磷酸钙骨水泥在椎体成形术中的实验研究

目的 :模仿椎体成形术观察磷酸钙骨水泥 /聚甲基丙烯酸甲酯植入椎体后与椎体界面间的组织学差异。方法 :将PMMA和CPC植入到犬椎体 ,通过X线、CT、光镜、扫描电镜观察 2种材料与椎体界面间的微观结构变化。结果 :PMMA与椎体之间的结合是单纯的机械连接未能达到生物机械固定 ,CPC与骨界面间无排异反应的表现 ,是直接的骨小梁与生物材料之间的生物连接。结论 :磷酸钙骨水泥是椎体成形术中的一种比较理想的替代材料     

注射型磷酸钙骨水泥和PMMA在椎体成形术中的生物力学研究

目的:模仿椎体成形术观察注射型磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement CPC)/聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)植入椎体后的生物力学改变.方法:将PMMA和CPC通过手术植入到犬椎体,经过8周和16周后分别取材,行X线、CT检查,并测定不同时间椎体的轴向抗压强度和抗扭转强度.结果:(1)植入早期,PMMA的抗压强度明显高于正常椎体和CPC(P＜0.01),CPC的抗压强度明显低于正常椎体和PMMA(P＜0.01).术后8周显示,PMMA的抗压强度有所下降(P＜0.01=0.009),CPC的抗压强度有所上升(P＜0.05=0.034),但与正常椎体相比仍差别显著.术后16周显示PMMA抗压强度继续下降(P＞0.05=0.710),CPC的抗压强度继续上升(P＞0.05=0.648),与正常椎体相比无显著性差异.(2)植入早期,PMMA的抗扭转强度明显高于正常椎体和CPC(P＜0.05=0.03),CPC的抗扭强度明显低于正常椎体和PMMA(P＜0.05=0.02).术后8周显示,PMMA的抗扭强度有所下降,但与正常椎体相比仍差别显著(P＜0.05=0.045),CPC的抗压强度有所上升与正常椎体相比差异不显著(P＞0.05=0.078).术后16周显示PMMA抗压强度继续下降(P＞0.05=0.137),CPC的抗压强度继续上升,与正常椎体相比无显著性差异(P＞0.05=0.847).结论:磷酸钙骨水泥是椎体成形术中治疗椎体压缩性骨折和胸腰椎爆裂骨折一种比较理想的材料,注入到椎体后,其生物力学强度有逐渐增强的趋势,而PMMA是机械固定,其生物力学强度有逐渐减弱的趋势.     

注射型磷酸钙骨水泥和PMMA在椎体成形术中的生物力学研究

目的模仿椎体成形术观察注射型磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement CPC)/聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)植入椎体后的生物力学改变.方法将PMMA和CPC通过手术植入到犬椎体,经过8周和16周后分别取材,行X线、CT检查,并测定不同时间椎体的轴向抗压强度和抗扭转强度.结果(1)植入早期,PMMA的抗压强度明显高于正常椎体和CPC(P＜0.01),CPC的抗压强度明显低于正常椎体和PMMA(P＜0.01).术后8周显示,PMMA的抗压强度有所下降(P＜0.01=0.009),CPC的抗压强度有所上升(P＜0.05=0.034),但与正常椎体相比仍差别显著.术后16周显示PMMA抗压强度继续下降(P＞0.05=0.710),CPC的抗压强度继续上升(P＞0.05=0.648),与正常椎体相比无显著性差异.(2)植入早期,PMMA的抗扭转强度明显高于正常椎体和CPC(P＜0.05=0.03),CPC的抗扭强度明显低于正常椎体和PMMA(P＜0.05=0.02).术后8周显示,PMMA的抗扭强度有所下降,但与正常椎体相比仍差别显著(P＜0.05=0.045),CPC的抗压强度有所上升与正常椎体相比差异不显著(P＞0.05=0.078).术后16周显示PMMA抗压强度继续下降(P＞0.05=0.137),CPC的抗压强度继续上升,与正常椎体相比无显著性差异(P＞0.05=0.847).结论磷酸钙骨水泥是椎体成形术中治疗椎体压缩性骨折和胸腰椎爆裂骨折一种比较理想的材料,注入到椎体后,其生物力学强度有逐渐增强的趋势,而PMMA是机械固定,其生物力学强度有逐渐减弱的趋势.     

