可注射性多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥的实验研究

目的研制一种可注射,并能原位固化形成多孔结构的骨替代材料。方法在多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥(porous carbonated hydroxyapatite cem en t,PCHC)固化液中,添加0.35%磷酸化壳聚糖(P-ch itosan,PC),制备注射性PCHC(in jectab le PCHC,IPCHC),并行pH值、固化时间、抗压强度、X线衍射(X-ray d ifferaetion,XRD)分析,傅立叶变换红外线(fourier transform in frared,FT IR)分析及钙磷比等理化性能检测;对IPCHC固化产物行孔隙率、孔连通性、孔形态观察及扫描电镜观察;行IPCHC注射性和抗稀散性检测。结果在固化液中添加0.35%PC,可成功制备IPCHC。系列检测表明,IPCHC固化产物与人骨矿物相相同;IPCHC的孔隙率为37.2%,103~384μm间的孔隙分布占所有孔隙的56.11%,267μm的孔径分布高,孔之间互相贯通,与人骨组织生长的最适空间100~400μm相符合;固化时间为12~16 m in,能满足临床应用;抗压强度为4.3±2.6 M Pa,与松质骨强度相当;钙磷比为1.64,与人骨钙磷比类似;晶格相中含有5.6%碳酸根,与人骨碳羟基磷灰石晶体结构中4%~6%的碳酸根含量相吻合。IPCHC的注射系数为95.13%±1.11%,显著高于PCHC注射系数68.78%±2.19%;其抗稀散性好,注入蒸馏水24 h无溃散现象。结论固化液中添加0.35%PC,大幅度提高了注射性能,并获得优良的抗稀散效果。制备的IPCHC是微创手术较为理想的内置入代骨材料,尤其适合出血部位的骨缺损修复。     

羟基磷灰石修复骨缺损17例

我科从 1993年～ 2 0 0 0年 ,与四川大学生物工程研究所合作 ,应用羟基磷灰石 (hydroxyapatite,HA)修复骨缺损 17例 ,临床效果满意 ,现报告如下。1　临床资料1.1　一般资料本组 17例 ,男 8例 ,女 9例。年龄 2 6～ 44岁 ,平均 35岁。骨肿瘤 12例 ,其中骨巨细胞瘤 9例 ,骨纤维瘤 3例 ;肿瘤位于股骨粗隆间 5例 ,股骨下段 2例 ,股骨头 1例 ,胫骨上段2例 ,肱骨上段 2例。修复骨肿瘤切除术后骨缺损最大10 cm× 4cm ,最小 4cm× 3 cm。颅脑术后颅骨缺损 5例 ,颅骨缺损最大 6 cm× 4cm,最小 4cm× 4cm。1.2　 HA规格本组应用的 HA 规格有两种 :一…     

羟基磷灰石配合自体红骨髓移植修复骨缺损

外伤、肿瘤或感染施行骨切除、或某些先天性疾病等原因引起的骨缺损常用自体骨修复。但自体骨有来源受限,取骨增加手术损伤和可能出现并发症。多年来,人们寻找了很多骨的代用品,如异体骨、异种骨和骨     

羟基磷灰石生物微晶玻璃修复长骨囊性骨缺损

长骨骨囊肿是四肢长骨中常见病，治疗方法有骨囊腔注射皮质类固醇使其囊腔闭合或腔内植入自体骨、新鲜异体骨、脱钙骨及骨水泥等充填物等。１９９０年６月～１９９５年６月，对１７例长骨骨囊肿患者，采取在一侧骨皮质开窗刮除骨囊肿并烧灼后，植入羟基磷灰石生物微晶玻璃充填。术后随访１～５年，无一例复发。认为此材料来源广，价格便宜，患者易于接受，操作方便，无毒副作用，不吸收，且与受体骨愈合良好，具有骨的强度，为一种理想的修复骨缺损的替代材料。     

