可注射磷酸钙骨水泥在经皮椎体后凸成形术中的体外生物力学评价

目的观察评价一种新型纳米级磷酸钙骨水泥(CPC)生物力学性能,以探讨该种材料能否在体外经皮球囊扩张后凸椎体成形术(PKP)中有效替代聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。方法取6具老年尸体胸腰段脊柱标本(T12~L4),用双能X线吸收骨密度仪(DEXA)测试骨密度后,游离成30个椎体,随机分为A、B两组,每组15个椎体。以1.5 mm/min的速度在材料实验机上进行前屈压缩,测得初始极限载荷、抗压强度、刚度。造成压缩性骨折后,采用球囊扩张后凸椎体成形术恢复高度,向A、B两组分别注射填充CPC、PMMA,再次进行前屈压缩,测得极限载荷、抗压强度、刚度。结果初始骨折前,各标本的骨密度、高度、受力面积组间分布差异无统计学意义(P>0.05)。A、B两组椎体标本在初次骨折前极限载荷分别为(1.70±0.12)kN、(1.78±0.15)kN;抗压强度分别为(10.74±0.92)MPa、(11.35±0.78)MPa;刚度分别为(944.96±62.3)N/mm、(957.02±39.7)N/mm,差异无统计学意义(P>0.05)。成形后极限载荷分别为(3.02±0.19)kN、(3.97±0.32)kN;抗压强度分别为(12.47±1.87)MPa、(16.74±0.72)MPa;刚度分别为(1002.96±20.7)N/mm、(1256.31±33.5)N/mm。A组成形后极限载荷、抗压强度与骨折前差异有统计学意义(P<0.01),刚度无明显增高(P>0.05);B组成形后极限载荷、抗压强度、刚度与骨折前差异有统计学意义(P<0.01);A、B两组椎体成形后极限载荷、抗压强度、刚度比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论自主研发的CPC可以有效恢复骨质疏松椎体的抗压缩破坏能力,且不会明显增强椎体刚度,可望在经皮球囊扩张后凸椎体成形术中用作PM-MA的替代品。     

新型可注射磷酸钙骨水泥在椎体后凸成形术中的生物力学评价

目的 评价一种新型可注射磷酸钙骨水泥(CPC)在椎体后凸成形术中的体外生物力学性能,以探讨该材料能否有效替代聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA)应用于经皮椎体后凸成形术.方法 取老年尸体共20个胸腰椎新鲜标本(T11～L3),经双能X线吸收骨密度仪测试骨密度后完全随机分为CPC组和PMMA组.在材料试验机上制成椎体压缩骨折模型并测量两组椎体初始的强度和刚度,然后分别用CPC和PMMA两种材料行椎体后凸成形术,再次测量术后两组椎体的强度和刚度.结果 两种骨水泥都具有良好的可注射性,CPC固化后不放热,PMMA固化有明显放热反应,体外工作时间CPC长于PMMA,X线显影效果CPC优于PMMA.椎体后凸成形术后PMMA组椎体最大载荷(4.80±1.957)kN、抗压强度(4.794±1.683)kPa,均较术前明显增加,差异有统计学意义(P＜0.05).刚度高于骨折前,但差异无统计学意义(P＞0.05).CPC组椎体后凸成形术后最大载荷(3.412±1.078)kN、抗压强度(3.477±0.689)kPa,稍高于骨折前,差异无统计学意义(P＞0.05).而刚度(918±201)N/mm,低于骨折前,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 新型CPC在椎体后凸成形术中能有效恢复椎体的生物力学性能,可望在椎体后凸成形术中作为PMMA的理想替代材料.     

