纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥的性能

背景：目前普遍使用的黏合剂对粉碎骨折块进行黏合复位或多或少都存在一些缺陷。目的：研制具有黏接骨骼作用的生物活性骨水泥。方法：应用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合材料作为骨水泥的固相粉体,将柠檬酸衍生物配制成溶液作为液相。通过优化实验,从骨水泥的固化时间、抗压强度、抗拉强度、抗稀散性等方面确定最佳配比。结果与结论：纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠质量比为65/35,其中羧甲基壳聚糖和海藻酸钠质量比为4：1时复合成粉体,并按固液比为1.0：0.5（g：mL）调拌后形成的骨水泥呈膏状,塑形性和抗稀散性能良好,固化时间12～18min,抗压强度为（4.5±2.1）MPa。体外黏接猪股骨头抗拉强度在不同室温下无显著性差异无显著性意义（P〉0.05）,固化后2h的抗拉强度达到24h的94%。骨水泥为多孔状结构,孔径为100～300μm,纳米羟基磷灰石分布较均匀。提示制备的纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥具有良好的生物活性、适当的力学强度以及较好的黏合强度。     

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥与骨髓基质细胞的生物相容性

背景:在前期的试验中,通过共沉淀法合成了纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合粉体,并与柠檬酸衍生物溶液调和制备出可生物降解、适当力学性能以及较好黏合强度的骨水泥。目的:验证纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥材料对体外兔骨髓基质细胞黏附及增殖的影响,了解材料的生物相容性。方法:应用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合材料作为骨水泥的固相粉体,将柠檬酸衍生物配制成溶液作为液相调和制备黏合性骨水泥。培养兔骨髓基质细胞,传代扩增后接种到材料上,体外继续培养;以细胞加入无材料的培养皿培养为对照。结果与结论:体外培养的兔骨髓基质细胞2d后呈梭形成纤维细胞样,生长良好。有材料实验组细胞数显著多于对照组(P<0.01)。扫描电镜下骨水泥材料具有良好的多孔网状结构,兔骨髓基质细胞伸出多个伪足样突起,紧密贴附在材料表面。两组细胞均保持持续增殖,2,4,6,和8d实验组增殖均显著快于对照组(P<0.01)。提示纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥材料具有良好的生物相容性。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖/海藻酸钠复合材料修复下颌骨缺损

背景：有研究证实,纳米羟基磷灰石/壳聚糖/海藻酸钠三元复合材料具有一定的柔韧性和强度,具有与人体骨相似的生物活性。目的：观察纳米羟基磷灰石/壳聚糖/海藻酸钠复合材料修复兔下颌骨缺损的效果。方法：在18只健康新西兰大白兔两侧下颌骨制作10 mm×5 mm×5 mm的缺损,随机分为2组,实验组双侧骨缺损处植入纳米羟基磷灰石/壳聚糖/海藻酸钠复合材料,对照组双侧骨缺损处植入纳米羟基磷灰石/壳聚糖,植入后4,8,12周,应用锥形束CT观察各组缺损区材料降解、骨痂生长及骨连接情况,苏木精-伊红染色观察新骨生成。结果与结论：两组骨密度灰度值均随着时间延长逐渐增加,组内不同时间点间差异有非常显著性意义（P〈0.01）;在相同时间点条件下,实验组大体观察、锥形束CT观察及CT灰度值,以及组织学观察均优于对照组（P〈0.05）。在材料植入后第4-8周,两组植入材料均已逐渐降解,缺损区与骨组织相交接处模糊,有少量新骨生成,与受体骨组织结合紧密,其中以实验组较为明显;第8-12周,两组植入材料已经基本降解完全,与受体骨组织开始逐渐相融合,有新生骨组织进一步生成,骨缺损区域逐渐被修复,以实验组较为明显。结果表明纳米羟基磷灰石/壳聚糖/海藻酸钠可有效修复骨缺损,促进新骨生成。     