磷酸钙骨水泥注射椎体成形术的生物力学研究

目的探讨磷酸钙骨水泥注射椎体成形术后对椎体的力学影响.方法建立前屈方向加载单椎体骨折模型,对新鲜尸体胸腰椎椎体标本行磷酸钙骨水泥(CPC)成形强化,骨折前、成形后分别行屈曲压缩力学实验.结果椎体内注射CPC能明显恢复骨折椎体的力学性质.但其恢复的程度与注入量有关,其强度最高可恢复到原来正常情况下的2倍,而刚度可超过原来的14.70%左右.椎体的强度和刚度分别增加52.38%(P＜0.05)和14.70%(P＜0.05).结论椎体内注射CPC能明显恢复骨折椎体的力学性质.     

椎体成形术后心肺功能变化的实验研究

目的：通过向犬椎体灌注自固化磷酸钙骨水泥（autosetting calcium phosphate cement，ACPC）或聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥（polymethylmethacrylate．PMMA）观察椎体成形术后犬血液动力学和血气变化以及肺栓塞情况。方法：选用15只成年健康犬，分成3组，插管全麻，经侧前方腹膜后入路暴露L2椎体，经椎体侧方钻孔。一组不灌注骨水泥．其余两组分别将1mlACPC或PMMA注入椎体，记录术前和术后0．5、15、30、60和120min时各组犬的心率、股动脉血压和血气分析值：然后处死犬，取肺组织标本进行光镜和电镜检查观察肺栓塞情况。结果：单纯钻孔和灌注ACPC对犬的心率和血压没有明显的影响，灌注PMMA没有明显改变犬的基础心率，但引起了显著性的低血压反应。3组椎体成形术后血气分析值与术前比较皆无明显变化。肺组织光镜和电镜检查证实灌注ACPC和PMMA都可见到小血管内有脂肪小球，但未发现肺组织有明显病理变化。结论：选择ACPC作为椎体成形术的灌注材料可以避免应用PMMA的低血压反应，但仍有脂肪栓塞的危险。     

CPC/PMMA复合骨水泥在老年椎体后凸成形术中的初步应用研究

目的:从临床应用角度分析磷酸钙骨水泥(calcium phosphate bone cement,CPC)/聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)骨水泥在老年骨质疏松性胸腰椎骨折患者椎体后凸成形术(percutanous kyphoplasty,PKP)治疗中的有效性及可靠性。方法:对2016年2月至2016年12月收治的单椎体胸腰段骨质疏松性压缩骨折接受PKP手术且骨密度≤-3.0 SD的62例患者进行回顾性分析,其中CPC/PMMA复合骨水泥组23例,年龄为(77.6±2.2)岁,PMMA骨水泥组39例,年龄为(77.1±1.1)岁。比较两组患者手术前后疼痛、椎体前缘高度比、局部Cobb角变化、术中骨水泥渗漏及术后邻椎骨折发生情况。结果:两组患者性别、年龄、随访时间以及术前疼痛、椎体前缘高度比、局部Cobb角等基本情况差异无统计学意义(P>0.05)。术后1 d两组患者的疼痛、椎体前缘高度比、局部Cobb角均有所改善(P<0.05),术后1 d及末次随访疼痛、椎体前缘高度比、局部Cobb角组间比较差异无统计学意义(P>0.05...     

