牛骨形态发生蛋白复合微孔钛与骨界面疲劳损伤机理研究

观察微孔涂层假体与骨界面疲劳行为及影响因素，方法：将牛骨形态发生蛋白复合微孔涂层的钛合金假体植入犬股骨近侧，４，８周后取标本，干燥，在配置产皮劳台的扫描电镜下动态观察在周胶变载吓界面损伤机理。结论：微孔内骨组织改建状态对于界面疲劳损伤过程具有重要的影响。     

碱热处理种植支抗对骨结合界面抗剪切力的影响

目的研究碱热处理粗糙钛种植支抗表面对钛种植支抗骨界面剪切强度的影响,从界面生物力学角度证实碱热处理钛表面在钛种植支抗中应用的可行性和应用价值。方法将粗糙表面钛种植支抗与碱热处理粗糙钛种植支抗随机植入兔两侧上颌颌骨内,分别于植入后2周、4周、10周取材,Instron电子拉伸试验机检测种植体骨界面的剪切强度。结果碱热处理组骨界面剪切强度明显高于粗糙组,约高出3倍,且植入2周即已获得超出粗糙组4周所能达到的最大强度。结论碱热处理钛表面所获得的粗糙表面可以大大地提高种植支抗骨结合界面的剪切强度,有助于临床正畸治疗种植支抗的稳定性。     

不同表面形貌的纯钛种植体对牙龈软组织界面影响的扫描电镜观察

目的:比较不同的纯钛种植体表面形貌对牙龈软组织界面的影响,寻找一种有利于牙龈软组织附着的种植体颈部表面形貌。方法：采用电化学方法使纯钛金属种植体形成4种表面,即酸蚀组（AE组）纳米表面、电化学腐蚀1和2组（ECE1和ECE2组）的微米表面、电化学腐蚀加酸蚀组（ECA组）的微米-纳米表面,并以光滑组（S组）光滑表面作为对照,将5种试件即刻植于犬下颌骨中,术后20 d及3个月分别处死各组犬,制作标本后采用扫描电镜观察牙龈软组织与种植体表面结合界面的情况。结果：各组犬牙龈上皮与种植体表面连接紧密,组间比较未见明显差异;去除软组织后种植体表面未见上皮组织残留。S组胶原纤维平行黏附于种植体表面,与种植体表面大部分开裂分离,去除软组织后种植体表面残留胶原纤维较少;其他各组胶原纤维均垂直扎向种植体表面,牙龈组织面与种植体表面形成复杂的微米-纳米镶嵌结构,与种植体表面开裂较少;ECE2组和 ECA组去除软组织后种植体表面残留的胶原纤维多于AE组和ECE1组。结论: 通过电化学方法处理得到的微米和微米-纳米表面的种植体可明显改善牙龈软组织与种植体表面的黏附。     

动静态下仿生型钛种植体界面应力 与疲劳行为的有限元分析

目的：研究静态与动态加载下仿生型种植体骨界面应力分布状况和疲劳行为,为研发能有效地转移应力至周围骨组织的新型种植体提供理论依据。方法：采用CAD（Pro/E Widefire 2.0）软件建立颌骨和钛种植体的三维有限元模型,设置全致密型（1号）和仿生型（2号）两种结构钛种植体,采用Ansys Workbench 10.0软件分析静态与动态加载下种植体骨界面应力分布状况,并对2号种植体进行疲劳行为分析。结果：在相同载荷下,1号和2号种植体在皮质骨区均为高应力区,2号种植体界面最大应力值、高应力区域面积、根端区最大应力值均低于1号种植体,从上至下种植体骨界面应力呈均匀递减趋势。动态加载的界面应力比静态的界面应力高17.15%。两种加载方式下,两种种植体在皮质骨区界面最大应力值无差别;在松质骨区, 1号的界面最大应力值比2号高75.97%;在根端区,1号的界面最大应力值比2号高22.46%,种植体界面最大应力远小于纯钛的屈服强度。2号种植体颈部皮质骨边缘的最大应力值比1号高7.85%,皮质骨边缘的最大应力值未达到皮质骨的屈服强度。预载50~300 N动态载荷,致密芯的安全系数均在10以上,随载荷加大,多孔层的界面应力呈线性增加,动态加载轴向300 N 和颊舌向45°25 N时,多孔层界面最大应力为11.38 MPa。结论：仿生型种植体有利于松质骨区及根端区界面应力转移到周围骨组织,其几何结构设计能耐受正常咀嚼的疲劳载荷,是安全的设计。     

