异体骨基质明胶骨粒 /骨水泥复合材料结构特征及力学性能的初步分析

目的研究不同质量分数比的骨基质明胶骨粒 /骨水泥复合材料的结构特征及生物力学性能 . 方法按 Urist等的方法制备异体部分脱钙骨基质明胶骨粒 , 与骨水泥按不同比例混和制成含骨粒质量分数比分别为 0、 400、 500 mg/ g的复合材料 , 对其进行扫描电镜观察和抗压极限强度、抗弯极限强度测定 . 结果复合比例材料中骨粒与骨水泥均匀混合分布 , 无序排列 , 骨水泥相互延续构成材料的骨架 , 骨粒分布其间 ; 材料间存在较多 100～ 400 μ m的不规则的自然裂隙 , 随材料中骨粒所占比例增加 , 骨水泥含量减少 , 自然裂隙增多 . 结论部分脱钙骨基质明胶骨粒 /骨水泥复合材料具有良好的生物力学性能 , 其中的 100～ 400 μ m自然裂隙有利于宿主骨的长入 , 是很好的骨移植替代材料 .     

聚磷酸钙纤维／磷酸钙骨水泥／微小颗粒骨复合人工骨的体外降解

目的:观察聚磷酸钙纤维/磷酸钙骨水泥/微小颗粒骨复合材料的体外降解特性。方法:实验于2005-02/10在哈尔滨医科大学附属第一医院动物实验中心完成。①取兔髂骨制成直径300～500μm的微小颗粒骨。②分别按质量比聚磷酸钙纤维:磷酸钙骨水泥:微小颗粒骨=1∶4∶4(聚磷酸钙纤维/磷酸钙骨水泥/微小颗粒骨组)和磷酸钙骨水泥:微小颗粒骨=1∶1(磷酸钙骨水泥/微小颗粒骨组)制成两组生物复合材料。②通过扫描电镜观察复合材料的孔径并计算孔隙率。③进行体外降解实验,将两组复合材料置于pH值7.4的磷酸盐缓冲液中,观察复合材料在降解液中失重率的变化,降解液pH值的变化及在不同降解时间复合材料生物力学的变化。结果:①两种复合材料孔隙率及溶液pH值、降解质量变化:聚磷酸钙纤维/磷酸钙骨水泥/微小颗粒骨复合材料孔隙率为72.1%,孔径为100～400μm,降解过程中pH值稳定,4周内质量变化较小,4周后下降较快,12周时为初始质量的50%;磷酸钙骨水泥/微小颗粒骨组复合材料孔隙率为58.2%,孔径50～300μm,降解过程中pH值有轻度变化,6周内质量变化较小,6周后下降较快,12周时为初始质量的70%。②两种复合材料在降解过程中生物力学性能的变化:聚磷酸钙纤维/磷酸钙骨水泥/微小颗粒骨复合材料初始抗压强度9.28MPa,磷酸钙骨水泥/微小颗粒骨复合材料初始抗压强度为6.21MPa,两者差异有显著性(P<0.05);聚磷酸钙纤维/磷酸钙骨水泥/颗粒骨强度在0～4周下降较慢,4周后下降较快,12周时为0.18MPa,磷酸钙骨水泥/颗粒骨强度均匀下降,12周时为0.24MPa。结论:聚磷酸钙纤维/磷酸钙骨水泥/微小颗粒骨具有良好孔隙率、孔径和降解性能,可能成为一种新型治疗骨缺损材料。     

