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     

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。     

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质量比复合后，再与骨水尼（BC）按）：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－脱钙骨基质颗粒－骨水泥复合材料进行弹性模量测定，并与正常人成国性的股骨，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％的复合材料和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。     

牛煅烧骨颗粒复合骨水泥的生物力学性能评定

目的分析不同质量比的牛煅烧骨颗粒复合骨水泥结构特征及生物力学性能.方法把提取过bBMP的牛骨颗粒制成煅烧骨,以不同的质量比与骨水泥混合制成复合材料,测定其生物力学性能与电镜下结构.结果复合材料呈均匀混合分布并多点状结合,其中存在较多的裂隙;含牛煅烧骨颗粒质量比为500mg/g的复合材料的生物力学性能最为适宜.结论牛煅烧骨颗粒复合骨水泥后具有新骨长入的通道,含煅烧骨质量比为500mg/g的复合材料生物力学性能良好,能作为支架材料修复骨缺损.     

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&;#177;0．05）N&;#183;m．（162．6&;#177;4．1）N，（0．82&;#177;0．03）N&;#183;m，（172．2&;#177;6．1）N，P〉0．05]，明显高于煅烧骨组[（0．26&;#177;0．01），（46．8&;#177;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。     

新复合纤维蛋白胶可注射性磷酸钙人工骨的理学特性

目的:检测纤维蛋白胶复合β-磷酸三钙/磷酸二氢钙复合人工骨材料的物理学性能,评价纤维蛋白胶对β-磷酸三钙/磷酸二氢钙骨水泥性能的影响,以及其作为注射型复合人工骨用于修复骨缺损的可行性。方法:实验于2006-12/2007-06在南方医科大学珠江医院中心实验室和华南理工大学生物材料实验室完成。①材料:β-磷酸三钙由上海瑞邦生物材料有限公司提供,磷酸二氢钙为东泰化工赠,纤维蛋白胶购自广州倍绣生物技术有限公司。②复合材料制备:将β-磷酸三钙/磷酸二氢钙骨水泥按3∶1的比例充分混合后,与纤维蛋白胶按凝固后的体积2∶1体积比混合,制成复合人工骨材料。③观察指标:测定复合材料的凝固时间,抗压强度,抗稀散性能,并用扫描电镜观察其煅烧前后的显微结构特征,以未加纤维蛋白胶的磷酸钙水泥为对照(CPC组)。结果:复合人工骨材料的平均初凝时间长于CPC组(P<0.004),终凝时间在初凝时间后2～4 min;复合材料的抗压强度为(14.72±1.81)MPa。复合材料较CPC组有良好的抗稀散性能,扫描电镜发现,纤维蛋白胶贯穿于磷酸钙水泥晶体间,并将磷酸钙水泥晶体紧密连接。煅烧后复合材料的孔径有增大,空隙率为57.28%,并且微孔之间有空隙互相贯通。结论:该骨水泥复合材料凝固时间符合临床操作的需要;抗压强度达到松质骨强度的要求;煅烧后磷酸钙水泥的空隙率明显提高,有利于材料的降解。     

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。     

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、     

活性煅烧骨复合骨水泥修复骨缺损:修复后的血管化及结构变化

目的观察活性煅烧骨(TBC)复合骨水泥(BC)修复骨缺损后的血管化及结构变化。方法将活性TBC和BC复合后植入兔尺骨缺损部位,不同时间行印度墨汁动脉血管灌注及材料断面扫描电镜观察,观察血管生成情况及结构变化。结果墨汁灌注2周时见TBC周围血管形成密集,并向材料中长入,4、8和12周时新生血管逐渐增多,并深入材料中央。电镜观察4周时TBC周围及内部孔隙被胶原纤维束充填,部分胶原矿化。8～12周新生骨组织附于TBC颗粒及BC表面,原孔隙接近消失,TBC颗粒少量降解。结论活性TBC复合BC具有骨诱导作用,新生血管及新生骨组织生成良好,是理想的骨缺损修复材料。     

股骨头负重区松质骨的压缩力学特性

背景松质骨力学特性在代谢性疾病、骨折、关节退行性变的内在发生规律中具有意义.目的了解松质骨的生物力学特性.设计以股骨标本为单一样本的实验观察.单位上海第二医科大学附属第九人民医院骨科生物力学实验室.对象2001-05/07完成于在上海第九人民医院骨科生物力学实验室,选取19具男性尸体股骨头.方法取19具新鲜青年(30岁左右)尸体股骨.对股骨头负重区的松质骨进行压缩测试.主要观察指标标本的屈服载荷、极限应力、极限应变、能量值、弹性模量.结果测算松质骨各项压缩数据,其中屈服载荷的平均值为(410.64±190.29)N,极限应力为(8.69±3.75)MPa,极限应变为(10.84±6.58)%,能量值为(2.54±1.89)J,弹性模量为(40.77±32.12)MPa.加载初期松质骨呈弹性变形,此后横截面增大抗压能力增强.结论试验表明松质骨力学性能主要是缓解外力冲击加压.     

骨髓间充质干细胞结合骨形态发生蛋白促进兔椎间关节的融合

背景：研究表明，骨髓间充质干细胞经骨形态发生蛋白诱导可分化为成骨细胞。目的：应用骨髓间充质干细胞、牛骨形态发生蛋白与纤维蛋自胶混合物作为骨移植材料，通过与单纯使用纤维蛋白胶、牛骨形态发生蛋白和骨髓间充质干细胞比较来评价这种移植材料的成骨效果。设计：对比观察实验。单位：广东省第二人民医院，中山大学附属第二医院。材料：实验于2004-01／2006-06在中山大学附属第二医院完成。健康新西兰大白兔由中山大学医学院动物实验中心提供。方法：自兔髂骨抽取骨髓，采用密度梯度离心法在体外培养扩增自体骨髓间充质干细胞。在纤维蛋白胶内加入骨形态发生蛋白制成复合物，再加入骨髓间充质干细胞制成另一种复合物。对12只新西兰大白兔经腹膜外行腰椎间盘切除脊柱融合术。每只动物取L3-6 3个椎间隙随机接受4种移植方法中的3种：骨髓间充质干细胞＋骨形态发生蛋白＋纤维蛋白胶、骨髓间充质干细胞＋纤维蛋白胶、骨形态发生蛋白＋纤维蛋白胶、纤维蛋白胶。术后3月利用放射学和组织学方法观察分析脊柱融合情况。主要观察指标：兔脊柱椎间隙骨痂形成情况。结果：①术后12周时，骨髓间充质干细胞＋骨形态发生蛋白＋纤维蛋白胶组椎间隙骨痂形成明显较其它组多，组织学上有连续的骨痂形成。骨髓间充质干细胞＋纤维蛋白胶、骨形态发生蛋白＋纤维蛋白胶组可见前纵韧带后方有编织骨形成，骨量少，不连续。纤维蛋白胶组见纤维组织增生及少量成骨细胞，未见新骨形成。各组均未见纤维蛋白胶残留，椎间盘中有少量椎间盘髓核残余、中间有少量软骨组织形成。②12周时X射线检查显示，各组兔均未造成椎体后缘增生，无椎管狭窄。骨髓间充质干细胞＋纤维蛋白胶组节段活动度与骨形态发生蛋白＋纤维蛋白胶组、纤维蛋白胶组差异显著（P〈0．05）；各组间椎体后缘高度丢失差异不显著。结论：自体骨髓间充质干细胞、纤维蛋白胶和骨形态发性蛋白复合体可在椎间关节形成骨性骨痂，融合效果好，组织学方面评价也较其他方法好。     

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…