CPC/PMMA双向骨水泥性能及生物相容性的初步研究

目的 将聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA)与磷酸钙骨水泥(CPC)制成一种注射型混合骨水泥,利用各自的特性,优势互补,从而使该混合骨水泥成为理想的椎体成形术及椎体后凸成形术填充材料.方法 实验材料为注射型PMMA骨水泥和注射型CPC骨水泥.首先将PMMA与CPC按质量比1∶2、1∶1、2∶1均匀混合,制成不同比例的混合骨水泥,然后将PMMA、CPC、混合骨水泥(1∶2、1∶1、2∶1)制成标准试件(直径6mm、高12mm),最后对试件进行力学性能、凝固温度、凝固时间、电镜扫描、X线衍射、动物肌肉内植入实验,初步评估混合骨水泥的性能及生物相容性.结果 PMMA与CPC在1∶1比例混合时理化性能满意,其抗压强度较CPC提高约120％,凝固过程中的最高温度低于45℃,凝固时间约12～14 min,微观结构与CPC相似,孔径在100～300μm之间分布最多(约70％),大部分孔与孔之间有10 ～ 20μm小孔贯通.动物肌肉内植入实验显示混合骨水泥(1∶1)的组织相容性满意,但降解速度缓慢.结论 PMMA与CPC在1∶1比例混合能有效克服单一材料缺点,优势互补,从而使该混合骨水泥有望成为理想的椎体成形术及椎体后凸成形术填充材料.     

CPC／PMMA双向骨水泥性能及生物相容生的初步研究

目的将聚甲基阿烯酸甲酯骨水泥(PMMA)与磷酸钙骨水泥(CPC)制成一种注射型混合骨 水泥,利用各自的特性,优势瓦补,从而使该混合骨水泥成为理想的椎体成形术及椎体后凸成形术填 充材料。方法实验材料为注射型PMMA骨水泥和注射型CPC骨水泥。首先将PMMA与CPC按质 量比1：2、1：1、2：l均匀混合,制成不同比例的混合骨水泥,然后将PMMA、CPC、混合骨水泥(1：2、1：1、 2：1)制成标准试件(直径6ram、高12mm),最后对试件进行力学性能、凝固温度、凝同时间、电镜扫描、 x线衍射、动物肌肉内植入实验,初步评估混合骨水泥的性能及生物相容性。结果PMMA与CPC 在I：1比例混合时理化性能满意,其抗压强度较CPC提高约120％,凝固过程中的最高温度低于 45℃,凝固时间约12—14 rain,微观结构与CPC相似,孔径在100—300¨m之间分布最多(约70％), 大部分孔与孔之间有10～201zm小孔冕通。动物肌肉内植入实验显示混合骨水泥(1：1)的组织相容 性满意。但降解速度缓慢。结论PMMA与CPC在I：1比例混合能有效克服单一材料缺点,优势互 补。从而使该混合骨水泥有望成为理想的椎体成形术及椎体后I九1成形术填充材料。     

椎体成形术骨水泥聚合温度变化实验研究

目的 探讨经皮穿刺椎体成形术骨水泥聚合时温度的变化。方法 模拟人体环境，在37℃水浴环境中，观测5ml骨水泥球(palamed)共5个，测量聚合时中心温度及距表面5mm处温度变化；尸体椎体标本5个(骨质疏松椎体)．椎体内注射骨水泥5ml．37℃水浴环境下测量骨水泥中心温度变化。结果 骨水泥球中心温度．最高温度63～65．4℃，50℃以上持续时间66～7．30；距表面5mm处最高温度52．2～56．3℃，50℃以上持续时间28～33s；椎体内骨水泥中心温度最高42～46℃。结论 在摸拟人体环境下，骨水泥聚合对温度与体外实验相比，最高温度较低及50℃以上持续时间短。在椎体成形术中不会出现聚合产热对周围组织造成热损伤。     

