三种骨移植材料的骨诱导活性对比实验研究

[目的]通过对人工骨硫酸钙(CS)、同种异体和异种脱矿骨(DBM)3种骨移植材料异位诱导成骨效应的观察,比较其骨诱导活性优劣,为临床选择合适的骨移植材料提供参考依据.[方法]采用大鼠股部肌袋内埋植实验.选择成年斯普拉大鼠共36只,随机分成A、B 2组,每组18只.A组左侧植入cs(A1),右侧植入同种异体DBM(A2);B组左侧植入异种DBM(B1),右侧不植入任何材料行空白对照(B2).通过异位诱导成骨实验,在植入后2、4、6周取材作大体、组织形态学观察及碱性磷酸酶(ALP)和钙离子生化测定,对不同材料的骨诱导活性进行评价.[结果]术后2周,2种DBM被纤维组织包裹,可观察到DBM骨片周围间充质细胞聚集;4周时可见软骨细胞、成骨细胞形成;6周时有类似软骨基质样物质形成;ALP和钙离子含量在各时间段均高于对照组,说明2种DBM具有骨诱导活性,其结果差异具有供体依赖性.而CS降解吸收快,炎症反应轻,未见诱导成骨现象.[结论]2种DBM具有骨诱导活性,同种异体DBM较好,异种DBM次之,供体的差异性和DBM的制备可影响其在体内的骨诱导活性.CS生物相容性较好,是可供选择的骨修复填充材料.     

同种异体骨支撑架结合自体骨和DBM治疗股骨头坏死的生物力学研究

[目的]研究同种异体骨支撑架结合自体骨和脱钙骨基质（decalcified bone matrix，DBM）植入治疗股骨头坏死生物力学变化。[方法]建立羊双侧股骨头坏死模型，4周后分为4组：单纯行髓芯减压组（A组）、髓芯减压后植入自体松质骨和OSTEOSET^2 DBM组（B组）、髓芯减压后植入同种异体骨支撑架／自体松质骨OSTEOSE^2 DBM组（C组）和正常对照组。术后分别于5、10、20周对股骨头行影像学、组织学观察和生物力学测定。[结果]影像学和组织学检查结果显示C组在髓芯减压区骨缺损修复及成骨方面较B组略高，B、C两组都较同时期的A组明显增强。生物力学测试结果表明，术后5、10、20周时C组力学强度较A、B两组明显增高．差异有统计学意义（P〈0．05），在10、20周时C组股骨头生物力学强度和正常股骨头己无明显差异。[结论]应用同种异体骨支撑架结合自体骨和脱钙骨基质治疗股骨头坏死，能有效加强股骨头的力学结构，促进坏死骨的修复，防止股骨头关节面的塌陷。     

两种强化股骨头力学结构治疗股骨头坏死临床疗效比较

[目的]比较同种异体骨支撑架/自体松质骨/脱钙骨基质（DBM）与钛合金支撑架/自体松质骨/脱钙骨基质（DBM）分别植入行髓芯减压后的股骨头,强化其力学结构,治疗股骨头坏死的疗效。[方法]2001年1月～2004年8月治疗成人股骨头坏死（FicatⅠ～Ⅲ期）63例（68髋）,在股骨头坏死行髓芯减压后分别植入同种异体骨支撑架/自体松质骨/DBM（A组）和钛合金支撑架/自体松质骨/DBM（B组）,A组32例（34髋）,B组31例（34髋）,分别观察2组病例的手术时间、术中出血量、Harris髋关节评分、X线影像学进展情况及并发症的发生率。[结果]两组所有患者均获得随访,平均随访47个月（24～67个月）,以最后1次随访资料作为最终评价依据。两组在手术时间、术中出血量、Harris评分变化、X线影像学进展情况及并发症的发生率方面均无显著性差异,但两组术后的Harris评分均较术前明显提高,差异有显著性。[结论]同种异体骨支撑架结合自体松质骨和DBM植入治疗成人股骨头坏死,和钛合金支撑架一样能增加股骨头负重区软骨下骨的机械支撑,有利于股骨头坏死的修复与重建。能用同种异体骨支撑架代替钛合金支撑架以加强股骨头软骨下骨的机械强度治疗股骨头坏死。     