活性煅烧骨颗粒骨水泥复合材料的弹性模量测定及其临床意义

背景:不同比例的复合材料其弹性模量不同,植入体内可由此产生应力遮挡,从而影响材料与宿主骨的生物结合,最终影响骨缺损的修复效果。目的:对活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合制成的组织工程骨进行弹性模量测定,为临床上修复不同部位的骨缺损提供实验依据。设计:对照实验。单位:解放军第四军医大学唐都医院全军骨肿瘤研究所。材料:实验于2002-08-21/2003-03-12在解放军第四军医大学唐都医院全军骨肿瘤研究所完成。昆明种小鼠10只,体质量10～15g,雌雄不拘;新鲜1岁小牛长管状皮质骨;新鲜尸体股骨下端松质骨标本和新鲜尸体股骨中段标本各6个。方法:提取牛骨形成蛋白并进行成骨诱导活性测定,制备有活性的煅烧骨颗粒,将牛骨形成蛋白与煅烧骨颗粒以1∶25的质量比复合后,再与骨水泥按0∶10,4∶6,5∶5,6∶4和7.5∶2.5的质量比进行复合,对活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合制成的组织工程骨进行弹性模量测定,并与正常人成年男性的股骨、股骨下端松质骨的弹性模量相比较。主要观察指标:弹性模量测定及比较结果。结果:含活性煅烧骨颗粒60%的复合材料(活性煅烧骨颗粒:骨水泥为6:4)的弹性模量与正常成年男性股骨下端松质骨的弹性模量差异无显著性意义(P>0.05),其余两两比较均差异有显著性意义[成人股骨(6.2167±0.2229)MPa;松质骨(1.3517±0.3069)MPa;活性煅烧骨颗粒:骨水泥为0∶10(5.7100±0.1663)MPa;活性煅烧骨颗粒:骨水泥为4∶6(3.5101±0.2050)MPa;活性煅烧骨颗粒:骨水泥为5∶5(2.0041±0.1500)MPa;活性煅烧骨颗粒:骨水泥为6:4(1.5018±0.0057)MPa;活性煅烧骨颗粒:骨水泥为7.5∶2.5(0.9004±0.0251)MPa,P<0.01]。结论:含活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合制成的组织工程骨60%的复合材料与成年男性股骨下端松质骨的弹性模量相接近,用其修复靠近关节面附近骨缺损可有效的防止关节的退行性变。     

骨移植替代材料的进展:活性煅烧骨颗粒复合骨水泥修复狗椎板缺损

目的探讨骨形成蛋白与牛煅烧骨颗粒、骨水泥复合后修复狗腰部椎板缺损的效果.方法无菌操作造成狗腰部椎板缺损,用牛煅烧骨颗粒、骨水泥与骨形成蛋白复合材料修复缺损.结果术后不同时间X射线照相、99mTc-MDP骨显像和组织学观察证实,复合材料内部有新生血管和新生骨形成,且在观察期内随时间延长而增多.结论该种复合材料极易塑形,能满足修复不同部位、不同形状骨缺损的需要.     

牛煅烧骨颗粒复合抗生素骨形态发生蛋白和骨水泥修复兔感染性骨缺损

目的探讨牛煅烧骨颗粒复合抗生素、bBMP和骨水泥修复感染性骨缺损的效果。方法将制成桡骨感染性骨缺损的24只新西兰兔随机分成3组，A组用煅烧骨和骨水泥修复；B组用煅烧骨复合bBMP和骨水泥修复；C组用煅烧骨复合抗生素、bBMP和骨水泥修复，术后不同时间进行X线、组织形态学、ECT观察，比较3组相同时间的成骨能力和修复方式。C组耳缘静脉取血测抗生素浓度。结果C组较A、B组成骨能力强,伤口愈合快,修复情况良好。B组的成骨能力略强于A组。结论牛煅烧骨是抗生素和bBMP的良好载体。复合后能缓慢释放抗生素和bBMP,此种复合材料既有成骨活性，又有抗炎作用，是修复感染性骨缺损的理想材料。     

活性煅烧骨颗粒骨水泥复合材料的弹性模量测定及其临床意义

背景：不同比例的复合材料其弹性模量不同，植入体内可由此产生应力遮挡，从而影响材料与宿主骨的生物结合，最终影响骨缺损的修复效果。 目的：对活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合制成的组织工程骨进行弹性模量测定，为临床上修复不同部位的骨缺损提供实验依据。 设计：对照实验。 单位：解放军第四军医大学唐都医院全军骨肿瘤研究所。 材料：实验于2002—08—21／2003—03-12在解放军第四军医大学唐都医院全军骨肿瘤研究所完成：昆明种小鼠10只，体质量10～15g，雌雄不拘；新鲜1岁小牛长管状皮质骨；新鲜尸体股骨下端松质骨标本和新鲜尸体股骨中段标本各6个。 方法：提取牛骨形成蛋白并进行成骨诱导活性测定，制备有活性的煅烧骨颗粒，将牛骨形成蛋白与煅烧骨颗粒以1：25的质量比复合后，再与骨水泥按0：10，4：6，5：5，6：4和7．5：2．5的质量比进行复合，对活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合制成的组织工程骨进行弹性模量测定，并与正常人成年男性的股骨．股骨下端松质骨的弹性模量相比较。 主要观察指标：弹性模量测定及比较结果。 结果：含活性煅烧骨颗粒60％的复合材料（活性煅烧骨颗粒：骨水泥为6：4）的弹性模量与正常成年男性股骨下端松质骨的弹性模量差异无显著性意义（P〉0.05），其余两两比较均差异有显著性意义[成人股骨（6．2167±0．2229）MPa；松质骨（1．3517±0．3069）MPa；活性煅烧骨颗粒：骨水泥为0：10（5．7100±0．1663）MPa；活性煅烧骨颗粒：骨水泥为4：6（3.5101±0.2050）MPa；活性煅烧骨颗粒：骨水泥为5：5（20041±0．1500）MPa;活性煅烧骨颗粒：骨水泥为6：4（1．5018±0．0057）MPa；活性煅烧骨颗粒：骨水泥为7．5：2．5（0．9004±0．0251）MPa，P〈0．01]。 结论：含活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合制成的组织     