磷酸钙骨水泥球囊撑开椎体成形术治疗骨质疏松性椎体骨折

目的：评估磷酸钙骨水泥（calciumphosphatecement,CPC）球囊撑开椎体成形术治疗骨质疏松性椎体骨折（osteoporoticvertebralfractures,OVF）的临床疗效。方法：自2009年1月至2011年1月采用CPC球囊撑开椎体成形术治疗26例（31椎体）骨质疏松性椎体骨折患者,其中男15例,女11例;年龄60-89岁,平均（71．67±4．36）岁;病程0．5～7d,平均3．2d。采用视觉模拟评分visualanalogueSCale,VAS）和功能障碍指数（oswestrydisabilityindex,ODI）对疼痛和功能进行评定。通过X线对椎体高度的丢失和后凸畸形角度进行观察。结果：所有患者获得随访,时间10-24个月,平均18个月。术前、术后24h、末次随访时VAS评分分别为7.91±1．20、3．22±1．12、1．92±0．83,ODI评分分别为40．00±1．15、17．00±2．12、13．00±1．42,椎体高度分别为（18．21±3．21）、（23．82±3．10）、（21．85±3．24）mm,后凸畸形角度分别为（18．21±3．21）°、（7．42±3．13）°、（10．01°±3．11）°,术后24h、末次随访与术前比较差异有统计学意义（P〈0．05）,术后24h与末次随访比较差异无统计学意义（P〉0．05）。结论：CPC球囊撑开椎体成形术是治疗骨质疏松性椎体骨折的有效方法,能迅速缓解疼痛,有效的恢复椎体骨折椎体高度及纠正后凸畸形角度,具有创伤小、安全性好的优点。     

经皮椎体内自固化磷酸钙灌注成形治疗胸腰椎骨折

目的　探讨一种治疗胸腰椎骨折简单、微创、安全与有效的措施。方法　自 2 0 0 1年 2月起 ,对 13例不同程度胸腰椎骨折患者 ,采用手法复位 ,经皮椎体内自固化磷酸钙 (ACPC)灌注方法进行治疗。结果　经随访 3～ 6个月 ,除 2例患者因早期由于手术经验不足致ACPC灌注不够 ,术后三个月伤椎高度有所丢失外 ,其余 11例患者伤椎前缘高度平均恢复至正常的 80 %以上 ,术后 6个月未再见高度丢失。结论　手法复位经皮椎体内自固化磷酸钙灌注成形术为治疗胸腰椎骨折患者提供了一种简单、安全、经济与有效的新方法。     

椎体成形术联合骨水泥明胶海绵复合体椎内填充治疗伴有上终板损伤的骨质疏松性椎体压缩骨折

目的 探讨经皮椎体成形术（PVP）联合骨水泥明胶海绵复合体（PMMA-GS）椎内填充治疗伴有上终板损伤的骨质疏松性椎体压缩骨折（osteoporotic vertebral compression fractures,OVCF）病人的临床疗效。方法 回顾性分析2017年1月至2020年12月,采用PVP治疗伴有上终板损伤的OVCF病人77例,39例采用PVP联合PMMA-GS椎内填充治疗的病人纳入观察组,其中男16例,女23例,年龄为（73.6±2.3）岁;38例采用PVP治疗的病人纳入对照组,其中男17例,女21例,年龄为（74.2±2.3）岁。比较两组手术时间、骨水泥注入量、骨水泥渗漏率,以及两组术前、术后1年疼痛视觉模拟量表（VAS）评分、Oswestry功能障碍指数（ODI）、伤椎高度比。结果 两组均顺利完成手术,未出现肺栓塞、血气胸、肋骨骨折、脊髓神经、重要脏器损伤等并发症。两组病人的手术时间、骨水泥注入量比较,差异无统计学意义（P＞0.05）。观察组的骨水泥渗漏率（3/39,7.69%）明显低于对照组（11/38,28.95%）,差异有统计学意义（χ²=5.845,P=0.019）。两组术后1年的VAS评分、ODI指数、伤椎高度比均较术前显著改善,差异有统计学意义（P＜0.05）,但两组间比较,差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 PVP联合PMMA-GS复合体椎内填充治疗伴有上终板损伤OVCF病人,相比PVP治疗术式能有效降低术中骨水泥椎间隙渗漏的发生。     

