成年犬股骨微波灭活骨缺损模型的建立

目的　建立成年犬股骨微波灭活骨缺损的实验动物模型 ,为骨缺损修复的研究提供实验依据。方法应用自行研制的骨肿瘤微波治疗仪 ,以 1 5kHz频率、70W功率加热至 5 0～ 5 5℃ ,维持 2 0min ,造成犬股骨中段不同大小的骨缺损。结果　在保持犬股骨连续性的前提下 ,长度 1 5cm的骨缺损 9个月时有 1 2被新生骨填充 ,长度2 5cm和 3 5cm的骨缺损 9个月时无愈合倾向 ,但后者骨折的发生率高。结论　成年犬股骨微波高温造成的骨缺损 ,长 2 5cm、宽 1 0cm 9个月不能自愈 ,适宜于各种骨修复材料的填充 ,是理想的实验模型     

骨水泥凝固前有无血液环境对骨水泥与骨界面稳定性的影响

目的:研究在有血和无血环境下粘合骨水泥和骨,比较两种粘合骨水泥的方式对骨与骨水泥界面稳定性影响的区别。方法:选取新鲜猪肱骨头20块,随机分成两组:实验组在有血的环境下用骨水泥将股骨头与金属粘合;对照组在无血的环境下用骨水泥将肱骨头和金属粘合,再将两组实验材料分别做拉伸试验,至骨与骨水泥界面断裂,最后再沿垂直于截骨面的方向做骨切片,在扫描电镜下观察并测量出每个实验对象中骨水泥的最大浸润深度。比较两组实验过程中拉力的最大载荷和断裂时的拉力以及骨水泥最大浸润深度。结果:实验组10个实验对象拉力最大载荷平均为738.50±262.15 N,断裂时的拉力平均为656.50±242.88N,骨水泥最大浸润深度平均为1.22±0.19 MM;对照组10个实验对象实验过程中拉力最大载平均为739.60±306.98 N,断裂时的拉力平均为658.80±264.56 N,骨水泥最大浸润深度平均为1.22±0.21 MM。20个实验对象在实验过程中均无意外断裂的情况发生,均在骨与骨水泥界面发生断裂。两组实验的拉力最大载荷与断裂拉力以及骨水泥最大浸润深度,均无统计学差异(P0.05)。结论:血液环境不能增加骨与骨水泥界面的不稳定因素。因此,与应用止血带相比,在TKA手术中不用止血带可能不会对骨与骨水泥界面稳定性和假体的寿命产生影响。     

人工骨表面覆盖口腔修复膜对颌骨囊性缺损人工骨植入术患者植入腔感染的预防作用

目的:探讨人工骨表面覆盖口腔修复膜对颌骨囊性缺损人工骨植入术患者植入腔感染的预防作用。方法:将我院2012年4月～2016年2月收治的78例颌骨囊性缺损患者按治疗时间分为对照组38例与观察组40例,均行开窗人工骨植入术,其中对照组采取常规抗感染,观察组采取人工骨表面覆盖口腔修复膜。比较两组的囊腔体积、面积缩减率、人工骨植入量、骨厚度及植入腔感染率。结果:两组的囊腔体积、面积缩减率及人工骨植入量比较差异无统计学意义(P0.05)。但观察组的骨厚度明显大于对照组(P0.05),植入腔感染率明显低于对照组(P0.05)。结论:在开窗人工骨植入术的基础上使用口腔修复膜不仅能引导骨组织再生,而且能够显著降低植入腔的感染率。     

整体填充和颗粒填充β-TCP植骨材料对修复腔隙性骨缺损的影响

目的:探讨不同植骨方法对于β-TCP(β-Tricalcium phosphate,β-TCP)植骨材料修复兔股骨腔隙性骨缺损的效果.方法:24只成年家兔,被随机分为整体填充组(12例)和颗粒填充组(12例).以膝关节外侧切口入路,在双侧股骨髁部制备6mm(直径)×10mm(深度)骨缺损,按照事先随机分组结果,分别进行整体填充植骨和颗粒填充植骨.分别于术后3至6周处死动物,取材标本进行生物力学分析,Micro-CT检测和组织学观察.结果:3周时,整体填充组的最大抗压强度明显优于颗粒填充组(P＜0.05),而Micro-CT检测发现新生骨密度(tissue mineral density,TMD)和新生骨体积百分比(bone volume fraction,BV/TV)在两组间均无明显差异,组织学在两组均表现为少量新骨形成;6周时,两组之间的最大抗压强度无明显差异,而Micro-CT检测显示颗粒填充组的TMD和BV/TV均优于整体填充组(P＜0.05),组织学上颗粒填充组较整体填充组可见较多的新骨形成.结论:整体填充组提供了更好的生物学强度,颗粒填充组更有利于诱导新骨形成,二者各有优点.     

