磨损颗粒与人工关节无菌性松动

人工关节无菌性松动是影响人工关节长期使用和妨碍人工关节发展的最重要的并发症。许多研究表明,人工关节无菌性松动与假体磨损有着密切关系。员颗粒的产生及其所诱发的一系列生物反应是导致假体周围骨溶解及本无菌性松动的重要因素,其中巨噬细胞,成纤维细胞释放的骨吸收介质和成骨的功能抑制可能是假体无菌性松动性的重要机制。本语文就近年来有关磨损颗粒与人工关节无菌性松动机制的一些研究进展进行综述。     

磨损颗粒与人工关节无菌性松动

人工关节无菌性松动是影响人工关节长期使用和妨碍人工关节发展的最重要的并发症。许多研究表明,人工关节无菌性松动与假体磨损有着密切关系。磨损颗粒的产生及其所诱发的一系列生物反应是导致假体周围骨溶解及假体无菌性松动的重要因素,其中巨噬细胞、成纤维细胞释放的骨吸收介质和成骨细胞的功能抑制可能是假体无菌性松动发生的重要机制。本文就近年来有关磨损颗粒与人工关节无菌性松动机制的一些研究进展进行综述     

磨损颗粒引起人工关节无菌性松动的研究与进展

背景：研究显示磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解是导致人工假体无菌性松动的最主要原因。 目的：对磨损颗粒引起人工关节假体无菌性松动在分子生物学方面的研究现状及新进展作一综述。 方法：应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中1991年1月至2012年3月关于人工关节磨损颗粒的文章,在标题和摘要中以“关节置换,磨损颗粒,假体松动”或“arthroplasty,wear particles,loosening of the prosthesis”为检索词进行检索。最终选择30篇文献进行综述。 结果与结论：假体无菌性松动是人工关节置换后手术失败的最主要原因,在此过程中磨损颗粒起到关键性作用。通过对细胞因子及信号传导途径研究的综述,为预防及药物治疗假体无菌性松动提供理论依据。然而,假体的无菌性松动受多种因素的影响,所以预防应从整体着眼,全面深入研究,为假体的松动防治提供方向。     

人工关节植入物涂层力学性能

目的 对多孔型人工关节植入物的涂层性能(包括涂层形貌和涂层力学性能)进行分析,总结目前主流产品的涂层性能范围,为新产品的设计研发提供参考,同时为远期植入物取出分析提供依据。 方法 试验中所用的涂层表面形貌、剪切强度和拉伸强度样品,分别按照 ASTM F1854、ASTM F1044 和 ASTM F1147 标准制备,涂层采用等离子喷涂技术加工。 共对 17 套件产品(编号 1~ 17 号)的涂层表面形貌(涂层厚度、孔隙率和孔隙截距)进行试验;对编号为 1~ 7 号和 15、16 号产品,首先按照 ASTM F1044 的试验方法,进行涂层与基体之间的剪切强度试验;然后按照 ASTM F1147 的试验方法,进行涂层与基体之间的拉伸强度试验。 对编号为 17 的产品,按照 ASTM F1044 和ASTM F1147 的试验方法,分别测试复合涂层和单纯钛涂层的剪切和拉伸强度。 结果 全部产品中,共 15 套产品(占比 88. 2% )涂层厚度 300~ 500 μm;金属涂层的产品共 16 套(编号 1 ~ 16),其中 11 套(占比 68. 75% )涂层孔隙率 30% ~ 50% ,14 套(占比 87. 5% )涂层孔隙截距 50 ~ 150 μm;涂层的力学性能与基体材质无关;添加羟基磷灰石(HA)后的复合涂层的剪切强度和拉伸强度与纯金属涂层相比,均明显降低。 结论 针对多孔涂层人工关节的设计制造,其涂层的性能可以参考以下指标:涂层厚度 300 ~ 500 μm,涂层孔隙率 30% ~ 50% ,涂层孔隙截距 50 ~150 μm;可以根据产品的用途选择基体材质;在设计含有 HA 的复合涂层的植入物时,应考虑结合力较低对产品性能的影响。 该性能指标范围能够为远期临床取出物分析提供对照。     