异种煅烧骨与Ⅰ型胶原复合骨形态发生蛋白修复兔桡骨缺损过程中的组织学与生物力学变化特征

目的制备异种煅烧骨、Ⅰ型胶原和骨形态发生蛋白复合材料,观察在骨缺损修复过程种的组织学和生物力学变化.方法实验于2004-07/2005-04在第四军医大学唐都医院全军骨肿瘤研究所实施.①采用小牛骨粒制备牛煅烧骨;胃蛋白酶液消化新鲜牛腱制备Ⅰ型胶原;牛骨形态发生蛋白及Ⅰ型胶原制备活性复合颗粒实验材料.②取兔36只,建立桡骨中段15 mm骨缺损模型,随机分为4组,每组9只.空白对照组不植入材料;煅烧骨组植入单纯煅烧骨,将煅烧骨与骨水泥按11复合后制成长15 mm,直径4 mm柱件,至骨水泥面团期时填入骨缺损处;自体骨组植入自体骨;复合材料组植入活性复合颗粒,按11质量比将活性颗粒与骨水泥复合.植入物均不作固定,清洗,缝合,术后回笼喂养.③观察指标术后4,12,24周每组各取3只兔,分别通过X射线检查,组织学观察,生物力学测定和扫描电镜等手段观察新骨形成和材料降解情况.结果36只兔均进入结果分析.术后各组动物均无毒性反应.①各组兔骨缺损区X射线检查结果术后24周时复合材料组、自体骨组骨缺损已修复,而煅烧骨组,空白对照组未修复.②各组植入材料组织学观察结果术后24周时复合材料组、自体骨组骨缺损有大量新骨形成,而煅烧骨组、空白对照组未见新骨形成.③复合材料扫描电镜观察结果复合材料空隙率高,复合紧密.④各组植入材料生物力学测定术后24周复合材料组最大扭转强度和最大载荷接近自体骨组[(0.76±0.05)N·m,(162.6±4.1)N,(0.82±0.03)N·m,(172.2±6.1)N,P＞0.05],明显高于煅烧骨组[(0.26±0.01),(46.8±6.8)N,P＜0.05].结论①异种煅烧骨、Ⅰ型胶原和骨形态发生蛋白复合移植物具有较强的成骨作用及修复骨缺损能力.②复合材料组最大扭转强度和最大弯曲载荷接近自体骨组.③可望成为新型骨缺损修复材料.     

活性煅烧骨颗粒与骨水泥修复微波灭活后骨缺损

目的探讨活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合修复微波灭活后骨缺损的效果.方法用复合材料修复兔右侧股骨中段微波灭活后的骨缺损,左侧单纯植入骨水泥做对照.分别于术后不同时间行X-射线照相、99mTc-MDP骨扫描、组织学观察.结果4周开始形成骨痂,12周骨痂最丰富,24周复合材料与宿主骨边缘模糊,边缘部分的煅烧骨颗粒被新生骨替代,并与宿主骨融合.结论活性煅烧骨颗粒和骨水泥复合易塑形,能修复骨肿瘤微波灭活后的骨缺损.     