脱钙骨基质/磷酸钙复合骨水泥骨诱导活性观察

目的:观察磷酸钙骨水泥(CPC)中加入脱钙骨基质(DBM)后形成的复合骨水泥的成骨诱导活性。方法:将DBM/CPC复合骨水泥分别植入兔背肌肌袋内,于不同时间取材,通过组织学切片、ALP等手段观察异位诱导成骨情况。结果:术后2周,DBM/CPC复合骨水泥组可见间充质细胞增殖、聚集并包绕DBM骨粒。4周时,DBM已有部分吸收,并软骨样细胞和软骨样组织包裹。8周,DBM进一步吸收,软骨细胞和软骨组织逐渐成熟,新骨形成。12周,DBM吸收并被新骨组织部分或大部分代替且相互连接成片。ALP测定结果与组织学观察的新骨形成情况基本一致。结论:DBM/CPC复合骨水泥有较强的异位诱导成骨能力,诱导新骨的形成伴随着材料的降解,可以有效弥补单纯使用CPC时降解速度太慢和无骨诱导能力的不足。     

Effects of Pore Size on the Osteoconductivity and Mechanical Properties of Calcium Phosphate Cement in a Rabbit Model

Calcium phosphate cement (CPC) porous scaffold is widely used as a suitable bone substitute to repair bone defect, but the optimal pore size is unclear yet. The current study aimed to evaluate the effect of different pore sizes on the processing of bone formation in repairing segmental bone defect of rabbits using CPC porous scaffolds. Three kinds of CPC porous scaffolds with 5 mm diameters and 12 mm length were prepared with the same porosity but different pore sizes (Group A: 200–300 µm, Group B: 300–450 µm, Group C: 450–600 µm, respectively). Twelve millimeter segmental bone defects were created in the middle of the radius bone and filled with different kinds of CPC cylindrical scaffolds. After 4, 12, and 24 weeks, alkaline phosphatase (ALP), histological assessment, and mechanical properties evaluation were performed in all three groups. After 4 weeks, ALP activity increased in all groups but was highest in Group A with smallest pore size. The new bone formation within the scaffolds was not obvious in all groups. After 12 weeks, the new bone formation within the scaffolds was obvious in each group and highest in Group A. At 24 weeks, no significant difference in new bone formation was observed among different groups. Besides the osteoconductive effect, Group A with smallest pore size also had the best mechanical properties in vivo at 12 weeks. We demonstrate that pore size has a significant effect on the osteoconductivity and mechanical properties of calcium phosphate cement porous scaffold in vivo. Small pore size favors the bone formation in the early stage and may be more suitable for repairing segmental bone defect in vivo.     

经皮椎体成形术治疗老年骨质疏松性椎体压缩骨折骨水泥渗漏的危险因素分析

目的 探讨经皮椎体成形术（percutaneous vertebroplasty,PVP）治疗骨质疏松性椎体压缩骨折（osteoporotic vertebral compression fractures,OVCF）中骨水泥渗漏的危险因素。方法 回顾性分析2020年10月至2022年6月于我院行PVP手术治疗的160例（167个椎体）OVCF病人的临床资料,其中男39例,女121例,年龄为（72.8±7.9）岁（58~93岁）。根据术后是否发生骨水泥渗漏分为渗漏组（42例,42个椎体）和无渗漏组（118例,125个椎体）,采用单因素分析两组性别、年龄、身体质量指数（body mass index,BMI）、骨密度、骨折部位、伤椎皮质缺损情况、椎内裂隙征、椎基静脉孔、伤椎体积、椎体压缩率、骨水泥注入量、骨水泥注入量/伤椎体积比、骨水泥注入量/伤椎丢失体积比之间的差异,将与骨水泥渗漏有关的因素纳入Logistic回归分析,明确PVP术后骨水泥渗漏的独立危险因素。绘制ROC曲线,根据曲线下面积（area under curve,AUC）来评估模型的诊断价值。结果 单因素分析结果显示,皮质缺损、椎内裂隙征、椎基静脉孔、骨水泥注入量及骨水泥注入量/伤椎丢失体积比与术后骨水泥渗漏有关（P＜0.05）,多因素Logistic回归分析显示椎内裂隙征［OR=5.215,95% CI（2.006,13.159）,P＜0.001］、椎基静脉孔［OR=3.357,95% CI（1.205,9.356）,P=0.021］、骨水泥注入量［OR=2.519,95% CI（1.148,4.477）,P=0.002］及骨水泥注入量/伤椎丢失体积比［OR=12.305,95% CI（1.875,80.756）,P=0.009］为PVP术后骨水泥渗漏的独立危险因素。ROC曲线图显示骨水泥注入量/伤椎丢失体积比预测骨水泥渗漏的受试者工作特征AUC为0.641,且P＜0.01,具有一定的预测价值。骨水泥注入量/伤椎丢失体积比预测骨水泥渗漏的Cut-off值为61.82%,敏感度为69.00%,特异性为38.4%。结论 椎内裂隙征、椎基静脉孔、骨水泥注入量和骨水泥注入量/伤椎丢失体积比为术中骨水泥渗漏的独立危险因素,治疗时应保持骨水泥注入量/伤椎丢失体积比在61.82%以下,以降低发生骨水泥渗漏的风险。     