可注射磷酸钙骨水泥增强DHS固定骨质疏松性股骨粗隆间骨折的体外生物力学分析

目的评价一种可注射磷酸钙骨水泥(Calcium Phosphate Cement,CPC)强化股骨近端对老年骨质疏松性股骨粗隆间骨折内固定的生物力学影响。方法选用5对骨质疏松性股骨近端标本制作粗隆间骨折模型,以DHS固定,分为对照组与CPC强化组进行生物力学检测。结果CPC强化组在500N应力下的轴向刚度为(691.93±18.90)N/mm,水平剪切刚度为(5553.84±27.47)N/mm,内外侧平均强度分别为(5.15±0.35)MPa,(4.13±0.24)MPa,扭转刚度为0.41,极限载荷(3580±286)N;对照组在500N应力下的轴向刚度为(453.45±19.75)N/mm,水平剪切刚度为(3848.87±22.63)N/mm,内外侧平均强度分别为(3.12±0.37)MPa,(1.80±0.21)MPa,扭转刚度为0.35,极限载荷(2512±189)N。CPC强化组的各项力学性能均高于于对照组,差异有显著性意义(P0.05)。结论以CPC对骨质疏松性股骨头内及内后侧缺损处强化可以有效提高骨质疏松性股骨粗隆间骨折内固定稳定性,降低术后并发症的风险。     

胸腰椎骨质疏松压缩性骨折经椎弓根植骨的生物力学研究

目的探讨经椎弓根椎体内植骨对骨质疏松压缩骨折椎体力学性能的影响.方法5具老年女性胸腰段脊柱标本(T9-L4),CT检查无明显骨质破坏,骨密度检查证实为骨质疏松标本.随机选取20个椎体,用材料试验机压缩加载,压缩椎体高度25%,制造椎体压缩骨折,获得椎体原始最大载荷及刚度数据.对骨折椎体行经椎弓根椎体内植骨.再测试植骨后椎体最大载荷及刚度.结果椎体原始最大载荷及刚度分别为(1343.5±428.7)N和(1090.3±429.2)N/mm;压缩骨折经椎弓根植骨后椎体最大载荷及刚度分别为0276.1±274.6)N和(366.1±102.7)N/mm.植骨后椎体最大载荷与原始最大载荷差异无显著性(P＞0.05),但椎体原始刚度大于植骨后刚度(P＜0.05).结论骨质疏松压缩骨折经椎弓根椎体内植骨,可恢复骨质疏松骨折椎体的最大抗压强度,但不能恢复其刚度,经椎弓根植骨治疗骨质疏松椎体压缩骨折有强化骨折椎体的作用.     

