔出力.结果:①H组体质量随时间持续增长;B组和N组体质量31 d时达到大值,此后B组体质量逐渐降低,N组体质量快速降低(P<0.05);②血糖值高低比较:H组
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富血小板血浆与骨诱导活性材料复合物促种植体周骨缺损修复的实验研究
目的:观察富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)、PRP复合骨诱导活性材料(osteoinduction active material,OAM)对种植体周围骨缺损的修复效果,探讨其作为种植体周围骨缺损修复材料的可行性.方法:Beagle犬4只,拔除双侧下颌第一、二、四前磨牙,3个月后植入种植体,制备种植体周围骨缺损并植入相应骨移植材料.A组植入PRP/ OAM,B组植入PRP,磷酸三钙,对照组植入磷酸三钙.种植术后8、16周各处死2只动物,进行组织学观察,能谱分析种植体-新骨界面Ca2+含量,采用SPSS13.0软件包对数据进行单因素方差分析.结果:8周时,实验A组新骨与种植体形成区段性骨结合;实验B组种植体边缘可见新骨形成,但量较少;对照组种植体边缘为纤维性界面.16周时,实验A组可见哈佛系统,实验A、B组新骨与种植体形成骨整合;对照组为纤维性结合.能谱分析显示,8、16周时各组间钙含量百分比均存在显著差异.实验A组高,实验B组其次,对照组低.结论:PRP及PRP/OAM应用于种植体周围骨缺损中,可以促进骨缺损的修复,并形成理想的种植体-骨结合界面.
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骨诱导活性材料修复犬种植体周围骨缺损的实验研究
目的:通过动物实验,探讨骨诱导活性材料(osteoinduction active material,OAM)对种植体周围骨缺损的修复能力.为临床应用提供实验依据.方法:Beagle犬4只,拔除双侧下颌第一、二前磨牙.将每只犬的两侧实验牙位随机分为实验侧和对照侧.拔牙后3个月植入种植体,建立种植体周围骨缺损模型.实验组种植体周围骨缺损区植入OAM,对照组植入磷酸三钙.于植入后第8、16周分别处死2只动物,进行组织学、扫描电镜观察.测量骨密度.能谱分析种植体一新骨界面Ca2+含量,采用SPSS13.0软件包对数据进行t检验.结果:8周时,实验组新骨与种植体形成区段性骨结合,对照组种植体边缘为纤维性界面.实验组与对照组骨密度差异无统计学意义(P＞0.05),实验组种植体一新骨界面Caz+含量(22.16±3.33)显著高于对照组(3.13±2.44)(P＜0.05).16周时,实验组新生骨与种植体形成骨整合,对照组为纤维性结合.实验组骨密度显著高于对照组(P＜0.051,实验组种植体一新骨界面Ca2+含量(42.23±6.20)显著高于对照组(10.40±3.12)(P＜0.05).结论:OAM能促进种植体周围骨缺损修复,并促进种植体一骨界面形成较完善的骨整合.
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浓缩生长因子促进犬种植体周围骨缺损修复的实验研究
目的:探讨浓缩生长因子(concentrate growth factors,CGF)促进犬种植体周围骨缺损修复的能力.方法:Beagle犬4只,拔除双侧下颌第一前磨牙作为实验牙位.3个月后,待拔牙窝内骨组织基本成熟后植入种植体,其周围制备骨缺损(外侧壁制备深4mm,颊舌及近远中向各1 mm的环行骨缺损)并植入骨移植材料；随机选取实验动物的左右侧下颌第一前磨牙,分别作为实验组和对照组,实验组植入CGF与磷酸三钙(tricalcium phosphate,TCP)的混合物；对照组植入TCP.8、16周后分别处死动物2只,进行X线、组织学观察,能谱分析种植体-新骨界面钙含量.采用SPSS13.0软件包对数据进行统计学分析.结果:8周及16周时,肉眼及组织学观察发现,实验组修复效果显著优于对照组,种植体-新骨界面钙含量均高于对照组,差异显著(P＜0.05).结论:CGF能够促进犬种植体周围骨缺损的修复,缩短骨整合时间,提高愈合质量.