二氧化锆梯度复合羟基磷灰石的生物相容性研究

目的评价自制的新型骨科生物复合材料--二氧化锆(Zirconia,ZrO2)梯度复合羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)的生物相容性和安全性.方法用化学沉淀法制备ZrO2超细粉和HA粉体后,采用干铺-烧结法制备ZrO2梯度复合HA的新型生物复合材料,分别行以下实验①小鼠急性毒性实验分2组(n=10),分别按50 g/kg注射材料浸提液和生理盐水,观察小鼠毒性表现、死亡数和体重变化.②建立L929细胞生长代谢标准曲线.③细胞毒性实验分3组材料组(材料浸提液)、阳性对照组(0.64%苯酚的培养液)和阴性对照组(RPMI-1640培养液),分别与细胞悬液培养,行细胞形态学观察和相对增殖率(relative proliferation rate,RGR)计算及毒性分级.④体外溶血实验分3组,分别取10 ml材料浸提液、灭菌蒸馏水(阳性对照组)和0.9%生理盐水(阴性对照组),各加入抗凝稀释新鲜兔血0.2 ml,测定溶血率.⑤骨和肌肉内植入实验分4组(n=3),分别于双侧臀部肌肉和股骨外髁处植入生物复合材料,于术后3、6、12和24周处死动物,分别作组织切片和电镜扫描.结果①全身急性毒性实验3周内小鼠无死亡;3 d内各组动物未见中毒症状或不良反应;材料组体重增长3.57±0.49 g,对照组为3.62±0.61 g,差异无统计学意义(P＞0.05).②L929细胞生长代谢标准曲线表明,L929细胞接种量与细胞的增殖代谢率在接种细胞数为1～8×103个/孔范围内呈正直线相关.③细胞毒性实验阳性对照组细胞体变小成圆形,核固缩,贴壁细胞聚集成团,毒性级为Ⅳ级;材料组和阴性对照组细胞形态正常,数量增多,毒性级分别为Ⅰ级和0级;MTT比色法检测,阳性对照组明显低于材料组和阴性对照组,差异有统计学意义(P＜0.01);阴性对照组与材料组间差异无统计学意义(P＞0.05).④溶血实验阴性对照组的体外溶血率为0,阳性对照组体外溶血率为100%,而材料组的体外溶血率为1.66%,符合ISO规定的溶血率＜5%的标准.⑤兔肌肉和骨内植入实验植入体内后,无明显异物反应;材料与受体骨发生牢固的生物键合,具有良好的骨诱导作用.结论ZrO2梯度复合HA生物复合材料具有良好的生物相容性,适合作为生物骨科材料.     

复合珊瑚羟基磷灰石人工骨治疗骨缺损的实验研究

目的评价复合珊瑚羟基磷灰石在骨缺损动物模型中的成骨效果。方法以24只新西兰兔为实验对象,随机分为A、B、C三组,每组8只。分别为CCHA移植组、自体骨移植组和空白对照组。按照标准骨缺损动物模型实验。术后2周、4周、6周、8周对动物进行精神状况、伤口和影像学(X线)观察。每次处死2只动物并取材,以组织学方法对成骨情况、炎症反应情况进行观察。按照Lane-Sandhu评分法评价效果后采用SSPS8.0统计软件进行统计处理。结果成骨效果比较表明CCHA组>自体骨组>空白对照组;炎症反应表明CCHA组<自体骨组=空白对照组。两组均具统计学意义(P<0.05)。结论CCHA的成骨效果好、炎症反应和排斥反应轻,是理想的骨移植替代物。     

胶原复合羟基磷灰石修复下颌骨缺损的组织学观察

在小型猪的下颌骨建立基准骨缺损模型，于缺损区植入胶原复合羟基磷灰石移植材料，用自体骨移植和空白作对照。术后４，８，１２，２４和４８周，分别处死动物取材。光镜下观察动态的组织学变化。结果显示，全部实验动物均存活至观察时间，手术部位无感染及坏死，胶原复合羟基磷灰石移植物与宿生骨融为一体难以分辨。镜下见二者间无纤维组织间隔，成骨活跃，修复过程与自体骨基本一致。未见异物巨细胞及骨坏死所致空泡。认为，胶原复合羟基磷灰石移植材料较自体骨来源广泛，制作方法简便，易于操作，无颗粒游走及移位，对组织无毒、无刺激，不引起机体排斥反应，并可使患者免于因供骨所致的手术创伤，是一种经济、实用及生物相容性好的骨代用品。     

碳酸化羟基磷灰石骨水泥的开发与多孔化研究

[目的]应用无机化学材料合成碳酸化羟基磷灰石骨水泥，并通过发泡成孔的新方法制备能原位固化形成多孔结构的无机植骨材料。[方法]（1）以碳酸钙、磷酸氢钙等化学试剂为原材料，通过高温烧结合成碳酸化羟基磷灰石粉体。再以磷酸氢二钠和磷酸二氢钠合成浓度为0．2mol／L的磷酸钠缓冲液，作为固化液。粉体与固化液以1g／0．4ml相混合，原位固化形成碳酸化羟基磷灰石；（2）在碳酸化羟基磷灰石粉体中加入成孔剂，成孔剂在骨水泥固化过程中发生化学反应产生二氧化碳气体，由此形成多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥；（3）通过化学成分、化学结构、力学强度、固化时间、孔隙率等检测，对其理化性能、可操作性能和组织相容性进行评估。[结果]所合成的碳酸化羟基磷灰石骨水泥原位固化性能好，固化时间为12—15min，可操作性能强；化学成分分析发现，其固化产物中含有5．6％的碳酸根成分，与天然骨的矿物相类似；孔隙分析表明，材料的孔隙之间相互贯通，孔隙率为36％；力学测试结果显示，材料的抗压强度为4．34-2．6MPa，相当于松质骨的力学强度；细胞毒性实验证明，该材料具有优秀的组织相容性。[结论]多孔碳酸化羟基磷灰石骨水泥的化学成分、理化性能、孔隙结构均与天然的松质骨相似，组织相容性良好，可作为无机植骨材料。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架修复兔股骨髁临界性骨缺损的实验研究