种植床自体骨复合珊瑚羟基磷灰石在牙种植手术中的临床应用研究

目的评价种植床自体骨复合珊瑚羟基磷灰石在牙种植手术中的临床应用效果。方法32例（37颗）种植牙病例分成A、B两组。A组24例（27颗种植体）,植入德国Ankylos螺纹种植体后,在部分暴露的植体处植入珊瑚羟基磷灰石。B组8例（10颗种植体）,采用经牙槽嵴顶人路,使用德国费亚丹公司的FRI—OS^R空心取骨钻进行定位定向和定深度后制备圆柱状骨,游离取出后即刻碾磨成碎骨颗粒,与珊瑚羟基磷灰石混合后植人到种植体周骨缺损区。植入术后4—6个月暴露种植体,最终完成烤瓷冠修复,二期手术时根据成骨情况评估成骨效果。结果两组病例均获得了良好的骨修复效果,单纯珊瑚羟基磷灰石植骨后成骨效果满意及基本满意率共为85．19％。自体骨与珊瑚羟基磷灰石混合植骨后的成骨效果满意及基本满意率共为100．00％。结论种植床自体骨可作为有效的植骨材料,手术创伤小,无需开辟第2手术区,值得推广。     

姜黄素对骨质疏松大鼠种植体骨结合的促进作用

目的：探讨姜黄素对骨质疏松大鼠种植体骨结合的影响,阐明其的作用机制。方法：45只大鼠随机分为对照组（植入螺纹钉）、模型组（骨质疏松模型+植入螺纹钉）和姜黄素组（骨质疏松模型+植入螺纹钉+姜黄素治疗）,每组15只。显微CT检查各组大鼠种植体周围骨组织的相对骨体积分数（BV/TV）、平均骨小梁粗度（Tb.Th）、骨小梁间隙（Tb.Sp）、平均骨小梁数量（Tb.N）和骨结合指数（OI）,亚甲基蓝-碱性品红染色检查骨组织形态表现,计算骨结合率和松质骨区骨量,扭矩测试仪测定种植体脱位扭矩。结果：与对照组比较,模型组和姜黄素组大鼠种植体周围骨界面BV/TV、Tb.Th、Tb.N、OI、骨结合率、松质骨区骨量和脱位扭矩均明显降低（P<0.01）,Tb.Sp明显升高（P<0.01）;与模型组比较,姜黄素组大鼠种植体周围骨界面BV/TV、Tb.Th、Tb.N、OI、骨结合率、松质骨区骨量和脱位扭矩明显升高（P<0.01）,Tb.Sp明显降低（P<0.01）。对照组大鼠种植体和骨结合紧密,种植体骨结合界面骨板较厚,骨小梁较密集;模型组大鼠种植体骨结合界面骨板比较薄,骨小梁稀疏;姜黄素组大鼠种植体骨结合界面骨板较厚,骨小梁较密集。结论：姜黄素可促进骨质疏松大鼠种植体愈合,改善种植体骨结合强度,增加种植体稳定性。     