异种煅烧骨与I型胶原复合骨形态发生蛋白修复兔桡骨缺损过程中的组织学与生物力学变化特征

目的:制备异种煅烧骨、I型胶原和骨形态发生蛋白复合材料,观察在骨缺损修复过程种的组织学和生物力学变化。方法:实验于2004-07/2005-04在第四军医大学唐都医院全军骨肿瘤研究所实施。①采用小牛骨粒制备牛煅烧骨;胃蛋白酶液消化新鲜牛腱制备Ⅰ型胶原;牛骨形态发生蛋白及Ⅰ型胶原制备活性复合颗粒实验材料。②取兔36只,建立桡骨中段15mm骨缺损模型,随机分为4组,每组9只。空白对照组不植入材料;煅烧骨组植入单纯煅烧骨,将煅烧骨与骨水泥按1∶1复合后制成长15mm,直径4mm柱件,至骨水泥面团期时填入骨缺损处;自体骨组植入自体骨;复合材料组植入活性复合颗粒,按1∶1质量比将活性颗粒与骨水泥复合。植入物均不作固定,清洗,缝合,术后回笼喂养。③观察指标:术后4,12,24周每组各取3只兔,分别通过X射线检查,组织学观察,生物力学测定和扫描电镜等手段观察新骨形成和材料降解情况。结果:36只兔均进入结果分析。术后各组动物均无毒性反应。①各组兔骨缺损区X射线检查结果:术后24周时复合材料组、自体骨组骨缺损已修复,而煅烧骨组,空白对照组未修复。②各组植入材料组织学观察结果:术后24周时复合材料组、自体骨组骨缺损有大量新骨形成,而煅烧骨组、空白对照组未见新骨形成。③复合材料扫描电镜观察结果:复合材料空隙率高,复合紧密。④各组植入材料生物力学测定:术后24周复合材料组最大扭转强度和最大载荷接近自体骨组[(0.76±0.05)N·m,(162.6±4.1)N,(0.82±0.03)N·m,(172.2±6.1)N,P>0.05],明显高于煅烧骨组[(0.26±0.01),(46.8±6.8)N,P<0.05]。结论:①异种煅烧骨、I型胶原和骨形态发生蛋白复合移植物具有较强的成骨作用及修复骨缺损能力。②复合材料组最大扭转强度和最大弯曲载荷接近自体骨组。③可望成为新型骨缺损修复材料。     

活性煅烧骨和骨水泥复合材料的生物学安全性评定

目的评定活性煅烧骨和骨水泥复合材料的生物学安全性。方法提取牛骨形成蛋白,制备活性煅烧骨颗粒,与骨水泥按不同质量比复合后植入小鼠腹腔内行急性、亚急性毒性试验,植入小鼠后腿股部肌肉内行肌肉刺激试验,体外行溶血、凝血试验等。结果急性毒性试验动物无死亡,亚急性毒性试验术前、术后动物体重、红细胞、白细胞和血红蛋白无统计学差别(t检验,P>0.05),对肌肉无刺激,无致热作用,体外对溶血、凝血功能无影响。结论该复合材料生物相容性好,易塑形,具有很强的成骨诱导活性,能满足修复不同部位、不同形状骨缺损的需要。     

异体脱钙骨基质骨粒复合骨水泥骨缺损修复材料结构特征及生物力学性能

INTRODUCTIONAsthematerialstorepairthebonedefect，bonecementandde－calcifiedbonematrixareusuallyusedinclinic．Forresearchingthematerialwhichhasthecapabilityofboneinductionandbiome－chanicalstrength，wedesignedthecompoundbiomedicalmaterialimpregnatedthedecalcifiedbonematrixwithbonecementandanalyzedit＇sconstructiveandbiomechanicalproperties．MATERIALSANDMETHODSPreparationofDBMparticlesAccordingtotheUrist＇smethods[１]，thecortexboneseliminatedthesofttissueandmarrowwerebrokenintopie…     

Constructive and biomechanical properties of material of decalcified bone matrix impregnated with bone cement

AIM:To analyze constructive and biomechanical properties of different quality ratio material impregnated decalcified bone matrix(DBM) with bone cement(BC).METHODS:The DBM particles and the materials impregnated 0mg/g,300mg/g and 400mg/g mass ratio DBM particles with BC were made according to the methods of Urist et al.The compound material constructions were observed by scanning electron microscope and the biomechanical properties were measured by Instron mechanics test-ing-machine.RESULTS:The DBM particles with irregular gaps existing within interspace were connected with BC by the multipoint mode in the compound material.The ultimate compressive strength were 0mg/g DBM in (59.3&;#177;2.2)MPa,300mg/g in(27.1&;#177;1.8)MPa,400mg/g in (19.3&;#177;1.6)MPa.The ultimate bending strength were 0mg/g in (54.3&;#177;3.7)MPa,300mg/g in (18.5&;#177;1.1)MPa,400mg/g in (13.3&;#177;1.4)MPa.CONCLUSION:The materials of DBM impregnated with BC had perfect plastic property with much more irregular gaps existing within interspace.The materials could provide abundant biomechanical support.     