目的 探讨纳米羟基磷灰石(nHA)/壳聚糖(CS)复合支架修复兔股骨髁临界性骨缺损的能力. 方法 取44只健康成年新两兰大白兔,于兔左侧股骨外侧髁建立临界性骨缺损(直径为6mm、深为10 mm)模型,随机分为3组:实验组(n=20):骨缺损处植入nHA/CS复合材料;对照组(n＝20):骨缺损处植入单纯CS;空白组(n=4):骨缺损处旷置,不植入任何材料.术后8、12周取材行大体观察、X线摄片、显微CT扫描及组织学观察,比较各组骨缺损的修复能力. 结果 术后12周X线片显示实验组骨缺损修复良好,骨皮质连续;对照组缺损区明显缩小,两断端不连接;空白组缺损区无明显骨痂生成.实验组和对照组Lane-Sandhu X射线评分平均分别为(10.18±0.98)、(8.90±0.99)分,两组比较差异有统计学意义(t=6.858,P=0.000).显微CT扫描显示:实验组骨缺损基本完全修复,股骨髁外形恢复正常;对照组骨缺损空腔大部分为新生骨组织填充,缺损区仍留有缺损;空白组骨缺损基本无修复.实验组和对照组CT值平均分别为(256.1±26.8)、(169.2±25.4)Hu,两组比较差异有统计学意义(t=4.711,P=0.003).术后12周组织学观察显示:实验组可见大量新生骨小梁,新生骨质与周围骨床之间无明显分界线;对照组可见骨缺损为剩余材料与纤维组织充填;空白组骨缺损区均被少量纤维组织充填. 结论 nHA/CS复合材料较单纯CS能更好地促进兔股骨髁临界性骨缺损的修复,是一种很有应用前景的组织工程修复材料.     

多孔羟基磷灰石、纤维蛋白和金葡液复合物修复骨缺损的实验研究

目的探讨珊瑚多孔羟基磷灰石(CHAP)、纤维蛋白(FS)及金葡液(SAI)复合物修复骨缺损的作用,以及作为人工骨移植替代材料的可行性. 方法采用新西兰大白兔54只在双侧桡骨制备骨缺损模型后分成实验组、对照组及空白组.将CHAP-FS-SAI复合物植入骨缺损处作为实验组,自体骨植入作为对照组,空白组不植入任何物质;术后2、4、8和12周分别取2只兔行大体标本观察、组织学、X线片观察及生物力学测试,比较各组修复骨缺损的能力. 结果实验组术后2周见植入物与骨端形成紧密的纤维性连接,镜下可见CHAP周围大量成纤维细胞、软骨细胞及毛细血管增生;对照组有少量骨痂形成,有软骨细胞、骨母细胞及破骨细胞.4、8周两组均见大量骨痂形成,镜下见软骨细胞钙化,组织骨和板层骨.12周实验组及对照组均见大量成熟的骨细胞及板层骨;实验组见植入物完全骨化,塑形完全,CHAP未完全降解.空白组12周骨缺损区为纤维瘢痕组织填充,镜下主要为大量成纤维细胞.X线片2周实验组与对照组有骨痂影,4周骨痂影增多.8周实验组骨缺损消失,CHAP分散在骨痂中;对照组骨折线消失,髓腔开始形成.12周实验组和对照组骨皮质连续,髓腔复通,塑形完全.空白组12周骨缺损区无骨性连接.生物力学测试最大扭矩及抗扭刚度在术后4、8、12周实验组与对照组均无差异(P＞0.05),但术后2周,实验组高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05). 结论 CHAP-FS-SAI复合物具有较强的成骨能力和良好的生物相容性,能作为自体骨移植的一种替代物修复骨缺损.     