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愈合时间对微型种植体支抗稳定性的影响
目的:研究在相同力值牵引下,愈合时间对微型种植体支抗稳定性的影响.方法:在8只Beagle犬上颌根间牙槽骨中植入49颗微型种植体支抗,分别在即刻负载、愈合2周、愈合4周、愈合12周后施以150g水平牵引力,定期注射荧光标志物,负载2个月后处死动物.制作种植体-骨的不脱钙硬组织切片,进行荧光显微镜观察、组织形态学测量和推出试验.采用SAS6.12软件包中的单因素方差分析和SNK法分析各组间差异,相关性分析BIC、BSA值与生物力学性能参数的相关性.结果:4组标本的骨结合百分率(bone-to-implant contact,BIC)和骨充填率(bonesurface area,BSA)分别为(46.6±2.72)%、(44.08±3.62)%、(17.07±0.63)%、(32.85±3.01)%及(66.39±2.94)%、(64.96±5.11)%、(36.82±0.08)%、(70.33±4.07)%.愈合4周与其他3组之间均有显著性差异.4组标本种植体-骨界面的大剪切力分别是(270.4±20.36)N、(270.4±6.97)N、(105.8±3.73)N、(335.07±17.22)N.愈合12周组与其他3组之间均有显著性差异.种植体-骨界面的总吸收能量情况与大剪切力相似.微型种植体的生物力学性能与BSA的相关系数显著高于其与BIC的相关系数(P<0.05).结论:愈合12周是一个较为理想的负载前愈合时间.即刻负载和愈合2周负载也可以接受,但必须注意种植体的即刻固位和即刻稳定性.而愈合4周负载则不利于种植体的稳定.
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地塞米松对骨质疏松性骨内种植体的影响
目的研究地塞米松对骨质疏松性兔骨内种植体骨整合的影响.方法将12只骨质疏松症兔随机分为2组,每组6只,另取同龄健康新西兰雌兔6只作为健康对照组.在各兔胫骨内植入纯钛螺纹状种植体,对骨质疏松症组中的1组予以地塞米松治疗.种植体植入2周、4周和8周后分别获取各组标本2个,行组织学、影像学等检测,观察各组种植体的骨整合效果.结果各组种植体的骨整合效果在植入4周时有较大差异,由高到低依次为:正常组＞地塞米松组＞骨质疏松症组,但8周时差异不明显.结论地塞米松对骨质疏松性骨内种植的骨整合有促进作用.
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组织工程骨提升上颌窦后与种植体骨整合观察
目的 研究冻干骨支架与骨髓基质细胞(BMSCs)复合的组织工程骨进行实验犬上颌窦提升种植体植入后的骨整合情况.方法 应用冻干骨支架与BMSCs复合的组织工程复合物进行实验犬上颌窦提升,分别于即刻和术后3个月(对照)植入种植体,种植体植入3个月后通过大体标本、X线及硬组织切片观察骨整合情况.结果 3个月后即刻种植组和对照组的种植体大体标本、X线及硬组织切片均可见种植体周围包绕着致密的骨组织,未观察到任何间隙和结缔组织长入,种植体与人工骨整合良好,两组间未见明显差别.结论 冻干骨支架与BMSCs复合的组织工程复合物进行实验犬上颌窦提升后植入种植体,即刻与延期植入的种植体均可以与组织工程人工骨发生骨整合,效果良好.