聚磷酸钙纤维增强α-磷酸三钙/纳米羟基磷灰石骨水泥复合材料的力学性能

背景:利用纤维增强磷酸钙骨水泥的机制很早就被人们认识和利用.由于非吸收性纤维存在生物相容性低及应力遮挡等问题,近期的研究热点主要是可降解吸收的生物活性纤维对磷酸钙骨水泥性能的影响.目的:制备聚磷酸钙/(α-磷酸三钙,纳米羟基磷灰石)骨水泥复合材料,观察聚磷酸钙对磷酸钙骨水泥力学性能的增强效果.方法:利用固相反应法和湿法反应法分别制得α-磷酸三钙和纳米羟基磷灰石粉末,再将2种粉末按不同比例混合进行高温处理,然后将其与不同质量比、不同长度的聚磷酸钙纤维复合制成骨水泥试样.对试样进行凝固时间、力学性能测试,利用扫描电镜观察试样微观结构.结果与结论:聚磷酸钙长度为3 mm、含量为10%时,抗压强度为66.43 MPa,抗弯强度为13.86 MPa.扫描电镜显示聚磷酸钙在磷酸钙骨水泥基体中分布均匀,结合性能好.在Ringer's溶液中浸泡3个月,纤维仍具有一定的增强效果.提示聚磷酸钙纤维对α-磷酸三钙,纳米羟基磷灰石骨水泥有一定的增强作用,聚磷酸钙/(α-磷酸三钙/纳米羟基磷灰石)骨水泥复合材料具有良好的力学性能.     

纳米羟基磷灰石／壳聚糖-明胶复合微球的制备及性能

背景:羟基磷灰石与高分子复合材料作为组织工程材料的报道很多,但多为粉体材料或块状材料,用于修复治疗时均存在一定的局限件.目的:制备纳米羟基磷灰石/壳聚糖-明胶复合缓释微球,观察其体外释药特性.设计、时间及地点:重复测域设计,于2008-01/10在北京工业大学材料科学与工程学院生物功能高分子实验室完成.材料:纳米羟基磷灰石、壳聚糖、明胶、庆大霉素.方法:利用微波辅助法,在pH=7的条件下,制备了针状羟基磷灰石.采用W/O型复乳化-交联技术制备纳米羟基磷灰石/壳聚糖-明胶载药复合微球.主要观察指标:①纳米羟基磷灰石/壳聚糖-明胶复合微球的表面形貌、粒径分布.②载药复合微球的载药量、包封率及药物累积释放率.结果:①纳米羟基磷灰石/壳聚糖-明胶载药复合微球形态均匀,其粒径主要集中在10-30μm,壳聚糖-明胶对羟基磷灰石形成了很好的包覆.②复合微球平均载药量32.97%,平均包封率49.20%,在3 d内对庆大霉素的释放达到88%左右.结论:所制各的纳米羟基磷灰石/壳聚糖-明胶载药复合微球形态均匀,粒径分布窄,再分散性好,3d内能维持有效的约物浓度.     

α-磷酸三钙/羟基磷灰石骨水泥材料的制备及力学性能测定

目的:利用α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合,制备出具有一定强度的生物活性骨水泥。方法:实验于2003-09/2005-01在兰州交通大学材料系实验室完成。首先利用化学沉淀法合成羟基磷灰石粉末,然后利用固相反应制备α-磷酸三钙粉末,将其二者按一定比例混合均匀制得骨水泥粉料,最后用固化液(25%柠檬酸 70%去离子水 5%柠檬酸钾)调和制得骨水泥。结果:①沉淀法制备羟基磷灰石粉末中主要是羟基磷灰石相,含量高达99.5%,所有杂质相含量低于0.5%。②α-磷酸三钙粉末与羟基磷灰石粉末按不同配比混合后粉剂中仅存在两个晶相:羟基磷灰石/高温型磷酸三钙。③两相骨水泥的压缩强度已基本达到规定要求(≥30MPa),但弯曲强度仍较低。其中T50H50强度较高。④固化体在37℃生理盐水中浸渍2个月后,α-磷酸三钙含量明显减少,羟基磷灰石晶相大量增加,无新的结晶相生成。结论:制备的骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点,具有制备容易、使用方便、固化时放热小等优点,可应用于体内骨修复材料。     

碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物修复兔桡骨缺损

背景:纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物具有良好的力学性能和生物相容性,可用于骨损伤的修复,是一种有应用前景的骨替代品。碱性成纤维细胞生长因子可促进组织修复,目的:观察碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物修复兔骨缺损的效果。方法:构建桡骨缺损兔模型,按植入材料的不同共分为3组,实验组植入纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物+碱性成纤维细胞生长因子,对照植入组纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物,空白组无任何材料植入。结果与结论:干预12周时,X射线片检查显示,实验组骨植入区新骨发生骨性融合,髓腔再通骨缺损已基本消失;苏木精-伊红染色结果显示,实验组出现成熟的板层骨、成熟的哈弗氏系统以及破骨细胞增生引起的骨质吸收区;以上结果均为实验组的修复效果优于对照组。证实,碱性成纤维细胞生长因子复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物可促进骨缺损修复,效果优于单独应用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合物。     

固化液中添加壳聚糖和明胶的磷酸盐骨水泥材料性能测试

背景：骨水泥如果固化时间太快，黏度降低，应用时可能会使塑型困难。 目的：检测在柠檬酸中添加壳聚糖、明胶配制的固化液与α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合的粉剂调和制备骨水泥试样的性能。 设计、时间及地点：开放性实验，于2005—03／2006—08在兰州交通大学材料系实验室完成。 材料：将α-磷酸三钙粉末与羟基磷灰石粉末混合均匀制得骨水泥粉料，壳聚糖和明胶按不同比例与柠檬酸溶液混合配制的固化液，然后二者调和制得骨水泥。 方法：净浆稠度及凝结时间测定仪测定骨水泥的凝固时间，MTS-810型材料试验机测试各种配比骨水泥的压缩强度，扫描电镜观察固化体经37℃生理盐水浸渍2个月后的微观结构。 主要观察指标：骨水泥的凝固时间及压缩强度，骨水泥水化反应的pH值及其微观结构。 结果：调和液中添加的壳聚糖和明胶，使其黏度明显增加，固化时间延长，试样抗水冲性能提高，样品塑型容易操作，但试样抗压强度有所降低。骨水泥水化反应的pH值随着水化反应的进行逐渐上升，24h时接近生理盐水的pH值。壳聚糖-明胶含量不同可以得到不同机械强度的α-磷酸三钙，羟基磷灰石两相骨水泥，骨水泥试样24h基本达到最大强度，在48h后强度几乎不再变化。 结论：固化液中添加壳聚糖、明胶制备的α-磷酸三钙，羟基磷灰石两相骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点，具有塑型容易、使用方便、固化时放热小等优点。     

生长因子缓释系统复合纳米支架材料修复犬下颌骨缺损*

背景:支架材料联合细胞因子构建组织工程骨不受血管化和细胞培养因素的限制,这种构建模式可能诱导出较大体积的实用型组织工程骨.目的:观察壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸复合生长因子缓释支架修复犬下颌骨临界骨缺损的能力.方法:取杂种犬12条,制作双侧下颌骨临界骨缺损模型,一侧植入复合生长因子骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1及血管内皮生长因子165的壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸缓释支架(实验组),另一侧植入壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸缓释支架(对照组),术后4,8,12周取下颌骨标本行X 射线、组织学及免疫组织化学检查.结果与结论:实验组术后不同时间点X射线灰度值及骨钙素积分吸光度值均高于对照组(P <0.05),表明复合生长因子的支架材料修复骨缺损的成骨能力优于未复合生长因子的支架材料.组织学观察结果显示,实验组术后不同时间点成骨时间及效果均优于对照组,表明复合生长因子骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1及血管内皮生长因子165的壳聚糖纳米微球/纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸缓释支架可更快更有效地促进骨缺损修复.     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料的制备及发展趋势

