新型多孔型磷酸钙骨水泥骨内移植的生物学特点：生物相容性、骨传导性及可降解性

目的:观察新型多孔型磷酸钙骨水泥骨内移植的生物学特点,为其临床运用提供实验依据。方法:实验于2006-09/2007-02在南方医科大学珠江医院神经外科实验室完成。①选用健康成熟新西兰大白兔20只,在双侧股骨外侧髁部建立骨缺损模式,钻取直径5mm,孔深6mm的柱状圆洞。其中左侧为多孔型磷酸钙骨水泥组,右侧为对照组。②多孔型磷酸钙骨水泥组将多孔型磷酸钙骨水泥(液粉比为0.4)用专用注射器注入骨孔内并使磷酸钙骨水泥外溢,同时指压2min至骨水泥凝固;对照组造成骨缺损后充分止血缝合伤口。③于术后4,8,12和16周分别处死新西兰兔(n=5),通过光镜及电镜观察多孔型磷酸钙骨水泥在骨组织内的生物相容性和成骨方式。结果:①所有实验动物无一死亡,仅有1只兔术后术区骨折(对照侧)。②光镜观察结果:在多孔型磷酸钙骨水泥组,术后4周时可见材料外缘出现活细胞网状结构;8周时材料边缘可见钉突状或伪足状新生骨小梁伸入其内,同时其表面可见部分软骨内化骨;12周时,边界可见新生骨小梁明显增多、增粗、增长,向材料内部生长,骨小梁边缘可见足量破骨和成骨细胞;16周时清晰可见材料部分降解后形成的空隙,沿孔隙或空隙伸入材料的新生骨小梁与材料交织在一起,骨小梁边缘和部分材料孔隙内可见大量成骨细胞和破骨细胞分布。而对照组术后早期在骨洞内由机化后的血肿组织填充,炎症反应明显,8～12周时纤维瘢痕形成,16周时未见有新骨形成。③电镜观察结果:在低倍扫描电镜下发现,新型多孔型磷酸钙骨水泥的孔径在200～400μm之间分布,大部分孔隙与孔隙之间有90μm左右的小孔道贯通,类似松质骨结构。在骨内植入8周时高倍扫描电镜下观察,在骨-骨水泥交接面可见新生骨小梁沿着磷酸钙骨水泥的孔隙伸长入其内部,两者之间紧密结合。16周时,磷酸钙骨水泥密度明显减低;其间可见网状结构的骨小梁形成,二者之间未见透亮线。结论:多孔型磷酸钙骨水泥具有良好的生物相容性、骨传导性和可降解性,是一种理想的骨移植材料。

A neo-type porous calcium phosphate cement as a bone graft material with biocompatibility, conductibility and degradation