新型可吸收骨水泥的制备及其应用于小牛椎体标本压缩性骨折椎体成形术的生物力学研究

目的 探讨聚富马酸丙二醇酯（PPF）/β-磷酸三钙（β-TCP）制备新型可吸收骨水泥的配方及其应用于小牛椎体标本压缩性骨折椎体成形术的生物力学性能研究。方法 采用两步法制备PPF,使用凝胶渗透色谱仪测量PPF的数均分子量、重均分子量及聚合度分布指数,使用MR氢谱对PPF进行结构分析。将制备好的PPF与β-TCP按照10∶1、5∶1、3∶1、2∶1配制不同热交联反应体系,制备4种不同配方的PPF/β-TCP可吸收骨水泥,选择抗压强度和压缩模量均较高的骨水泥进行后续实验。选取2~3岁健康小牛腰椎L₁~L₄节段标本4具,分离出16个椎体,使用牙托粉填平每个椎体的椎板凹陷部位,测量每个椎体的受力面积。选择椎体受力面积相近的10个椎体,按数字表法随机分为PPF/β-TCP组和甲基丙烯酸甲酯（PMMA）组,每组5个。PMMA组和PPF/β-TCP组椎体使用MTS-858力学机器制备压缩性骨折模型,对比2组完成模型制备时的椎体高度、抗压强度和刚度。PPF/β-TCP组和PMMA组分别使用PPF/β-TCP骨水泥和标准PMMA骨水泥对压缩骨折模型行椎体成形术,对比2组骨水泥注入量,术后椎体高度、椎体恢复百分比,椎体抗压强度、刚度。结果 PPF数均分子量为1 637±55,重均分子量为1 741±68,聚合分布指数为1.06。MR氢谱结构分析提示反应产物为PPF。配方1~4 PPF/β-TCP可吸收骨水泥抗压强度分别为（53.5±1.5）、（63.2±0.4）、（97.9±5.5）、（100.8±3.2）MPa,压缩模量分别为（0.97±0.04）、（1.05±0.05）、（1.10±0.10）、（0.45±0.18）GPa。选取压缩模量与抗压强度均高的配方3 PPF/β-TCP可吸收骨水泥用于椎体成形术。PPF/β-TCP组和PMMA组小牛椎体标本的椎体体积、高度、受力面积差异均无统计学意义（P值均>0.05）。PPF/β-TCP组和PMMA组的椎体压缩性骨折后高度、椎体成形术后椎体高度以及椎体高度恢复百分比差异均无统计学意义（P值均>0.05）。组内比较：PPF/β-TCP组椎体压缩性骨折椎体成形手术前后椎体抗压强度分别为（2 282±341）N和（1 848±219）N,椎体刚度分别为（215±27）N/mm和（182±15）N/mm,差异均无统计学意义（t=2.14、2.13,P值均>0.05）;PMMA组压缩性骨折椎体成形手术前后抗压强度分别为（2 350±289）N和（3 105±452）N,椎体刚度分别为（221±26）N/mm和（296±37）N/mm,差异均有统计学意义（t=2.81、3.21,P值均<0.05）。组间比较：PPF/β-TCP组与PMMA组术中骨水泥注入量差异无统计学意义（P>0.05）;PPF/β-TCP组与PMMA组发生压缩性骨折时椎体抗压强度和刚度差异均无统计学意义（P值均>0.05）,椎体成形术后椎体抗压强度和刚度PMMA组均大于PPF/β-TCP组,差异均有统计学意义（t=4.99、5.61,P值均<0.05）。结论 PPF与β-TCP按照3∶1配制的可吸收骨水泥具有与人椎体力学性能相近、交联温度低等特点。在治疗小牛椎体压缩性骨折模型时,PPF/β-TCP可吸收骨水泥与PMMA骨水泥术中注入量相近,两者恢复椎体高度的效果相当;且PPF/β-TCP可吸收骨水泥注入后椎体力学性能优于注入PMMA骨水泥者,具有替代PMMA骨水泥治疗椎体压缩性骨折的潜力。     

球囊扩张椎体成形修复椎体压缩骨折的生物力学分析

背景：对于球囊扩张椎体成形的椎体压缩性骨折来说,临近椎体骨折到底是骨质疏松症进展的结果,还是椎体注入骨水泥干预和椎体强化的结果,目前生物力学研究和临床研究均存在争议,需要更深入的研究和更为长期的随访方可得出更为准确的结论。目的：评价球囊扩张椎体成形治疗对椎体压缩性骨折椎体及未强化临近椎体生物力学性能的影响。方法：制备40例猪椎体压缩骨折标本,随机分为研究组和对照组。研究组行球囊扩张椎体成形治疗,对照组仅采用生理盐水纱布包裹。比较两组标本的生物力学性能(椎体高度、最大载荷)以及500 N载荷下的应力、应变及位移值;另外测量观察组球囊扩张椎体成形治疗前和治疗后未强化临近椎体的应力值和应变值,并与对照组进行比较。结果与结论：与原始高度相比,研究组椎体行球囊扩张椎体成形治疗后能够恢复至原有高度,差异无显著性意义(P > 0.05)。比较研究组和对照组前、后、左、右的椎体高度,研究组显著高于对照组(P < 0.01)。研究组采用骨水泥强化后,刚度较对照组降低,最大载荷较对照组增加,差异有显著性意义(P < 0.05)。固定载荷500 N下,与对照组相比,研究组球囊扩张椎体成形治疗后椎间盘位移值显著降低,椎间盘应变值及应力值显著升高(P < 0.05)。比较观察组球囊扩张椎体成形治疗前和治疗后未强化临近椎体的应力值和应变值,差异均无显著性意义(P > 0.05);观察组治疗后未强化临近椎体的应力值和应变值与对照组比较,差异无显著性意义(P > 0.05)。提示经球囊扩张椎体成形治疗椎体压缩骨折,椎体最大载荷和刚度的恢复状况良好,可达到预防椎体再次骨折的效果。同时球囊扩张椎体成形治疗并不能改变临近椎体的生物力学性能,难以影响并导致临近椎体的再次骨折,安全性较好。  中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