背景:纳米羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性,被广泛应用于骨组织的修复与替代技术,但脆性太大限制了其在承载部位骨替换中的应用.纳米羟基磷灰石,壳聚糖复合材料因具备优良的生物相容性和合适的力学性能,已逐渐成为骨替代材料的研究热点.目的:对纳米羟基磷灰石,壳聚糖复合材料的制备方法及其发展趋势进行综述.方法:应用计算机检索Medline数据库(1995-01/2009-03),以"nano-hydroxyapatite,chitosan,preparation,development trend"为检索词;应用计算机检索维普数据库(1995-01/2009-03)、清华同方数据库(1995-01/2009-03),以"纳米羟基磷灰石、壳聚糖、制备方法、发展趋势"为检索词.结果与结论:共收集2 034篇相关文献,中文1 634篇,英文670篇.排除发表时间较早、重复及类似研究,纳入37篇符合标准的文献.纳米尺寸的羟基磷灰石与壳聚糖复合而成的新型材料,由于在结构上与天然骨更为接近,纳米羟基磷灰石复合材料比相应的微米复合材料具有更好的生物学性能;同时优化材料的组成、结构和工艺将可能得到力学性能与天然骨更为匹配的骨修复材料.文章综述了近年来国内外羟基磷灰石,壳聚糖复合材料的制备方法,随着生物材料的快速发展,羟基磷灰石复合材料被广泛应用于骨组织修复与替代手术中,但由于其具有传统陶瓷固有的力学性能差的缺点,限制了它在临床上的应用.     

骨水泥灌注时机和灌注量对囊袋成形术效果的影响

目的 探讨骨水泥的灌注时机和灌注量对囊袋成形术（vesselplasty）效果的影响。方法 取新鲜尸体骨胸、腰椎椎体，每组随机分配3个椎体并向其内置入骨填充囊袋（bone-filling mesh container, BFMC），分别按灌注量3mL、4mL、5mL、6mL，灌注时机4min和灌注量4mL，灌注时机4min、5min、6min、8min进行相关研究。通过椎体的X线片、CT和骨水泥重建图像等影像学表现对结果进行评估。测量a-CT图像上囊袋外的骨水泥渗出深度，分析骨水泥的渗出与灌注时机和灌注量之间的关系。结果 23个胸、腰椎椎体均呈骨质疏松状态（T值-5.7±1.4）。灌注量组中椎体内囊袋的填充效果满意，囊袋外的骨水泥突起与松质骨之间形成较好的铰锁。灌注3-5mL量时囊袋外的骨水泥渗出深度随灌注量增多而增加（11.5%-19.7%），但5mL量与6mL量的渗出深度值差别不大（<1%）。骨水泥的渗出深度与灌注量之间有较强相关性，Pearson相关系数=0.840，p<0.001。灌注5mL量时有一个椎体发生了破裂，6mL量时有一个椎体发生了骨水泥渗漏。灌注量较囊袋的额定容积增加1-2mL时结果更为满意。灌注时机组中椎体内囊袋的填充均较满意，骨水泥突起与松质骨之间的铰锁满意，且均未发现明显的骨水泥渗漏。4min时骨水泥的渗出深度较其他组的值稍大，但各组间的差异并不明显（0.5%-8.2%）。骨水泥渗出深度与灌注时机的相关性不强，Pearson相关系数=-0.429，p=0.052。在4min时进行灌注可能更容易出现阻力增大的情况（p=0.179>0.05）。在5-6min时进行灌注的结果更为满意。结论 骨填充囊袋在防止骨水泥渗漏方面有一定优势。囊袋成形术的效果与骨水泥的灌注量有较强相关性，而与灌注时机的相关性不强。在骨水泥混合后5-6min时进行灌注，灌注量较囊袋的额定容积增加1-2mL时，囊袋成形术的效果可能会更满意。具体应根据椎体情况选择合适大小的囊袋，并将其置于椎体内合适的位置，结合术中透视结果决定。     