陶瓷人工关节材料的磨损特性

本文报道了作者研制的纯刚玉(含99.97％ Al_2O_3)人工髋关节材料在滚滑摩擦条件下用蒸馏水和“林格”液作润滑剂的磨损基本特性。 结果验证了纯刚玉有良好的耐磨性,磨损率非常小(数量级为10~(-5) 3/N·m),低于其它人工关节材料的磨损率;纯刚玉在蒸馏水条件下的磨损率比在林格液条件下的磨损率小。 应用SEM和TEM检测了磨损表面和磨屑的显微结构,证明了陶瓷的磨损主要以晶粒剥落的形式表现出来,并伴随着轻微的塑性变形。建立了陶瓷材料磨损的晶界分裂模型,论证了陶瓷晶界组成状况及其微观缺陷是构成陶瓷磨损的内在因素。     

NF-κB抑制剂PDTC抑制UHMWPE磨损颗粒诱导界膜组织产生TNF-α的实验研究

目的 探讨NF-κB抑制剂PDTC对高分子量聚乙烯磨损颗粒(UHMWPE)诱导的假体周围界膜组织产生TNF-α的影响,寻找防治假体周围骨溶解的方法.方法 用昆明小鼠24只构建air-pouch模型,随机分成两组,每组8只,阳性对照组(囊内注入UHMWPE颗粒悬液,腹腔注射生理盐水);实验组(囊内注入UHMWPE颗粒悬液,腹腔注射PDTC),阴性对照组(囊内注入生理盐水,腹腔注射PDTC),7天后处死动物,ELISA法检测囊壁组织中TNF-α的含量.结果 阳性对照组囊壁组织TNF-α含量为6.342910.7475(OD/克);实验组囊壁组织中TNF-α含量为5.0428±0.8105;阴性对照组囊壁中TNF-α含量为3.5010±0.7248.其中阳性对照组与实验组、阳性对照组与阴性对照组、实验组与阴性对照组之间两两对比均有显著统计学差异(P＜0.01).结论 NF-κB抑制剂PDTC能够抑制UHMWPE颗粒诱导的界膜组织中TNF-α的产生,对假体周围骨溶解有防治作用.     

不同材料人工关节磨损颗粒对假体--骨界面骨形成影响的比较研究

目的 :观察不同材料人工关节磨损颗粒对假体 -骨界面骨形成的影响 ,进一步探讨其在人工关节无菌性松动中的作用。方法 :以改良“骨收集室”(BHC)植入兔胫骨干骺端为假体 骨界面模型 ,分别在BHC内加入1.5mg/ml(W/V)Ti合金、CoCr合金或UHMWPE颗粒混悬物 10 μl,4周取材。组织学观察成骨情况 ,颗粒分布及其周围的组织细胞学反应。图像分析测量每个视野小梁骨面积与组织总面积的比值 (BA/TTA) ,于各组间比较。结果 :UHMWPE颗粒与CoCr合金颗粒均明显抑制BHC内网织骨形成 ,并有以MΦ为主的炎症反应及纤维组织大量增生 ,组织构成与人体内无菌性松动假体周围界膜接近。Ti合金颗粒则对成骨影响相对较小。各加颗粒组BHC中组织BA/TTA均小于空白对照组 (P <0 .0 1) ,其中又以UHMWPE颗粒与CoCr合金颗粒组最小 (P <0 .0 1) ,而后两者间无显著性差异 (P >0 .0 5 )。结论 :磨损颗粒除可激活MΦ性骨溶解外 ,还可抑制网织骨形成。因此 ,其造成的人工关节假体 骨界面骨重建障碍可能是骨吸收增加和骨形成减少协同作用的结果。     