脱脂对脱钙骨基质成骨能力影响的研究

目的：研究异体骨制备过程中脱脂溶液对其成骨能力的影响。方法：切取鼠胫、股骨，碾磨成颗粒。分别用三氧甲烷、甲醇或三氧甲烷一甲醇混合液脱脂，对照组不经脱脂处理，经脱钙，冷冻干燥处理制成脱钙骨基质(DBM)。将每30mg DBM植入同种鼠腰背肌中。术后6周取标本测定重量、干燥后的重量、钙含量、碱性磷酸酶含量和组织形态学定量测定。结果：实验组与对照组无统计学差别。结论：三氧甲烷、甲醇及其混合液对鼠颗粒状骨基质的成骨能力无明显影响。因三氧甲烷毒性大及甲醇对HIV病毒的灭活作用，异体骨制备时用甲醇脱脂更合适。     

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.     

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。     

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。     

强化力学结构治疗股骨头坏死的实验研究

目的探讨髓芯减压术后利用同种异体骨支撑架结合自体骨和脱钙骨基质（DBM）植入治疗股骨头坏死的可行性。方法取大尾羊22只，其中2只作为正常对照组，其余20只建立双侧股骨头坏死模型，4周后随机挑选2只检测股骨头坏死情况，确定造模成功后，将其余18只（36侧）随机分为A、B、C三组，每组6只（12侧），A组单纯行髓芯减压，B组在行髓芯减压后植入自体松质骨和DBM，C组在行髓芯减压后植入同种异体骨支撑架、自体松质骨和DBM。分别于术后5、10和20周对股骨头行影像学检查、生物力学测试和组织学观察。结果影像学检查和组织学观察结果显示C组在髓芯减压区骨缺损修复及成骨方面较B组略高，但差异无统计学意义（P〉0．05）；B、C两组都较同时期的A组明显增强，差异有统计学意义（P〈0．05）。生物力学测试结果表明，术后5、10、20周时C组力学强度较A、B两组明显增高，差异有统计学意义（P〈0．05），在10、20周时C组股骨头生物力学强度和正常股骨头无明显差异。结论应用同种异体骨支撑架结合自体骨和DBM治疗股骨头坏死，能有效加强股骨头的力学结构、促进坏死骨的修复及防止股骨头关节面的塌陷。     

异种脱钙骨基质颗粒的生物相容性实验研究

目的 评价制备的异种脱钙骨基质(demineralized bone matrix,DBM)植入体内的生物相容性,为进一步实验研究和临床应用提供依据.方法 取猪四肢长管状骨皮质骨经理化处理后,制备脱脂脱钙(材料A)和脱脂脱钙去细胞(材料B)两种粒径为250～810 μm的DBM颗粒和浸提液,骨颗粒脱脂脱钙后测钙、磷含量.采用标准的毒理学方法进行急性毒性实验、皮肤刺激实验、热原实验、溶血实验、细胞毒性实验和肌肉植入实验.结果 未脱钙皮质骨钙、磷含量分别为(189.09±3.12)mg/g和(124.73±2.87)mg/g:DBM颗粒的钙、磷含量分别为(3.48±0.09)mg/g和(3.46±0.07)mg/g;DBM颗粒钙、磷含量分别为未脱钙皮质骨的1.87%和2.69%.急性毒性实验:各组小鼠活动正常,7 d内小鼠无死亡,各组动物未见中毒症状或不良反应;7 d后各组小鼠体重日平均增加差异无统计学意义(P>0.05).皮内刺激实验观察显示,注射材料A、B浸提液和生理盐水处无明显红斑、水肿和皮肤坏死,极轻微刺激.热原实验两组动物体温升高最高均为0.4℃,符合<0.6℃的国家标准.材料A浸提液的溶血率为1.14%,材料B为0.93%,符合<5%的国家标准.异种DBM的细胞毒性为0～1级.肌肉内植入实验显示动物术后生存良好,各植入部位均未见组织坏死、积液及化脓感染.术后不同时间点植入材料A、B组局部细胞免疫定量评分比较差异无统计学意义(P>0.05).结论 DBM颗粒的毒性程度为无毒,皮肤无刺激,无热原性,溶血率<5%,对细胞无明显毒性,具有良好的生物相容性和一定的骨诱导性.     