包裹多柔比星微球骨水泥的制备及其表征

背景:不同材料的骨水泥其性能不同,治疗的效果也会有所不同.目的:对比观察CPC、CPC/D、CPC/M/D 3种材料的性能,探讨包裹多柔比星微球骨水泥的制备方法.方法:采用复乳溶剂挥发法制备多柔比星微球,将多柔比星药物微球与CPC粉末以3:7的比例均匀混合,制备成柱状包裹药物微球骨水泥.实验分为3组:①CPC组材料中只有骨水泥,不含药物和药物微球.②CPC/D组含有多柔比星药物的骨水泥.③CPC,M,D组包裹有多柔比星药物微球的骨水泥.用扫描电镜在不同放大倍数下观察样本结构特征,测量微球的粒径.采用X射线衍射分析仪测试样品的化学成分.分别对3组骨水泥在25℃和37℃下凝结时间进行测定,并计算可注射性和孔隙率.将试件置于万能生物力学试验机上进行最大抗压强度的测定,记录标本样条的最大抗压强度和断裂强度.结果与结论:PLGA微球(100-150 μm)表面光整圆滑,骨水泥与药物混合后的微结构变化不大,无法判断药物在骨水泥中的位置和特征性表现.载微球骨水泥(100-150 μm)的结构疏散,均匀分布于CPC粉末之间.3种样品的XRD谱线与标准的羟基磷灰石的XRD谱线一致,其主峰位于XRD谱线32°附近.加入药物和微球并没有新的相产生.3种骨水泥刚投入生理盐水中材料均无崩解,但24 h后包裹微球的骨水泥表面有明显溃散,材料不完整.CPC/M/D组凝结时间最长,CPC组凝结时间最短:37℃时,凝结时间较长;终凝时间较长,在CPC/M/D组可达45 min左右.加入药物微球的CPC/M/D组可注射性能最好.CPC//M/D组的孔隙率最大,CPC组最小.CPC中加入药物微球后,其孔隙率可显著增加达61.67%.CPC组屈服应力最大,CPC/M/D组最小.当多柔比星原药和药物微球加入磷酸钙骨水泥后,其强度会有所降低,但两者之间差异并不显著.结果证实包裹多柔比星微球骨水泥的制备方法可靠,产物具有理想的结构和良好的性能.     

羟磷灰石骨水泥材料的机械性能研究

目的通过改良固化液配方途径探讨提高羟磷灰石骨水泥材料压缩强度的可能性.方法采用磷酸钙、碳酸钙和磷酸氢钙为起始原料,通过固相反应合成制取仅含有羟磷灰石和α-磷酸三钙两晶相组成的粉剂;以柠檬酸水溶液为基本组成,结合添加柠檬酸盐、丙烯酸 /衣康酸共聚液等试剂,调制不同浓度配比的固化液.结果采用单一柠檬酸水溶液作为调和液能够起到固化作用,但是压缩强度不高,仅为 24.96 MPa左右;在柠檬酸水溶液中加入适量的柠檬酸盐可有效提高强度,但提高幅度有限,最高值在 35.60 MPa范围;当柠檬酸 /柠檬酸盐水溶液与丙烯酸 /衣康酸共聚液两者约以 1∶ 2配伍时,固化体的压缩强度可得到大幅度提高,最大值可达到 116.98 MPa.结论柠檬酸盐溶液结合丙烯酸 /衣康酸共聚液作为固化液时可显著提高固化体的压缩强度.     