人工关节磨损碎屑的研究进展

无菌性松动是人工关节置换术后最常见的并发症。近来的研究发现，磨损碎屑诱导的骨吸收是引起人工关节无菌性松动最重要的因素之一。本文论述了聚乙烯磨碎屑和金属磨损碎屑的形态特征（光镜，电镜下）以及其诱导机体产生的生物反应。磨损碎屑的特性目前尚未完全阐明，只有充分认识其特性，才能有效地鉴别磨损碎屑，更好地指导临床及人工关节的设计。     

钛合金人工关节柄烧结复合生物活性玻璃陶瓷涂层的研究

采用两步涂烧法在钛合金表面制备出防组织液渗透,结合强度高,生物相容性好的复合生物活性陶瓷涂层,适合于改善人工髋关节柄部的骨结合特性。     

髌股关节排列异常的生物力学特性变化的实验研究

目的：采用电测实验应力分析和压敏片测量技术相结合的方法,对髌股关节的运动肌群应力的变化特点、髌股关节接触面积和应力分布进行了一系列实验测试。材料与方法：采用8具人膝关节标本,保留关节囊及股四头肌机腱,髌股关节间隙内安放压敏片,肌腱上安放应力传感器,进行不同条件下的加载试验。结果：（1）股四头肌肌力对髌骨的稳定起重要作用。股内、外侧肌力不平衡（即股内侧肌肌力较弱）可使骸股关节接触压力和分布状态发生变化,使外侧髌股关节面接触压力升高。（2）在模拟髌股关节排列异常（髌骨外侧倾斜）的标本上,外侧髌股关节面接触压力及范围均明显增高,但髌骨固定在相对较小范围,使局部应力集中。（3）模拟外侧支持带松解的标本上,外侧关节接触压力和面积均有所下降,髌骨活动度增大,缓解了局部高接触压状态,但股四头肌肌力的不平衡仍影响髌骨的稳定。结论：股四头肌肌力不平衡对髌股关节接触应力和分布状态以及髌骨的位移范围均有较大影响,提示临床治疗中不应忽视对股四头肌肌力的恢复。     

假体-骨组织界面微动磨损机理的实验研究

目的 探索骨组织在微动过程中裂纹产生和扩展的原因及过程,弄清假体-骨组织界面微动磨损的机理。方法 用干燥股骨和钛合金构造成微动实验系统进行实验研究。结果 微动区域附近的骨组织均变疏松,纵剖面和横剖面上都存在肉眼可见的明显裂纹。结论 骨组织在微动过程中将发生疲劳破坏,从而造成假体松动。     

胫骨旋转对髌股关节应力分布的影响

目的探明胫骨旋转状态对髌股关节应力分布的影响。方法选取7个新鲜离体膝关节,在屈膝30°、60°、90°状态下,分别用压敏片测量胫骨中立位、内旋10°、20°、30°和外旋10°、20°、30°时的内、外侧髌股关节接触压力与峰值。结果外旋过程中,外侧髌股关节的接触压均值和接触压峰值呈非线性递增趋势,内侧呈非线性递减趋势;内旋过程中,外侧髌股关节的接触压均值和峰值逐渐减小,内侧则增加显著。上述变化在内旋20°到外旋20°的范围内较有规律。结论胫骨旋转畸形使髌股关节应力分布严重失衡,可能是引起髌股关节退变的重要因素。     