异种脱蛋白骨管复合不同移植材料修复大段骨缺损的实验研究

目的 应用异种脱蛋白骨管复合骨基质明胶(BMG)、骨形态发生蛋白(BMP)、骨膜细胞与复合脱钙骨基质(DBM)、自体红骨髓(RBM)作比较,观察修复猪大段骨缺损的成骨差异.方法 建立猪双侧胫骨大段骨缺损模型.24只成年猪,随机分成2组,实验组A:异种骨管+BMG、BMP、骨膜细胞;实验组B:异种骨管+DBMLRBM;两组均采用锁定钢板及异种皮质骨板固定.分别于术后4、8、12、24周时通过大体标本观察.放射学及组织学观察评估其修复猪大段骨缺损的成骨情况.结果 植入后24周,异种骨管复合BMG、BMP、骨膜细胞完全修复.成骨活跃程度,骨再生量和重建髓腔结构等方面均显著;复合脱钙骨基质、自体红骨髓成骨能力较弱.结论 异种脱蛋白皮质骨管复合骨基质明胶、骨形态发生蛋白及骨膜细胞能够有效修复大段骨缺损.     

脱钙皮质骨基质的拉伸力学性能研究

目的探讨脱钙皮质骨基质厚度与拉伸力学性能的关系,为将其作为组织工程支架材料奠定实验基础。方法取市售新鲜小牛胫骨,常规快速脱钙制备脱钙皮质骨基质,大体观察其颜色、质地等物理性状,并进行脱钙检测。将脱钙皮质骨基质沿径向纵切成不同厚度的片材,并根据厚度分为4组(n=16),分别为A组100～300μm,B组300～500μm,C组500～700μm,D组700～1 000μm;对每组标本进行拉伸性能和组织学观测。结果大体观察显示脱钙皮质骨基质经H2O2处理后呈乳白色,柔韧性好,富有弹性。脱钙皮质骨基质的脱钙率达97.6%。A组强度及弹性模量明显小于B、C、D组(P<0.05),B、C、D组间比较差异均无统计学意义(P>0.05);脱钙皮质骨基质刚度随厚度增加呈逐渐增大趋势,A组刚度显著低于B、C、D组(P<0.05),B、C组低于D组(P<0.05),B、C组间差异无统计学意义(P>0.05);各组极限应变差异均无统计学意义(P>0.05)。组织学观察各组均可见典型骨单位结构,其最大直径范围为102～325μm,平均最大直径为182μm。结论骨单位的完整性对脱钙皮质骨基质的力学性能有重要影响;脱钙皮质骨基质作为组织工程支架材料,在厚度>300μm时可保持其拉伸力学性能。     

骨髓间质干细胞复合脱钙骨基质和骨形态发生蛋白行兔腰椎横突间融合

 目的 探讨骨髓间质干细胞复合脱钙骨基质和骨形态发生蛋白进行兔腰椎横突间融合的效果。
方法 体外分离、培养骨髓间质干细胞,复合于脱钙骨基质材料,以骨形态发生蛋白进行成骨化诱导。日本大耳白兔60只,随机分为三组,A组以骨髓间质干细胞+脱钙骨基质+骨形态发生蛋白、B组以脱钙骨基质、C组以自体髂骨行L_5,6横突间融合。术后8周取腰椎标本,评估植入材料融合情况;行DR片灰度分析,计算成骨密度及成骨面积;行CT扫描三维重建观察横突间融合形态。HE染色分析横突间融合组织结构。
结果 大体可见A组及C组植入材料与宿主横突融合,融合组织质地硬,形态不规整;B组横突间植入材料大部分被吸收。DR片示A组与C组横突间呈高密度影,成骨密度不均;B组未达到骨性融合。CT示A组与C组融合标本有明显的连续骨痂通过横突间区;B组未见连续骨痂。A组成骨密度和成骨面积均高于B组,与C组无差异。组织学观察示A组与C组大量软骨形成,靠近横突处新生骨小梁形成;B组横突间连接主要为纤维组织。
结论 骨髓间质干细胞复合脱钙骨基质和骨形态发生蛋白行兔腰椎横突间融合,其成骨能力接近自体髂骨,优于单纯应用脱钙骨基质。     