椎弓根钉固定与椎体成形术治疗爆裂型骨折的生物力学研究

目的:评价用椎弓根钉系统固定并同时经椎弓根人工骨椎体成形术治疗胸腰椎爆裂性骨折的生物力学效果,为临床术式选择提供生物力学依据.方法:采用12具国人新鲜脊柱标本(T11～L3),预损伤后压缩法模拟失去前柱支持,完全不稳的L1椎体爆裂性骨折.实验分完整状态组、椎弓根钉同定组和椎弓根钉同定并椎体成形术组.测试标本前屈,后伸,左、右侧弯及左、右轴向旋转状态下同定节段(T11～L3)的运动范围(ROM)以及极限载荷,并计算刚度,进行统计学处理,比较各组间差异.结果:椎弓根钉同定并椎体成形术与单纯椎弓根钉固定两种手术方式进行比较.在屈伸、左右侧弯时,二者运动范围之间的差异无统计学意义,而在轴向旋转时,前者[左旋:(72.42±16.33)%,右旋:(70.30±1 1.58)%]运动范围小于后者[左旋:(106.92±12.0)%,右旋:(105.02±14.31)%](p＜0.05).极限载荷和刚度之间比较,前者均大于后者(P＜0.05).结论:采用椎弓根钉固定并椎体成形术治疗胸腰段爆裂型骨折,能够提高生物力学稳定性.稳定效果要优于单纯的后路短节段椎弓根螺钉内同定,同时也可以增加固定节段承受的极限载荷和刚度.     

椎体成形术后邻近椎间盘、椎体的力学性质变化

目的 探讨椎体成形强化后对邻近椎间盘，椎体的力学影响。方法 将包括3个椎体2个椎间盘的脊柱功能单元（FSU）分为两组，行中间椎体骨折后，分别在中间椎体行磷酸钙骨水泥（CPC）和医用骨水泥（PMMA）成形强化，以代表不同程度的强化。骨折前，成形后分别行屈曲压缩力学实验。结果 FSU中间椎体成形后刚度比骨折前刚度升高19％时，FSU整体刚度和强度无影响；邻近椎体刚度降低6．7％（P＞0．05），但不显著；对邻近椎间盘高度有明显影响（P＜0．01）。当FSU中间椎体成形后刚度比骨折前刚度升高5－6倍时，FSU整体刚度和强度仍无明显变化（P＞0．05）；邻近椎体刚度降低24．4％（P＜0．01）；对邻近椎间盘高度的影响最大（P＜0．01）。结论 CPC强化椎体后，对邻近椎体造成的应力集中很小，而对邻近椎间盘有一定的影响；即使椎体刚度超过原来数倍时，可在邻近椎间盘造成明显的应力集中，但对邻近椎体刚度的影响远小于强化椎体本身刚度的增加幅度，而对节段刚度仍无明显影响。     