纹状体星形胶质细胞诱导小鼠胚胎干细胞定向分化的研究

目的 探讨纹状体组织对胚胎干细胞向多巴胺能神经元分化的定向诱导作用,及其细胞来源和诱导方式。方法 分别用纹状体组织提取液、纹状体星形胶质细胞条件培养液和纹状体神经元条件培养液诱导胚胎干细胞定向分化,通过形态学观察和酪胺酸羟化酶(TH)免疫细胞化学检测,对细胞的分化情况进行鉴定,并对3组结果进行定量比较分析。结果 纹状体组织提取液对胚胎干细胞有明显的定向诱导作用,向多巴胺能神经元诱导分化的分化率为15％;纯化培养的纹状体星形胶质细胞条件培养液对胚胎干细胞的定向诱导作用与纹状体组织液无明显差异,分化率为15．2％;纯化培养的纹状体神经元条件培养液对胚胎干细胞向多巴胺能神经元诱导分化的作用很弱,其分化率仅为3％。结论 纹状体组织对胚胎干细胞向多巴胺能神经元定向诱导分化作用主要来源于纹状体中的星形胶质细胞,而这种诱导作用主要通过非接触性方式实现。     

关于介电单球体细胞电旋转力矩的讨论

本文介绍介电单球体悬浮在旋转电场中旋转力矩的公式推导和两种条件下的频率特征，此理论是分析细胞电旋转的基础。     

秋水仙碱对排卵和黄体化过程作用的实验研究

应用光镜、透射电镜及酶组化等手段，观察秋水仙碱对兔排卵过程的作用，结果表明：秋水仙碱２ｍｇ／ｋｇ体内用药可完全抑制人绒毛促性线激素诱发的排卵。秋水仙碱主要抑制排卵前卵泡顶壁血管及胶原纤维的变化，对颗粒细胞黄体化及孕酮的合成和分泌无影响。     

复合树脂耐磨耗性能的研究—20种复合树脂耐磨耗性能的评价和比较

本研究测试了十九种商品复合树脂(包括大填料、微细填料和混合型填料以及嵌体材料等四种类型)和一种本研究室研制的试验性复合树脂的耐磨耗性能。磨耗性能测试采用本研究室开发的、以橡胶板为对磨偶件的三体磨耗试验机。对磨耗表面的显微结构进行了扫描电镜观察。本研究的目的在于通过对各种类型的复合树脂的体积磨耗量及其磨耗表面微观结构的对比分析,去寻找、发现影响复合树脂耐磨性能的各种因素。实验结果表明,嵌体材料具有较高的耐磨耗性能。而含有相同填料类型的产品,其磨耗性能有很大差异(体积磨耗量可以相差3—4倍)。耐磨耗性能与填料类型之间无明显相关性。本研究将对如何提高复合树脂耐磨性能提供一些有价值的信息。     

骨质疏松对骨生物力学性质影响实验研究

研究了正常大鼠股骨和维甲酸所致大鼠骨质疏松股骨的生物力学性质。选用了 175 g～ 2 4 5 g ,3月龄～ 4月龄Wistar大鼠 6 0只 ,随机分为正常对照组 30只 ,模型组 30只。对模型组大鼠灌服维甲酸 (70mg·kg-1·d-1) 2周 ,实验第 12周末处死大鼠 ,测定股骨骨密度。取胫骨制作脱钙切片 ,进行骨组织形态观察。取股骨进行拉伸、冲击实验和应力松弛、蠕变实验。测定股骨生物力学性能指标 ,得出了正常对照组和模型组股骨的拉伸应力、应变数据等。还得出冲击功、冲击韧性、应力松弛 ,蠕变数据和曲线。对应力松弛蠕变实验数据进行归一化处理 ,得出归一化应力松弛函数、蠕变函数及曲线。实验结果表明模型组的各项力学性能指标显著低于正常对照组 (P <0 .0 5 )。对骨质疏松对力学性能指标的影响进行分析讨论。     

关于几种激素振荡变化的实验研究

本文测试了皮质醇（ｃｏｒｔｉｓｏｌ），三碘甲腺原氨酸（Ｔ３），甲状腺素（Ｔ４），睾酮（ｔｅｓｔｏｓｔｅｒｏｎｅ，Ｔｓ）和黄体生成素（ＬＨ）等五种激素浓度随时间的变化。实验结果表明，这五种激素浓度均有明显变化，出现节律现象，即激素是脉冲分泌的。