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辛伐他汀促进种植体骨整合的实验研究
目的：在建立大鼠上颌骨牙种植模型的基础上，探讨口服辛伐他汀对种植体周围骨整合的影响。方法：3月龄雌性SD大鼠在上颌骨第一磨牙前方植入0．8 mm×2．0 mm纯钛种植体，随机分为对照组和实验组，每日分别给予生理盐水和辛伐他汀灌胃。术后1、2、4周检测大鼠体质量、血清碱性磷酸酶（ALP）和骨钙素（BGP）表达量，HE染色、microCT检测观察术后种植区新骨形成情况，并对各组之间的成骨差异进行统计分析。结果：辛伐他汀实验组的大鼠体质量要轻于对照组，差异有统计学意义（P＜0．05）；实验组血清ALP和BGP明显高于对照组，且差异有统计学意义（P＜0．05）。 HE染色表明，2周时实验组新骨明显增加，对照组有少量新骨形成；microCT显示，4周时两组间骨小梁厚度、骨小梁数目、骨体积百分比：实验组＞对照组，骨小梁间距：实验组＜对照组，且差异都有统计意义（ P＜0．05）。结论：口服辛伐他汀对种植体周围新骨的形成有明显的促进作用。
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钛合金种植体表面生物活性因子缓释涂层的构建及生物学评价
目的 探讨在纯钛及其合金种植体表面构建生物活性因子缓释涂层的可行途径.方法 通过模拟体液仿生沉积法在钛合金种植体表面构建钙磷离子/神经生长因子(nerve growth factor,NGF)复合涂层,扫描电镜观察表面形貌、检测厚度,声发射划痕仪检测结合强度;ELISA法检测涂层所含NGF的总量及体外缓释规律;倒置相差显微镜观察释出的NGF对大鼠骨髓间充质于细胞定向成骨细胞分化诱导的影响.结果 本实验制备的复合涂层具有粗糙的表面,平均厚度为(11.2±0.26)μm,平均临界载荷为(6.8±0.37)N;所含的NGF可在体外缓释2周以上,并具有生物活性.结论 模拟体液仿生沉积法可在钛合金种植体表面成功构建具有缓释生物活性因子能力的复合涂层,其释出的NGF可促进成骨.
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含镁羟基磷灰石涂层对卵巢摘除大鼠种植体骨整合的影响
目的 探讨羟基磷灰石涂层(hydroxyapatite,HA)中加入镁元素对植入卵巢摘除(ovariectomized,OVX)大鼠体内种植体的稳固性的影响.方法 采用溶胶-凝胶法制备种植体表面涂层,对照组为传统的羟基磷灰石涂层,实验组为用镁元素替代羟基磷灰石中10％钙元素的涂层(magnesium-containing hydroxyapatite,MgHA).另取18只OVX大鼠,随机分为2组,一组在双侧股骨远心端各植入1枚HA涂层种植体,另一组则植入MgHA涂层种植体.12周后,连同周围骨组织取出种植体进行组织形态计量分析、Micro-CT评价、生物力学测试.结果 MgHA组骨-种植体接触率、骨面积比率分别为(52.57±4.73)％、(36.76±3.31)％,HA组为(34.06 ±5.20)％、(27.26±2.92)％；MgHA组的大推出强度、界面剪切强度为(63.98±4.08)N,(2.63±0.25) N/mm2,HA组为(41.44±7.07)N,(2.22±0.33) N/mm2,P＜0.01.此外,MgHA组骨体积分数(24.5±6.1)％、骨小梁厚度(80.6±11.9) μm、骨小梁数量(5.8 ±0.5)mm-1、骨小梁分离度(194.7±38.2)μm、连接密度(51.9±5.6)mm-3、骨整合率(58.6±6.2)％；而HA组为(16.6±4.3)％、(68.4±10.3)μm、(5.2±0.6) mm-1、(220.8±30.6) μm、(44.1 ±4.5)mm-3、(45.1±3.8)％,除骨小梁分离度无统计学差异外,其余P＜0.05.结论 镁元素能改善骨质疏松骨中种植体的生物性能.
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富血小板血浆修复种植体周围骨缺损的实验研究
目的 探讨富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)修复种植体周围骨缺损的能力.方法 Beagle犬4只,拔除单侧下颌1、2、4前磨牙作为实验牙位.3个月后植入种植体,其周围制备骨缺损并植入相应骨移植材料:实验组植入PRP/磷酸三钙(tricalcium phosphate,TCP);对照组植入TCP.8、16周分别处死动物2只,进行组织学、扫描电镜观察,观察新骨形成和种植体-新骨界面情况,能谱分析种植体-新骨界面Ca含量.结果 8周及16周通过肉眼及组织学观察,实验组修复效果优于对照组,种植体-新骨界面Ca含量均高于对照组,差异有显著性(P＜0.05).结论 PRP/TCP作为修复种植体周围骨缺损的骨移植材料具有可行性.