CPC提高椎体钉固定强度的体外实验研究

目的探讨磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)强化骨质疏松椎体钉后穿透单侧椎体皮质固定的可行性。方法选用新鲜成人尸体胸腰段骨质疏松标本24个,实验组为骨水泥(PMMA)和磷酸钙骨水泥灌注后椎体钉穿透单侧椎体皮质固定;对照组为无骨水泥强化,螺钉穿透双侧椎体皮质固定。应用螺钉拔出实验,记录螺钉最大拔出力并观察椎体破坏形态。结果三组拉出力值PMMA组(811.19±188.58N)、CPC组(541.89±101.44N)、对照组(374.21±77.66N)差异有显著性,P<0.01。分别增加122%±56%和50%±37%。对照组(8例)螺钉拔出破坏时均为螺钉抽出,在8例PMMA强化椎体中所有椎体均有不同程度骨折。而在8例CPC强化椎体中仅1例发生椎体骨折。结论应用CPC强化骨质疏松椎体钉简化手术步骤、增加手术安全性是可行的。     

新型复合纤维蛋白胶的磷酸钙骨水泥的生物安全性研究

目的 研究新型复合纤维蛋白胶的磷酸钙骨水泥的生物相容性和生物安全性,探讨其用于临床修复骨缺损的可行性。方法 制备新型复合纤维蛋白胶的磷酸钙骨水泥,获取材料浸提液。选择急性毒性试验、溶血试验、微核试验、细胞毒性试验,对新型复合人工骨材料进行生物相容性和安全性评价。结果 该磷酸钙骨水泥材料浸提液未引起小鼠急性毒性反应;各实验组肉眼下未见明显溶血反应,溶血率0.05);浸提液对小鼠MC3T3成骨细胞的生长分化无明显影响,细胞毒性分级为Ⅰ级。结论新型复合纤维蛋白胶的磷酸钙人工骨材料具有良好的生物相容性和生物安全性。     

可吸收骨水泥对椎弓根螺钉稳定性的生物力学影响

目的：验证椎弓根螺钉植入时添加可吸收骨水泥α-BSM^TM对螺钉初始稳定性的影响。方法：采用6具人体新鲜腰椎标本,共16个椎体（L3－L5）,将椎弓根螺钉分别置入两侧椎弓根,随机在一侧加α-BSM^TM,测试螺钉最大轴向拔出力（F－max）和螺钉拔出过程中达到最大轴向拔出力时的能量吸收（E－F－max）及螺钉拔出一个螺距（2．0mm)旦的能量吸收（E－2mm)。结果：同未加α－BSM^TM组相比较,椎弓根螺钉最大轴向拔出力F－max在加入α-BSM^TM后,由370N提高到665N,增加了80％。E－F－max和E－2mm也分别增加了83％和68％,差别有统计学显著意义（Wilcoxon's检验,P＜0．01）。最大轴向拔出力F－max（加和不加α-BSM^TM)与椎体松质骨的骨密度（BMD）紧密相关（r=0.9585,0.9056,P＜0．05）。结论：在椎弓根螺钉植入时添加α-BSM^TM能显著提高其初始稳定性。