两种不同固定方式对累及后内侧柱的胫骨平台复杂骨折的生物力学研究

目的：研究后内侧支撑板加外侧“Raft”锁定板内固定和外侧“T”形接骨板固定的累及后内侧柱的胫骨平台复杂骨折的生物力学。方法：选取28具新鲜的尸体(由我市医学院提供),均为成年男性,于尸体中取胫骨上端及股骨下端作为本研究的骨性标本。参考Kelly法制作符合本研究要求的累及后内侧柱的胫骨骨折模型共28具。将所有模型随机分为A、B两组。A组14具,行内侧支撑板加外侧“Raft”锁定板内固定法;B组14例,行外侧“T”形接骨板固定法。使用传感器检查并比较两组骨性标本模型相应位置的转矩变化、水平剪切刚度、轴向刚度、载荷-位移等指标,讨论两种不同固定方式的生物力学。结果：A组模型的平均载荷–位移为(0.07±0.01) mm,B组为(0.12±0.03) mm,A组的平均载荷–位移明显低于B组,差异具有统计学意义(P<0.05);A组的平均轴向刚度为(3157±346) N/mm,B组为(2683±253) N/mm,A组的平均轴向刚度明显高于B组,差异具有统计学意义(P<0.05);A组的平均水平剪切刚度为(2165±217)(N·m)/Deg,B组为(1593±142)(N·m)/Deg,A组的平均水平剪切刚度明显高于B组,差异具有统计学意义(P<0.05);A组的平均转矩变化为(1.93±0.21) N·m,B组为(1.52±0.14) N·m,A组的平均转矩变化明显高于 B组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论：在累及后内侧柱的胫骨平台复杂骨折的治疗中,采用后内侧支撑板加外侧“Raft”锁定板内固定,较单一的外侧“T”形接骨板固定而言,在生物力学方面的稳定性更高。     

三种不同内固定治疗胫骨平台后内侧骨折的生物力学研究

目的设计一种与胫骨平台后内髁解剖形态匹配的钢板,比较其与5孔L型有限接触动力加压钢板(LCDCP)和7孔直型重建接骨板治疗胫骨平台后内侧骨折的稳定性。方法将18具胫骨平台后内侧骨折的标本随机分为3组,每组6具。其中,A组标本模型采用前内侧5孔L型LC-DCP固定,B组标本模型采用后内侧7孔直型重建接骨板固定,C组标本模型采用新设计的胫骨平台后内侧锁定钢板固定。分别测量各组标本在轴向载荷为500、1000、1500 N下的垂直位移及失效载荷。结果 A组标本分别在500、1000、1500 N下的垂直位移是(1.035±0.140)mm、(1.721±0.149)mm、(2.263±0.134)mm,B组标本分别在500、1000、1500 N下的垂直位移是(0.268±0.702)mm、(0.788±0.507)mm、(1.518±0.111)mm,C组标本分别在500、1000、1500 N下的垂直位移是(0.180±0.049)mm、(0.578±0.103)mm、(0.760±0.055)mm。在同一载荷下,三组标本骨折块垂直位移组间比较差异均有统计学意义(0.05)。A组标本失效载荷为(1234.3±56.009)N,B组标本失效载荷为(2065.8±102.098)N,C组标本失效载荷为(2544.2±92.982)N,三组间比较差异均有统计学意义(0.05)。结论新设计的胫骨平台后内侧锁定钢板在治疗胫骨平台后内侧骨折上,较5孔L型LC-DCP和7孔直型重建接骨板具有更好的生物力学优势。     

In Vitro characterization of low modulus linoleic acid coated strontium-substituted hydroxyapatite containing PMMA bone cement