两种抗生素复合骨水泥体外药物释放的规律

目的：观察抗生素复合骨水泥体外释药规律，以及有效的检测方法。 方法：实验于2005-10／2006—01在解放军第四二五医院外二科完成。将骨水泥固体相分别与万古霉素和庆大霉素按照1：25（g：mg）的比例混合，再按2g：10mL：50mg（固相：液相：抗生素）比例加入骨水泥液相，搅拌成糊状，注入模具中铸型，采用K—B制片扩散法，对两种抗生素各浓度梯度的抑菌环直径平均值与药物浓度之间的关系进行相关分析。以金黄色葡萄球菌为敏感细菌，检测1，3，5，7，10，14，22，26，30d9个时间点抗生素骨水泥制件浸泡液，观察骨水泥中抗生素的释放效果，并根据结果绘制释药曲线，计算释药效率。 结果：①万古霉素浓度-抑菌环直径标准方程Y=2．71＋5．59X（r=0．989），庆大霉素浓度-抑菌环直径Y=0．17＋7．87X（r=0．977）。②骨水泥早期爆发释药，中期平稳释药，26d释药浓度大于对应细菌最低抑菌浓度。骨水泥释药复合Higuchi方程。30d抗生素释放率分别是83．73％和89．38％。 结论：①骨水泥具有缓释模型特点，为感染性人工髋关节翻修术中的应用提供实验依据。②K—B法可简单有效检测抗生素骨水泥的释药效果。     

骨水泥阻塞兔骨干髓腔后远侧关节的改变

背景:临床上对骨水泥型人工关节并发症的研究已经很多,但骨水泥型人工关节植入后对远侧关节组织结构的影响仍有待进一步观察。目的:观察骨水泥阻塞兔股骨近中段骨干髓腔后远侧关节组织结构的改变。设计:对照观察。单位:广西壮族自治区人民医院。材料:选用26只健康成年新西兰大白兔,雌雄不拘,体质量2.6～3.5kg,实验动物由重庆医科大学实验动物中心提供。国产聚甲基丙烯酸甲酯TJ骨水泥、16#上颌窦穿刺针(外径1.6mm,内径1.05mm,长80mm)、日本Olympus公司光学显微镜(BH-2型,LM)、日本Hitachi公司透射电子显微镜(H-600,SEM)。方法:实验于2005-07/2006-04在重庆医科大学实验动物中心完成。随机摸球法取18只实验兔为模型组,其余8只不造模,作为对照组。模型组采用兔左侧股骨髓腔内灌注骨水泥进行造模,实验兔麻醉后,采用髋后外方入路,根据兔存在第3转子这个特殊的解剖结构,从股骨后外方肌间隙进入,在第3转子上方仅切除大转子外侧部分而不打断股骨颈,暴露转子间窝,找到骨髓腔入口,用自制的大小合适、粗细不同的髓腔锉反复扩髓后(深度为股骨长度的1/2),反复冲洗创面,冲出破坏的骨髓组织,纱布条蘸干。按粉、液比2∶1比例调配骨水泥,持续手工搅拌,待聚合至面团状态后使用,为避免骨水泥填入股骨骨髓腔后深度无法控制,首先将一小块面团状骨水泥作成髓腔大小塞状物,用器械轻轻填入髓腔内至股骨中段狭窄处,作为髓腔塞,待10min骨水泥基本固化后,再将其重新调配好呈面团状骨水泥,用器械填入股骨髓腔内,直至填满为止。待骨水泥完全固化后,缝合关闭切口,分别于术后4,8及16周取材观察,每次取6只,对照组直接取材,采用苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝染色、免疫组织化学检测对两组实验兔实验侧远侧关节软骨、软骨下骨和滑膜组织标本进行组织学观察,同时采用透射电镜观察左侧股骨远端关节软骨、软骨下骨标本组织学变化。主要观察指标:①苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝染色、免疫组织化学检测实验兔实验侧远侧关节软骨、软骨下骨和滑膜组织学观察结果。②透射电镜下左侧股骨远端关节软骨、软骨下骨标本组织学变化。结果:①苏木精-伊红染色显示模型组实验兔关节软骨、软骨下骨和关节滑膜组织损害随时间呈进行性加重,造模后16周关节软骨破坏,骨组织结构损害,滑膜组织增生、肿胀;甲苯胺蓝染色显示造模后16周实验兔关节软骨全层失染;免疫组织化学结果:造模后16周软骨细胞Ⅱ型胶原染色阳性,关节滑膜细胞及软骨细胞TGF-β1染色阳性。②透射电镜下模型组实验兔关节软骨和骨细胞损害随时间呈进行性加重,造模16周部分软骨细胞和骨细胞坏死、崩解。结论:骨水泥阻塞股骨近中段骨干髓腔后导致股骨远端血循环障碍,使股骨远端骨代谢发生紊乱,最终造成远侧关节骨、软骨和滑膜组织发生了退行性病变或坏死。     