组织工程化骨替代材料的评价及其在修复骨肿瘤性骨缺损中的应用

目的制备和综合评价组织工程化骨替代材料并用于修复骨肿瘤所导致的骨缺损。方法制备狗和人的异体脱钙骨基质颗粒(DBM),提取牛骨形成蛋白(bBMP)并经成骨诱导活性测定,将bBMP与DBM用直接掺和的方法复合后,再与骨水泥(BC)混合制成组织工程化复合材料,进行综合评价后备用。56例下肢骨肿瘤患者在微波诱导高温原位灭活后,应用组织工程化复合材料对遗留的骨缺损进行修复重建。结果bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料具有良好的生物相容性、很强的生物力学强度和成骨诱导活性,并且具有良好的粘合性和可塑形性。临床应用56例,经平均9个月的随访,效果良好且无任何不良反应。患肢膝关节功能评价,优52例(93%),良4例(7%),优良率100%。结论bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料是目前修复骨缺损理想的产品,有广阔的临床应用前景。     

骨形成蛋白复合材料修复狗椎板缺损的实验研究

目的探讨骨形成蛋白与脱钙骨基质颗粒、骨水泥复合后修复狗腰部椎板缺损的效果。方法制备异体狗脱钙骨基质颗粒,提取牛骨形成蛋白并行成骨诱导活性测定。将脱钙骨基质颗粒、骨水泥与骨形成蛋白复合后行扫描电镜观察和生物力学测定。无菌操作造成狗腰部椎板缺损,用复合材料覆盖修复,术后不同时间进行X射线照相、     

组织工程化骨修复材料的弹性模量测定及其临床意义

目的对组织工程化骨形成蛋白-脱钙骨基质颗粒-骨水泥复合材料进行弹性模量测定并探讨其临床意义。方法提取牛骨形成蛋白(bBMP)并进行成骨诱导活性测定,制备人的异体脱钙骨基质颗粒(DBM),将bBMP与DBM以1:25的质量比复合后,再与骨水泥(BC)按0:10,4:6,5:5,6:4和7.5:2.5的质量比进行复合,对所得的骨形成蛋白-脱钙骨基质颗粒-骨水泥复合材料进行弹性模量测定,并与正常人成年男性的股骨、股骨下端松质骨的弹性模量相比较。结果对测定结果进行统计学分析,含bBMP-DBM复合物75%的复合材料的弹性模量与正常成年男性股骨下端松质骨的弹性模量差异无显著性意义,P<0.01,其余各组两两比较均差异有显著性意义,P>0.01。结论含bBMP-DBM复合物75%的复合材料与成年男性股骨下端松质骨的弹性模量相接近,用其修复靠近关节面附近骨缺损可有效的防止关节的退行性变。     

异体脱钙骨基质颗粒复合骨水泥修复兔下颌骨缺损的放射影像学和组织学研究

目的探讨异体脱钙骨基质颗粒和骨水泥复合修复下颌骨骨缺损的效果。方法用异体脱钙骨基质颗粒复合骨水泥修复兔右下颌骨的骨缺损,左侧单纯植入骨水泥做对照。分别于术后不同时间行X-射线照相、99mTc-MDP骨扫描、组织学观察。结果4周开始形成骨痂,12周骨痂最丰富,24周复合材料与宿主骨边缘模糊,边缘部分的异体脱钙骨基质颗粒被新生骨替代,并与宿主骨融合。结论异体脱钙骨基质颗粒和骨水泥复合易塑形,还具有生物学活性,是修复下颌骨缺损的理想材料。     

骨缺损修复材料可降解速固化骨水泥结构特征及力学性能

目的分析异体脱钙骨基质(DBM)骨粒复合磷酸钙骨水泥(CPC)及氰基丙烯酸正丁酯粘合剂(NBCA)后材料的扫描电镜结构特征及生物力学性能。方法将DBM骨粒与CPC以1:1体积比搅拌均匀,加入适量NBCA,制成DCN骨水泥;扫描电镜观察复合材料结构特征,力学试验机测定材料生物力学性能。结果扫描电镜发现,CPC与DBM均匀复合,CPC被覆DBM表面呈规则有序海绵状,其中存在较多大小不规则、相互连通的自然裂隙;材料的抗压及拉伸极限强度较CPC明显提高。结论DCN骨水泥具有相互联通的自然裂隙及潜在的骨粒通道,并可提供较好的机械支持和固定作用的骨修复材料。