Poly (methyl methacrylate) (PMMA) bone cement is widely used in vertebral body augmentation procedures such as vertebroplasty and balloon kyphoplasty. Filling high modulus PMMA increases the modulus of filled verterbra, increasing the risk of fracture in the adjacent vertebra. On the other hand, in porous PMMA bone cements, wear particle generation and deterioration of mechanical performance are the major drawbacks. This study adopts a new approach by utilizing linoleic acid coated strontium substituted hydroxyapatite nanoparticle (Sr-5 HA) and linoleic acid as plasticizer reducing bone cement's modulus with minimal impact on its strength. We determined the compressive strength (UCS) and modulus (Ec), hydrophobicity, injectability, in vitro bioactivity and biocompatibility of this bone cement at different filler and linoleic acid loading. At 20 wt % Sr5-HA incorporation, UCS and Ec were reduced from 63 ± 2 MPa, 2142 ± 129 MPa to 58 ± 2 MPa, 1785 ± 64 MPa, respectively. UCS and Ec were further reduced to 49 ± 2 MPa and 774 ± 70 MPa respectively when 15 v/v of linoleic acid was incorporated. After 7 days of incubation, pre-osteoblast cells (MC3T3-E1) attached on 20 wt % Sr5-HA and 20 wt % Sr5-HA with 15 v/v of linoleic acid group were higher (3.73 ± 0.01 x 10?, 2.27 ± 0.02 x 10?) than their PMMA counterpart (1.83 ± 0.04 x 10?). Incorporation of Sr5-HA with linoleic acid in monomer phase is more effective in reducing the bone cement's stiffness than Sr5-HA alone. Combination of low stiffness and high mechanical strength gives the novel bone cement the potential for use in vertebroplasty cement applications.     

椎体成形术及椎体后凸成形术灌注剂

目前椎体成形术及椎体后凸成形术已广泛采用骨质疏松性椎体骨折治疗,并取得良好效果。主要概述被用于椎体成形术和椎体后凸成形术的聚甲基丙烯酸甲酯、磷酸钙骨水泥、珊瑚颗粒、珍珠母粉末及陶瓷材料等的研究进展。     

经皮椎体成形及后凸成形椎体注入材料的生物力学分析

背景：经皮椎体成形与后凸成形是脊柱外科近来发展的一项新型微创外科技术,通过经皮向压缩骨折椎体内直接注入或者先通过球囊扩张再注入骨水泥等填充物,从而增强病变椎体的力学稳定性,其治疗效果满意且并发症少,但成形后脊柱生物力学的研究也发现了一些问题。 目的：探讨经皮椎体成形与后凸成形后填充材料的效应及生物力学分析。 方法：应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中1999-01/2012-08关于经皮椎体成形术/经皮椎体后凸成形术填充材料及治疗后生物力学的文章,在标题和摘要中以“经皮椎体成形术;经皮椎体后凸成形术;聚甲基丙烯酸甲酯;骨水泥;玻璃陶瓷;生物力学;生物相容性;并发症”或“percutaneous vertebroplasty,percutaneous kyphoplasty;PMMA;cement;biomechanics;Biocompatibility;treatment”为检索词进行检索。选择文章内容与经皮椎体成形术/经皮椎体后凸成形术填充材料有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到132篇文献,根据纳入标准选择19篇文献进行分析。 结果与结论：椎体成形的目的为最大程度上的恢复压缩椎体的刚度和抗压强度。不同的充填材料对椎体生物力学性质的影响也有不同。填充材料的发展可以有效增强骨折椎体的抗压能力和维持良好的形态学特征,并可能使骨折椎体的生物力学性质恢复到最佳的状态。     

骨水泥增强技术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的并发症

背景：椎体成形和椎体后凸成形是治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的微创方法。 目的：评价椎体成形和椎体后凸成形治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的安全性。 方法：计算机检索Medline、EMBASE、中国知网、维普数据库、万方数据库1990年1月至2012年1月有关椎体成形和椎体后凸成形治疗骨质疏松性椎体压缩骨折并发症的文献。 结果与结论：检索出62篇文献,8 993例患者。椎体成形和椎体后凸成形治疗的穿刺手术并发症与其他并发症差异无显著性意义。椎体成形治疗的骨水泥渗漏率、新发骨折率高于椎体后凸成形治疗(P=0.000 06,P=0.02);二者的相邻椎体骨折率差异无显著性意义。表明椎体成形和椎体后凸成形治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的严重并发症非常低,两种治疗方式相邻椎体骨折率、穿刺手术并发症及其他并发症无明显差异,但椎体后凸成形治疗后骨水泥渗漏、新发骨折率低于椎体成形治疗,此次系统评价结果尚需要大样本前瞻性研究证实。     