碳酸化羟基磷灰石水泥修复骨缺损特征性效果的验证性实验

背景:碳酸化羟基磷灰石骨水泥是一种新型的骨修复材料,已应用在骨缺损临床治疗中.目的:通过动物实验观察碳酸化羟基磷灰石水泥修复骨缺损效果的特征.设计:配对设计、自身对照、验证性实验.单位:解放军骨科研究所和动物实验中心.对象:实验于2002-05/2003-01在解放军骨科研究所和动物实验中心完成.健康成年雄性杂种犬10只,体质量20～22kg.方法:10只杂种犬肱骨近端制作骨缺损动物模型,随机选择实验侧和对照侧.分别采用碳酸化羟基磷灰石水泥和高温烧结羟基磷灰石陶瓷修复骨缺损.分别于术后5 d,4,8,12和16周处死动物,通过X射线和组织学观察其修复效果.主要观察指标:①两侧骨缺损处实体显微镜观察结果.②两侧骨缺损处X射线观察结果.③部分脱钙切片苏木精-伊红染色观察结果.④磨片Gimsa染色观察结果.结果:纳入犬10只,均进入结果分析.①两侧骨缺损处实体显微镜观察及X射线观察结果:实验侧碳酸化羟基磷灰石水泥界面结合紧密,随植入时间延长界面逐渐模糊.对照侧羟基磷灰石始终与骨界面清晰.②部分脱钙切片苏木精-伊红染色及磨片Gimsa染色观察:实验侧8周时新骨长入碳酸化羟基磷灰石水泥,16周时二者互相交错整合成为一体,并且在碳酸化羟基磷灰石水泥中出现围绕新生血管形成的骨岛.对照侧羟基磷灰石始终保持完整,与骨界面清晰,在16周时羟基磷灰石表面有新生骨沉积.结论:碳酸化羟基磷灰石水泥具有原位固化性能和生物相容性及骨传导活性,是一种较为理想的新型骨缺损修复材料.     

骨填充网袋修复椎体压缩骨折的生物力学变化

背景：经皮椎体成形、经皮椎体后凸成形是治疗椎体压缩性骨折的主要手段,存在骨水泥外溢,引起椎管狭窄、神经受压、肺栓塞、引起伤椎再骨折等问题。目的：验证以聚对苯二甲酸乙二酯材料制备的骨填充网袋应用于椎体压缩骨折的可行性。方法：按GB/T16886相关部分的试验方法规定检测骨填充网袋的生物学性能;检测骨填充网袋老化前后承受拉力的能力;向骨填充网袋内灌注骨水泥并测压,观察骨填充网袋膨胀抬升及骨水泥渗出情况。向新鲜猪椎体直接注入骨水泥或置入骨填充网袋后再灌注骨水泥,测试椎体的刚度及强度。向4月龄猪腰椎内置入骨填充网袋后再灌注骨水泥,定期观察椎体内骨组织生长情况。结果与结论：生物学性能检测表明骨填充网袋具有良好的生物相容性。骨填充网袋老化前后具有相近的力学强度,说明其可长期保持强度性能稳定。大气环境下,骨填充网袋在灌注骨水泥压力为5-10 atm时呈球形膨胀,能起到抬升作用;压力至7-10 atm时,骨水泥呈条状溢出,伸入到周围组织间隙,能起到黏附固定作用。置入骨填充网袋后再灌注骨水泥和直接灌注骨水泥的椎体具有相近的强度和刚度,强于正常椎体。猪腰椎内置入骨填充网袋后再灌注骨水泥6个月后周围骨组织与正常骨组织结构形态及色泽完全相同。表明在椎体压缩骨折手术中应用骨填充网袋可有效恢复椎体高度、强度,防止骨水泥外溢。     