松质骨螺钉骨水泥强化的生物力学和组织学研究

目的通过动物实验观察不同骨水泥强化松质骨螺钉的生物力学和组织学变化动态,为骨质疏松骨折患者内固定提供理论基础。方法在10只杂种犬胫骨近端制作松质骨螺钉植入的动物模型,分别采用碳酸化羟基磷灰石水泥(CHC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)强化,分别于术后5d、4、8、12和16周处死动物,观察螺钉拔出的生物力学和组织学变化。结果CHC强化的螺钉拔出力随手术后时间的延长而逐渐升高,16周时达到(512.5 14.5)N,而PMMA强化组螺钉拔出力则随手术后时间的延长而逐渐降低。CHC-骨界面结合紧密,并且随时间延长出现CHC降解和骨长入,而PMMA-骨界面形成一层纤维组织。结论CHC强化能够提高松质骨螺钉植入体内的稳定性,并且随植入时间延长而逐渐升高。     

纳米羟基磷灰石修复兔颌骨缺损的骨密度分析

目的 研究纳米羟基磷灰石修复颌骨缺损的可行性.方法 将24只健康的中国哈尔滨大白兔随机分为实验组及对照组.在下颌骨体部制作面积为1.5 cm×1.5 cm的骨缺损,实验组以纳米羟基磷灰石修复,对照组以普通羟基磷灰石修复,于修复后第1、4、8、12周分别处死,X线拍片,采用图像分析处理程序进行骨密度分析,并进行统计学处理.结果 骨缺损修复后,实验组骨密度随时间的延长逐渐增大,直至与正常的骨密度接近并趋于稳定;对照组骨密度随时间的延长逐渐减小.实验组与对照组比较,差异有显著意义(P＜0.01).结论 纳米羟基磷灰石修复骨缺损,骨成熟较快,是修复骨缺损的良好材料.     

The uptake of lithium ions by synthetic carbonated hydroxyapatite

Summary Carbonated hydroxyapatites in the presence of F⁻ and Li⁺ were synthesized. Limited uptake (0.2–1.6 ppm) of Li⁺ by the apatites was observed, which was proportional to the initially added Li⁺ and the carbonate concentration of the samples. Fluoride has retarding effect on the Li⁺ uptake. Li⁺ causes a decrease in the solubility of carbonated hydroxyapatite.     

骨形成蛋白-脱钙骨基质颗粒-骨水泥复合材料修复狗股骨微波灭活骨缺损后的长期观察

目的 :探讨骨形成蛋白 (BMP) 脱钙骨基质颗粒 (DBM ) -骨水泥 (BC)复合材料修复狗股骨微波灭活骨缺损后的生物学过程和归宿。方法 :对BMP DBM BC复合材料进行综合评价和植入动物体内进行了初步观察后 ,进一步对实验动物进行X射线照相、99Tcm MDP骨显像、大体标本观察、组织学观察、土霉素荧光标记和印度墨汁灌注染色观察。结果 :X射线照相 :术后随时间延长复合材料与宿主骨边界模糊程度增加。99Tcm MDP骨显像 :术后 18个月时实验侧同位素浓集仍略高于正常骨组织。大体标本 :初期可见复合材料处有充血炎性反应 ,至 9个月时炎性反应消退。组织学观察 :随时间延长 ,材料内部新生骨增多 ,“生物铆定”增强。土霉素荧光标记 :复合材料内大部分DBM所在部位呈现较强的黄色荧光。印度墨汁灌注 :复合材料内有大量的墨染血管。结论 :BMP DBM BC复合材料修复狗股骨微波灭活骨缺损后能够诱导新骨形成 ,复合材料与宿主骨最终形成“生物铆定”。     

载万古霉素骨水泥联合负压封闭引流、植皮术分期治疗手足部复合组织缺损

2017 年5 月 ～2019 年12 月,我科采用载万古霉素骨水泥联合负压封闭引流( VSD)、植皮术分期治疗12例手足部复合组织缺损患者,疗效满意,报道如下. 1 材料与方法 1. 1 病例资料 本组12例,男8例,女4例,年龄47 ～70 岁.损伤部位:手背部6例,手掌部3例,足背部3例.均有不同程度的骨骼、肌腱...     