骨形态发生蛋白-2基因治疗对假体-骨界面影响的实验研究

目的观察假体周围骨缺损重建中,骨形态发生蛋白(BMP)2基因治疗对假体骨界面骨整合的影响。方法14条成年Beagle犬,于双侧股骨外髁造成横向骨缺损,植入光滑面钛合金假体后保持假体周围3mm骨缺损。共28侧分成4组:空白对照组(2侧),缺损区未行处理;其余分3组为无细胞组(8侧)、细胞组(8侧)和基因组(10侧),采用压缩植骨技术重建股骨髁假体周围骨缺损,分别植入犬异体冻干骨、复合自体骨髓基质干细胞的冻干骨以及复合转BMP2基因自体骨髓基质干细胞的冻干骨。通过组织学、组织形态计量学及生物力学评估假体骨界面的愈合和整合。结果术后6周,基因组假体表面明显较多的新骨沉积,可见散在的假体与新骨间点状接触,假体骨接触率(BIC)达10%左右,而空白对照组、无细胞组和细胞组界面为厚薄不一的软组织,BIC为0;12周时,空白对照组界面仍是较厚的软组织,无细胞组和细胞组的界面主要为结缔组织纤维膜,少量点状骨接触,BIC均未超过10%,基因组的假体骨界面主要为骨组织,假体骨界面可见连续性骨接触,部分BIC达50%,远高于前两组(39.2±7.5比8.4±1.3、7.2±1.5,均P<0.01)。各组的界面推出强度随时间增加,基因组的强度在各个时间段均远高于前两组(1.40±0.22比0.09±0.04、0.08±0.04,均P<0.01)。结论BMP2基因治疗可明显提高假体骨界面的骨整合。     

微螺钉种植体支抗即刻加载的动物实验研究

目的 研究微螺钉支抗种植体即刻负载的稳定性. 方法 以两只绵羊作为实验动物,分别于两侧下颌骨各植入4枚微螺钉种植体,共计16枚,随机选择一侧即刻加力200 g为实验组,对侧不加力为对照组,通过测量种植钉-骨界面的剪切力,评价即刻负载对支抗种植钉稳定性的影响. 结果 实验组种植体的剪切力平均137.53 N,对照组种植体的平均161.48N,两组剪切力值无统计学差异(P>0.05).检测中随着载荷的增加种植体颈部出现不同程度的弯曲. 结论 良好的初始稳定性前提下适当力值的即刻加载不会影响种植体的稳定,可以满足正畸要求.     

羟基磷灰石涂层的钛-75合金种植体的犬骨内种植实验

目的：观察评体羟基磷灰石（ＨＡ）烧结涂层的钛０７５（Ｔｉ－７５）合金种植体（ＨＡＴＩ）的生物学性能与生物力学特性。方法：应用穿皮质骨种植模型,以纯钛种植体（ＰＴＩ）作对照,在双侧犬股骨内种植ＨＡＴＩ和ＰＴＩ共３２ 术后３个月和６个月处死动物取村。应用组织学、定量组织学、推出试验、扫描电镜等方法,观察种植体骨界面的结合情况和剪切强度。结果：ＨＡＴＩ与ＰＴＩ均与骨组织形成了骨性结合,ＨＡＴＩ的骨性结合     

微种植体支抗即刻和早期加载的电镜观察

目的研究不同加载时间及加载力值对微钛螺纹钉种植体-骨结合界面的影响。方法选取5只Beagle犬建立实验动物模型,分别在左、右两侧上颌牙槽骨内植入微钛螺纹钉种植体各9枚。采用恒定力值为100 g及300 g的镍钛螺旋拉簧,分别在即刻、第2、4、8周对两侧种植体加载,对照组不加力。于第20周处死动物,取含微钛螺纹钉及其周围2 mm组织块,采用扫描电镜观察骨结合的状态。结果分别对不同加载力值及加载时间各组的扫描电镜图片进行对比观察,各组种植体-骨结合界面在形态学上均无显著性差异,均表现为：种植体与周围骨质结合良好,表面有大量骨质覆盖。种植体与其周围骨质间存在微小间隙,间隙均小于0.85 mm。结论微钛螺纹钉种植体即刻加载300 g以内的水平力不影响支抗种植体的稳定性。     

The effects of early stage load-bearing on bone ingrowth of porous coated implant in rabbits]

To understand the effects of load-bearing on cementless fixation of porous coated implant, we inserted Co-Cr-Mo alloy implants into the distal femur of rabbits. Specimens were studied by means of histology, anti-collagen type I and III immunohistochemical staining, colloidal gold labeled immunoelectron microscopy, and computerized graphic analysis. The results revealed that stimulations of load-bearing benefited bone ingrowth, but the newly formed bone in the pores was absorbed and replaced by fibrous tissues after 12 weeks without stimulations of load-bearing. The fibrous tissues in the pores of the implant were primarily type III collagen after one week and type I collagen after two weeks. After 6 weeks, the residual tissue between ingrowth bone and metal bound antibodies was type I collagen. Fibroblasts participated in and possessed the action of osteogenesis.     