一种可注射自固化含锶复合胶原磷酸钙骨水泥的结构和性能

背景:骨科学界正致力于磷酸钙骨水泥的改性研究,通过向磷酸钙骨水泥中加入不同的添加剂,包括固化促进剂、增塑剂、抗水,血溶剂、致孔剂、增强剂,或是将生物活性物质或药物复合到磷酸钙骨水泥中,以提高其理化和生物学性能是目前该领域的研究热点.目的:了解一种新型可注射可降解的磷酸钙骨水泥的理化性能.设计、时间及地点:重复测量试验,于2008-12/2009-05在华南理工大学材料学院国家重点实验室完成.材料:采用部分结晶的磷酸钙,部分结晶的磷酸锶和二水磷酸氢钙,添加改性淀粉、Ⅰ型胶原制备了新型可注射自固化磷酸钙骨水泥.方法:采用X'Pert Pro型X射线衍射仪对磷酸钙骨水泥固化体进行相分析.采用HITA2-GHIH-800型透射/扫描电子显微镜对磷酸钙骨水泥固化体的形貌进行观察.用维卡仪根据美国材料与试验协会A S TM C190203标准进行凝结时间的测试.使用Instron 5567型万能电子材料试验机来测试固化样品的抗压强度.用注射器测试材料的可注射性,针头内径为1.6 mm.通过浸泡摇动定性测试材料的抗溃散性.主要观察指标:①骨水泥水化产物的相组成和显微结构.②骨水泥的凝固时间、可注射性和抗压强度.③骨水泥的抗溃散性.结果:研究表明该材料具备优良的可注射性能;添加改性淀粉显著的改善了骨水泥的抗溃散性.随着骨水泥液固比的增大,骨水泥的抗压强度下降,当骨水泥的液固比为0.3时,骨水泥的抗压强度为(48.0±2.3)MPa,当骨水泥的液固比为0.6时,骨水泥的抗压强度下降为(21.0±2.5)MPa.骨水泥的水化产物为类骨羟基磷灰石结晶,从X射线衍射图谱还可以看出,因骨水泥的水化不完全,基线水平波动较大,说明了在充分水化的条件下,骨水泥的压缩强度还能进一步提高.结论:制备的可注射含锶复合胶原磷酸钙骨水泥符合人体生物力学强度,能满足手术条件要求.     

Experimental investigation of bone remodelling using composite femurs

OBJECTIVE: To determine the load transfer patterns of femurs in the intact, immediate post-operative and long-term (remodelled) post-operative implanted conditions for Lubinus SPII and Müller-Curved cemented hip prostheses, and to examine to what extent remodelling may influence the long-term outcome. DESIGN: Experimental and finite element (FE) methods were applied to composite femurs under loads representing the heel-strike phase of gait, determining cortical bone and cement strains for the different femur conditions. BACKGROUND: The authors previously developed protocols to measure bone and cement strains, and to produce remodelled femur specimens, yet these have not been applied together to compare strain patterns of different femur conditions. The Lubinus SPII is clinically more successful than the Müller-Curved stem, with failure mainly due to aseptic loosening. METHODS: Cortical bone strains were determined in intact femurs. Six femurs each were implanted with the two stem types and cortical bone and cement strains were measured. Bone remodelling was recreated using a validated CAD-CAM procedure to remove a layer of proximal cortical bone, replicating a typical scenario found in stable clinical retrievals. Strains were remeasured. FE methods were used to compliment the experiments. RESULTS: Stress shielding was reduced with remodelling, though bone strains did not return to their intact values, particularly around the calcar. Cement strains increased with remodelling. Differences occurred between the two stems; the Müller-Curved produced a more severe strain transition. CONCLUSIONS: Procedures were successfully combined together to investigate in vitro the performance of two cemented stems, in immediate and long-term post-operative conditions. The increase of cement strains with remodelling is a potential indicator for in vivo cement failure. RELEVANCE: The consequences of femoral bone remodelling on the long-term success of joint replacements are not well understood, where remodelling may lead to increased bone and cement stresses.