Prophylactic vertebroplasty can decrease the fracture risk of adjacent vertebrae: An in vitro cadaveric study

Adjacent level vertebral fractures are common in patients with osteoporotic wedge fractures, but can theoretically be prevented with prophylactic vertebroplasty. Previous tests on prophylactic vertebroplasties have been performed under axial loading, while in vivo changes in spinal alignment likely cause off-axis loads. In this study we determined whether prophylactic vertebroplasty can also reduce the fracture risk under off-axis loads.In a previous study, we tested vertebral bodies that were loaded axially or 20° off-axis representing vertebrae in an unfractured spine or vertebrae adjacent to a wedge fracture, respectively. In the current study, vertebral failure load and stiffness of our previously tested vertebral bodies were compared to those of a new group of vertebral bodies that were filled with bone cement and then loaded 20° off-axis. These vertebral bodies represented adjacent-level vertebrae with prophylactic bone cement filling.Prophylactic augmentation resulted in failure loads that were comparable to those of the 0° group, and 32% greater than the failure loads of the 20° group. The stiffness of the prophylacticly augmented vertebrae was 21% lower than that of the 0° group, but 27% higher than that of the 20° group. We conclude that prophylactic augmentation can decrease the fracture risk in a malaligned, osteoporotic vertebra. Whether this is enough to actually prevent additional vertebral fractures in vivo remains subject of further study.     

负载骨形态发生蛋白新型骨填充材料应用于椎体成形

背景：磷酸钙骨水泥克服了聚甲基丙烯酸甲酯的诸多缺点并具有良好的生物相容性。而负载复合重组人类骨形态发生蛋白2的磷酸钙骨水泥经固化后可具有微孔结构,可提高经皮椎体成形充填材料的临床价值。 目的：探讨以可注射型磷酸钙骨水泥和纤维蛋白胶作为共同载体,复合重组人类骨形态发生蛋白2,替代聚甲基丙烯酸甲酯应用于新西兰大白兔椎体成形的可行性。 方法：制备磷酸钙骨水泥/纤维蛋白胶/复合重组人类骨形态发生蛋白2新型复合材料。采用小鼠肌袋异位诱导成骨模型对不同植入材料进行骨诱导活性评价;模仿椎体成形观察新型复合材料和聚甲基丙烯酸甲酯植入兔椎体后的生物力学改变。 结果与结论：新型复合材料植入后2,4周碱性磷酸酶水平最高,植入后4周软骨细胞逐渐成熟,新骨形成,抗压强度和抗扭转强度明显低于正常椎体和聚甲基丙烯酸甲酯植入后(P < 0.05),8周后材料被进一步降解,抗压强度和抗扭转强度均有所上升,扛扭转强度与正常椎体相比无显著差别,但仍明显低于聚甲基丙烯酸甲酯(P < 0.05)。microCT提示其新生骨形成多而早,但聚甲基丙烯酸甲酯未见材料吸收及周围骨质长入。说明新型复合材料植入椎体后能够获得良好的骨诱导和骨传导功能,材料降解和新骨替代同步,接近于正常椎体的骨愈合,可望替代聚甲基丙烯酸甲酯应用于椎体成形。     

椎体骨密度与抗压强度的关系及临床意义

目的探讨椎体骨密度(BMD)与抗压强度的关系。方法18具完整腰段脊柱标本(L1～L5),用DEXA测试每个椎体的BMD,游离成单个椎体,按骨质疏松试行诊断标准分成正常对照组、轻中度骨质疏松组和重度骨质疏松组;测试椎体静态压缩下的最大抗压力和刚度。结果正常对照组、轻中度骨质疏松组和重度骨质疏松组平均骨密度分别为(0.916±0.191)、(0.594±0.116)和(0.402±0.096)g/cm