硫酸钙-羟基磷灰石/胶原蛋白支架的制备及研究

目的研究硫酸钙-羟基磷灰石／胶原蛋白支架的制备，以期此材料能符合人工骨植入修复骨缺损的要求。方法采用共滴定法制备羟基磷灰石／胶原蛋白复合材料，再结合具有良好的生物相容性和生物降解性的硫酸钙制备人工骨支架材料，采用XRD、TEM、SEM和万能力学测试机等对复合材料进行生物力学复合材料特性的研究。结果硫酸钙-羟基磷灰石／胶原蛋白复合材料成分与微结构具有同天然骨类似的某些特征，具有良好的生物相容性和生物降解性，其结晶度、力学强度可达到人体松质骨要求，其结果取决于三种材料的含量比例、温度和pH值等。结论硫酸钙-羟基磷灰石／胶原蛋白复合材料是良好的生物活性材料。     

珊瑚颗粒即刻植入种植体周骨缺损的实验研究

目的 :为比较珊瑚颗粒和羟基磷灰石 (HA)颗粒在即刻种植愈合过程中的作用。方法 :应用国产羟基磷灰石涂层种植体植入犬股骨中 ,在种植体周围骨缺损中分别植入HA和珊瑚颗粒 ,并设空白对照而成 3组 ,进行比较观察 ,术后 2 ,3,4个月处死动物 ,通过X线检查及扫描电镜观察标本。结果 :植入植骨材料充填种植体周围骨空隙后 ,术后 4个月 ,种植体和骨组织结合紧密 ,珊瑚颗粒几乎完全降解吸收 ,而HA颗粒基本无变化 ,未植入植骨材料的空白对照组 ,4个月时颈部尚有部分骨组织缺损。结论 :即刻种植体周骨缺损大于 1mm以上应植入植骨材料。作为植骨材料 ,珊瑚颗粒较HA颗粒有更好的骨引导活性 ,能降解吸收为骨组织替代 ,而HAG不能吸收 ,影响骨改建。     

骨髓来源成骨细胞复合纳米晶羟基磷灰石胶原构建组织工程骨的实验研究

目的 :探讨纳米材料作为组织工程骨基质材料的可行性。方法 :分离培养兔骨髓间充质干细胞 ,诱导为成骨细胞后作为种子细胞 ,与纳米晶羟基磷灰石胶原材料于体外联合培养 ,复合物植入兔桡骨节段性缺损处 ,通过大体观察、HE染色及X线摄片了解成骨情况。结果 :兔骨髓间充质干细胞在体外可以大量扩增 ,能定向诱导为成骨细胞 ;复合物植入 16周后 ,X线摄片中可见桡骨缺损处连接良好。结论 :纳米晶羟基磷灰石胶原材料是组织工程骨的较好的支架材料。     

纳米羟基磷灰石/胶原骨修复材料

目的：制备纳米相羟基磷灰石／胶原（nano-HAp/Collagen,NHAC)复合材料,并检测骨修复性能。方法：采用仿生方法制备NHAC复合材料。结果：NHAC复合材料成分与微结构具有同天然骨类似的某些特征。复合材料的矿物含量约为50％,矿物相为含有碳酸根的羟基磷灰石,结晶度低,晶粒尺寸为纳米量级,矿物相均匀沉积在I型胶原蛋白基质上,NHAC复合材料的力学性能表现为各向同性,其显微硬度可以达到骨皮质显微硬度的下限,用颗粒型NHAC材料压制成的致密种植体植入骨髓腔后,界面层可发生溶解－再沉积的动态快速更新过程,巨噬细胞可在种植体表面或深入种植体内部通过吞噬和胞外降解方式吸收种植体材料,种植体表面及内部被吸收后,伴随有新骨的沉积,这一现象类似骨组织的重塑过程,可使NHAC种植体整合入活体骨的新陈代谢中并最终为自体现有组织所取代。结论：NHAC是生物活性材料,种植体与最组织可形成界面化学键合。     