不同孔径多孔CPC材料修复兔大段骨缺损的实验研究

[目的]探讨孔径大小对多孔磷酸钙骨水泥(CPC)修复骨缺损能力的影响.[方法]用盐析法制备三种不同孔径(200 ～ 300 μm、300 ～ 450 μm、450 ～ 600 μm)但孔隙率相同(68.3±3.3)％的多孔CPC材料,将材料植入兔大段桡骨缺损模型,术后4、12周进行大体观察、X线检查、血清骨源性碱性磷酸酶(BALP)检测、组织学观察和生物力学检测.[结果]术后4、12周X线检查可见200～300 μm孔径材料骨缺损区愈合相对较好;4周时BALP检测200 ～ 300 μm组高于其他组,差异具有统计学意义(P＜0.05),12周BALP检测三组差异无统计学意义;12周组织形态计量学分析显示200 ～ 300μm材料组新生骨面积百分比最多,差异有统计学意义(P＜0.05);力学结果显示200 ～ 300 μm组材料的最大压缩载荷和弹性模量均好于其他两组,差异具有统计学意义(P＜0.05).[结论]孔径的大小可以影响骨生物材料在体内的成骨能力,本研究中较小孔径材料成骨能力更好,且更易达到成骨性能和力学性能的统一.     

犬骨形态发生蛋白/羟基磷灰石梯度涂层骨的结合性能

目的探讨复合重组人骨形态发生蛋白(rhBMP)的羟基磷灰石(HA)梯度涂层植入体的界面骨结合性能。方法6只健康成年杂交犬股骨内、外髁关节面各垂直植入1个种植体,共植入钛合金圆柱体(Ti组)、HA涂层钛合金圆柱体(HA组)、复合rhBMP的HA涂层钛合金圆柱体(BMP组)各8个。12周时取材进行界面组织学观察、顶出试验和扫描电镜检查。结果界面组织学和扫描电镜观察显示HA组和BMP组界面骨结合良好。Ti组、HA组和BMP组骨结合率分别为(11.53±10.79)%、(81.51±4.53)%、(92.71±5.30)%(P<0.01);抗剪切力强度分别为(2.36±1.04)、(21.65±1.48)、(30.95±3.67)Mpa(P<0.01)。结论复合BMP的HA梯度涂层在负重情况下界面骨结合好,结合强度高,已具备应用于新型涂层假体研制的生物学性能。     

Subchondral defects in caprine femora augmented with in situ setting hydroxyapatite cement, polymethylmethacrylate, or autogenous bone graft: biomechanical and histomorphological analysis after two-years.

Juxta-articular defects pose significant challenges due to the high risk of fracture of the subchondral plate and articular cartilage. We evaluated the mechanical and histomorphological repair process of caprine subchondral femoral defects augmented with either a bioresorbable in situ setting hydroxyapatite cement (HAC), polymethylmethacrylate (PMMA), autogenous bone graft (AG), or left empty. Twelve-mm subchondral defects were made bilaterally in the medial femoral condyles of skeletally mature goats and augmented with a test material or left empty. Femurs were harvested at varying time periods out to 2 years and evaluated for subchondral stiffness and histomorphological indices. Several defects augmented using autograft or left empty sustained focal fracture of the subchondral plate. No HAC or PMMA augmented defects showed evidence of subchondral fracture. The HAC and PMMA augmented defects showed comparable stiffness at all time points. The mean volume fraction of HAC remaining within the defects progressively decreased from 96% at 24 h to 38% at 2 years. The new bone replacing the HAC appeared to have normal physiological architecture and orientation. In situ setting hydroxyapatite cement may be a viable alternative for the repair of subchondral defects with an important advantage that while undergoing gradual resorption and replacement with host bone, mechanical integrity of the skeletal defect is maintained.     

抗生素骨水泥柱占位联合植骨治疗股骨远端开放骨折骨缺损的疗效分析

目的: 探讨抗生素骨水泥柱占位联合髂骨植骨在股骨远端开放骨折骨缺损治疗中的有效性及初步疗效。方法: 回顾性分析2014年10月至2021年3月采用抗生素骨水泥柱占位联合髂骨植骨技术治疗股骨远端开放骨折骨缺损16例,其中男12例,女4例;年龄28~68岁。车祸伤11例,高处坠落伤5例,Gustilo分型Ⅰ型3例,Ⅱ型5例,ⅢA型8例。采用AO分型:C2型9例,C3型7例。从受伤至接受最终植骨手术时间为4~119 d。骨缺长损度2~10 cm。记录患者骨折愈合时间、并发症、膝关节功能Merchan评分。结果: 本组16例患者均获得随访,随访时间9~29个月。16例患者切口均Ⅰ期愈合,无术后感染、钢板断裂、肢体短缩及膝内外翻畸形等并发症。骨折愈合时间为4~10个月。膝关节功能根据Merchan评分标准评估,优8例,良4例,可3例,差1例。结论: 采用抗生素骨水泥柱占位联合髂骨植骨治疗股骨远端开放复杂骨折骨缺损有助于预防感染、协助骨折复位,增加固定强度,减少植骨量,是一种有效的手术方式。