一种新型可塑形骨填充材料的制备及骨修复能力研究

目的 制备一种黏性载体和成骨基质颗粒均来源于人骨的可塑形骨填充材料，通过动物实验评价其安全性和骨诱导能力。方法 取自愿捐赠的人体长骨，采用粉碎、清洗、脱矿等方法制备脱钙骨基质（demineralized bone matrix,DBM）颗粒，再将DBM颗粒经温浴法制备骨基质明胶（bone matrix gelatin,BMG），将BMG及DBM颗粒混合制备成可塑形骨填充材料（实验组）；以单纯DBM颗粒作为对照组。取15只6～9周龄健康雄性无胸腺裸小鼠，于两侧臀中肌与臀大肌间制备肌间空隙，均植入实验组材料，术后1、4、6周处死动物，行HE组织学染色评价异位成骨效果。取8只9月龄日本大耳兔，于两侧后肢髁骨处制备直径6 mm骨缺损，左、右侧分别填充实验组和对照组材料，术后12、26周处死动物，行Micro-CT及HE组织学染色评价骨缺损修复效果。结果 异位成骨实验HE染色示，术后1周可观察到大量软骨细胞，术后4、6周可观察到明显新生软骨组织。兔髁骨缺损修复实验HE染色示，术后12周，部分材料被吸收，实验组及对照组均可观察到新生软骨；术后26周，大部分材料被吸收，对照组可观察到大量新生骨，实验...     

纳米脱钙骨基质的制备及其性能检测

[目的]通过MICROS超细粉碎机制备同种异体纳米脱钙骨基质(DBM),观察纳米DBM结构特征,研究DBM纳米化工艺及其作为骨移植替代物的生物相容性.[方法]采用改良Urist法制备同种异体脱钙骨基质,液氮冷冻球磨机将块状DBM预粉碎,使用MICROS超细粉碎机进一步研磨粉碎制备纳米DBM.电镜扫描观察其结构,按照我国卫生部<生物材料和医疗器材生物学评价的技术要求>中的标准,对纳米DBM进行急性毒性实验、热原实验、溶血实验等检测.[结果]制备颗粒直径在50～200纳米的脱钙骨基质,生物相容性检测无毒性,无热源性,不引起溶血反应,纳米DBM具有良好的生物相容性.[结论]纳米DBM可在低温或控制温度条件下制备,是一种无毒、无刺激,不含热源、不引起免疫排斥反应的生物材料,具有良好生物相容性.     

同种异体骨基质明胶在椎体间融合术中的实验研究

目的 通过同种异体骨基质明胶（ＢＭＧ）在腰椎间诱导成骨的实验结果,证明同种ＢＭＧ能够在椎间诱导成骨,达到椎间融合的目的。方法 以兔腰椎间盘摘除后的椎间隙作为动物模型,分别植入明胶海绵、同种ＢＭＧ、脱钙骨基质和酒精保存骨。植入后４、８及１２周进行Ｘ线摄片和组织学检查。结果 同种ＢＭＧ无明显免疫排斥反应,并且具有良好的骨诱导作用,术后４及８周有大量新骨出现于椎间隙中央部,术后１２周椎间完全融合。结论：     

脱钙骨基质复合牛骨形态发生蛋白与单纯脱钙骨基质修复兔桡骨缺损比较

目的比较脱钙骨基质(DBM)复合牛骨形态发生蛋白(bBMP)和单纯DBM修复节段性骨缺损的能力.方法32只新西兰大白兔采用桡骨15 mm节段性骨缺损模型,随机分为2组:A组植入异体DBM与bBMP(10 mg)复合材料;B组植入异体DBM.术后4、8、12、16周,进行放射学检查、病理组织学检查和计算机图象分析新生骨面积.结果X线和组织学检查显示异体DBM与bBMP复合材料组的新骨生成、修复骨缺损能力优于异体DBM组,组织切片的计算机图象分析提示DBM bBMP组修复新骨面积大于DBM组,两者之间差异有显著性(4、8、12周P＜0.05,16周P＜0.01).结论异体DBM复合bBMP材料通过骨诱导和骨传导两种方式修复骨缺损,其修复骨缺损的能力要优于单纯DBM材料,是一种较为理想,具有高效成骨活性的植骨材料.     