埋植型与非埋植型牙植体—体骨界面改律的组织学研究

目的：比较埋植型与非埋植型种植两种不同方式之间种植体－骨界面组织学反应的异同。方法：选用成年杂种犬8只，在其下颌分别植入埋植型与非埋植型种植体，在种植术一1、2、4和12周分别处死动物，采用HE染色对埋植型与非埋植型种植体－骨界面愈合过程进行动态观察，比较两者骨界面改建的异同。结果：不同实验时间的结果均显示埋植型与非埋植型种植其新骨形成的速度与骨性结合的程度基本一致。结论：非埋植型种植体尽管植入后基桩在整个愈合过程中承受了一定的咬合力，但它能与埋植型种植体一样获得良好的骨结合。     

In vivo study of extracellular matrix coating enhancing fixation of the pedicle screw-bone’s interface

Background  Based on in vivo research on the effect of the coating of the extracellular matrix composition of pedicle screws on the conduction and induction of bone formation in young sheep, the aim of this study was to investigate the application of coated pedicle screws in sheep with scoliosis whose spines are under constant development.
Methods  Four groups of pedicle screws were randomly implanted into bilateral L2–L5 pedicles of 2.5- to 3-month-old sheep. A static experiment was performed on one side and a loading test was performed on the other side by implanting connecting rods at the L2–L3 and L4–L5 segments. The changes in the force on the coated screws and the combination of the surface of the coated screws with the surrounding bone in the growth process of young sheep’s spines with aging were observed. After 3 months, the lumbar vertebrae with the screws were removed and examined by micro-CT, histological, and biomechanical analyses.
Results  Under nonloading conditions, there is bone formation around the surfaces of coated screws. The bone forming on the surface of collagen/chondroitin sulfate/hydroxyapatite coating of pedicle screws is the most, the one of the collagen / chondroitin sulfate coating and hydroxyapatite coating is followed, and no significant difference between the two groups. In terms of the trabecular bone morphology parameters of the region of interest around the surface of the pedicle screws, such as bone mineral content, bone mineral density, tissue mineral content, tissue bone mineral density, bone volume fraction, and connection density, those associated with collagen/chondroitin sulfate/hydroxyapatite coatings are largest and those unassociated with coatings are smallest. Under nonloading conditions, the pullout strength of the collagen/chondroitin sulfate/hydroxyapatite-coated screws was largest, and that of the uncoated screws was minimal (P <0.01). Under loading conditions, the maximum pullout strength of each group of pedicle screws was less than that of the pedicle screws in the nonloading state (P <0.01) with no significant difference between the groups (P >0.05).  
Conclusions  Under nonloading conditions, the coatings of both organic and inorganic components of the extracellular matrix of titanium pedicle screws can conduct or induce bone formation around the surface of the screws. The ability of collagen/chondroitin sulfate/hydroxyapatite coatings to induce bone formation is stronger; under loading conditions, a large amount of connective tissue formed around the surfaces of the screws in each group. No significant differences were found between the groups.

     

埋植型与非埋植型牙植体-体骨界面改建的组织学研究

目的比较埋植型与非埋植型种植两种不同方式之间种植体-骨界面组织学反应的异同。方法选用成年杂种犬8只,在其下颌分别植入埋植型与非埋植型种植体,在种植术后1、2、4和12周分别处死动物,采用HE染色对埋植型与非埋植型种植体-骨界面愈合过程进行动态观察,比较两者骨界面改建的异同。结果不同实验时间的结果均显示埋植型与非埋植型种植其新骨形成的速度与骨性结合的程度基本一致。结论非埋植型种植体尽管植入后基桩在整个愈合过程中承受了一定的咬合力,但它能与埋植型种植体一样获得良好的骨结合。     

功能状态下即刻颌骨内植入种植体的实验研究

目的 探讨功能负荷状态下即刻颌骨内植入种植体的骨整合。方法 选择３种不同种植体采用即刻拔牙后植入５只犬的下颌两个前磨牙及第一磨牙的牙槽窝内,分别于术后２、４、８、１２、２４周取同标本,作Ｘ线、光镜、扫描电镜观察。结果 ３个月时所有种植体均已达到完善骨整合,成骨量和骨小梁排列方向与Ｈｅ力负荷方向一致。结论 功能负荷即刻植入种植体有利于缩短疗程,节省费用,提高种植成功率。