海绵状、泥灰状脱钙骨基质修复骨缺损

目的探讨海绵状脱钙骨基质(DBM)和泥灰状DBM修复骨缺损的能力。方法将兔四肢长骨骨干脱脂、脱钙后制成长度为500～1000 μm的纤维状及直径为200～400μm的颗粒状DBM,并与2%明胶混合分别制成海绵状DBM和泥灰状DBM。在9只兔双侧桡骨中段做一长10mm的骨膜骨缺损,分别植入海绵状DBM和泥灰状DBM及空白对照,每组各6个缺损,术后观察6周,于4、6周时拍摄X线片,并对实验动物的大体标本、骨密度、生物力学、新生骨矿化率及病理组织学改变进行观察。结果术后4、6周X线片显示两实验组骨缺损均修复,骨髓腔完整;空白对照组无一例修复骨缺损。骨密度测量显示海绵状DBM组新生骨骨密度与正常桡骨间差异无显著性(P >0.05),但泥灰状DBM组的新生骨骨密度与正常桡骨间差异有显著性(P< 0.05)。术后6周生物力学测定显示海绵状DBM组新生骨极限压缩强度值与正常桡骨差异无显著性(P >0.05),泥灰状DBM组低于正常桡骨且差异有显著性(P< 0.05)。两实验组新生骨矿化率差异无显著性(P >0.05)。组织学观察显示两实验组中DBM绝大部分被吸收,形成板状骨骨小梁及完整的骨髓腔,塑形完整, 新生骨内可见骨单位及局部尚未完全骨化的新生骨。结论海绵状DBM和泥灰状DBM均具有诱导成骨活性和骨传导能力,使用方便,新生骨塑形完整,生物力学强度高,矿化     

一种高效制备工艺对脱钙骨基质性能的影响

目的 目前脱钙骨基质生产工艺耗时长效率低,浪费资源和成本.本研究在保存骨诱导活性的前提下,显著缩短了脱钙骨基质的工艺时间.方法 采用动态脱钙和二次换酸工艺制备脱钙骨基质,对pH值、钙含量进行评价.用裸鼠体内植入实验评价这种脱钙骨基质骨诱导活性.结果 材料的pH值为6.2±0.3,呈弱酸性.钙含量为(0.6±0.2)％,符合＜6％的标准.裸鼠体内植入后创面一期愈合,无不良反应发生.其骨诱导活性阳性,4周时可见大量的新生骨组织、骨髓样组织和软骨化成骨现象.结论 该工艺可以提高脱钙骨基质生产效率,不影响材料活性.     

表面脱钙骨基质明胶修复大块骨缺损的实验与临床研究

目的 探讨表面脱钙骨基质明胶修复大块骨缺损的疗效及相关问题。方法 将32只成年家兔随机分成A、B两组，双侧桡骨制成1cm骨缺损，分别植入表面脱钙骨基质明胶(SDBMG)、全脱钙骨基质明胶(VDBMG)及SDBMG、自体骨，术后定期进行X线、组织学检查(A组)及生物力学测定(B组)；临床采用人SDBMG治疗大块骨缺损31例，术后定期进行X线检查。结果 SDBMG呈由表及里的“渐进”诱导成骨过程；SDBMG的骨修复作用与自体骨相近，SDBMG侧抗压强度与自体骨侧的差异无显著性意义；临床随访示除1例因适应症选择不当而失败外，其它30例均治愈。结论 SDBMG具有良好的成骨作用和可靠的力学性能，可作为自体骨理想的替代材料修复大块骨缺损，但对活动期感染性骨缺损宜慎用。     

延时脱钙和骨基质几何形态对其成骨能力的影响

目的：研究延时脱钙和骨的几何形状对骨基质成骨能力的影响。方法：切取鼠股骨干分成5组。骨干24h组，骨干48h组（对照组），骨干48B组和骨干72h组，分别用0.6NHC1脱钙24，48或72h，或颗粒48B组的骨碾磨成125-800μm的颗粒，50只Wistar鼠作为受体，术后6周取标本测定重量，干燥后的重量，钙含量，碱性磷酸酶含量和组织学观察。结果：颗粒48H组的干燥重量高于控制组，二者有统计学差别。结论：骨延时脱钙不影响其成骨能力。125-800μm的颗粒状鼠骨基质成骨能力优于块状骨基质。