PRP 与CPC 应用于拔牙后种植位点保存的实验研究

目的:探讨磷酸钙骨水泥(CPC)与富血小板血浆(PRP)混合物应用于拔牙后种植位点保存的可行性。方法:拔除6只犬下颌双侧第三切牙与一侧第一切牙,并于每只犬的3个拔牙窝颊舌侧骨壁分别制造2 mm×2 mm×3 mm缺损,随机在两个牙槽窝内分别植入CPC或CPC与PRP的混合物,第三个不加处置作对照,在术后4、8、12周各处死两只动物,行大体、X线、显微镜观察,比较各组的新骨生成情况。结果:术后4周时CPC/PRP混合物组骨形成早于其他组,8、12周时CPC/PRP混合物组新骨生成明显优于CPC组和对照组。结论:CPC混合PRP可促牙槽窝新骨生成并能保证成骨的高度和颊舌向宽度,从而为后期种植义齿修复提供了必要的条件。     

椎体静脉稀疏区注入骨水泥对PVP术中骨水泥渗漏的影响

目的:探讨椎体静脉稀疏区注入骨水泥对骨质疏松椎体压缩性骨折患者行经皮穿刺椎体成形术(percutaneous vertebroplasty,PVP)术中骨水泥渗漏的影响。方法:选择西安交通大学第二附属医院2014年1月至2018年6月收治的61例骨质疏松椎体压缩性骨折患者,根据骨水泥注入区域的不同,将所有患者分为A组(30例)及B组(31例),A组骨水泥注入区域为椎体静脉密集区(椎体中1/3平面处),B组骨水泥注入区域为椎体静脉稀疏区(椎体上1/3及下1/3平面处),对比两组的骨水泥渗漏率,术前、术后6个月时的视觉模拟评分(Visual analogue scale,VAS),治疗中的骨水泥用量、椎体高度恢复率及cobb角恢复度数。结果:B组的骨水泥渗漏率及骨水泥用量均明显低于A组(P0.05)。两组的VAS评分、椎体高度恢复率、cobb角恢复情况对比差异无统计学意义(P0.05)。结论:与椎体静脉密集区相比,在椎体静脉稀疏区注入骨水泥可显著降低骨质疏松椎体压缩性骨折患者PVP术中骨水泥渗漏率,椎体静脉稀疏区可作为PVP术中骨水泥注射的一个相对安全区域。     

内植静磁柱联合脉冲电磁场对骨组织修复作用的Micro-CT研究

目的:以永磁体构建静磁柱体内植入物,应用Micro-CT技术,探索研究内植静磁柱联合脉冲电磁场对骨组织的修复作用。方法:选取新西兰兔24只建立右侧股骨髁骨缺损模型,并随机分为联合磁场组,脉冲电磁场组和对照组。联合磁场组自兔右侧股骨干远端向髓内植入静磁柱,并联合施加体外脉冲电磁场(1 h/d);脉冲电磁场组及对照组均将无磁性钛合金棒植入右侧股骨干髓腔,同时,脉冲电磁场组于体外加载脉冲电磁场(1 h/d)。术后5周处死取材,应用Micro-CT对股骨远端样本进行扫描检测,并对骨缺损区域显微结构进行三维重建分析。结果:与非磁场组相比,联合磁场组骨缺损区域骨小梁相对体积及数目明显增加(P均0.05),骨小梁分离度下降(P0.01)。与传统脉冲电磁场组相比,联合磁场组骨小梁数目增加(P0.05),骨小梁分离度下降(P0.01)。扫描及重建图像可见,联合磁场组骨缺损区域骨量增多,外侧皮质区愈合完整,骨小梁结构连续致密,具有更好的骨显微结构。结论:内植静磁柱与脉冲电磁场的联合磁场干预方式能够在早期获得更好的成骨修复能力,为磁场治疗相关骨病的临床及基础研究提供了新的方向。     

微波高温灭活及自体髂骨异体骨粒复合骨水泥修复 治疗长骨骨巨细胞瘤骨缺损

目的:探讨微波高温灭活及自体髂骨、异体骨粒复合骨水泥修复骨巨细胞瘤病灶刮除后骨缺损的临床应用效果。方法:应用原位分离插入式微波天线高温灭活技术,自体髂骨、异体骨粒复合骨水泥修复21例长骨骨巨细胞瘤术后骨缺损,从手术技术、肿瘤复发情况、肢体关节功能等方面全面综合评价此方法临床应用效果。结果:21例患者均获得骨性愈合,无骨折及内固定断裂发生,2例复发,复发率9.8%;肢体关节功能优18例(85.7%)、良3例(14.3%)、中差0例。结论:微波高温能彻底杀灭肿瘤组织降低复发率,自体髂骨保证与近关节软骨下骨愈合,异体骨粒复合骨水泥能良好充填残余瘤腔、且具有良好的生物力学性能,以防发生关节软骨面塌陷。     

骨诱导无机材料BAM 修复牙种植体周围骨缺损的实验研究

目的:评价骨诱导磷酸钙生物陶瓷(BAMOICPC)与可吸收胶原膜(BME-10X医用胶原膜)在牙种植体周围骨缺损中的修复能力。方法:在兔股骨上植入羟基磷灰石涂层BLB种植体,然后在其侧壁制造高4 mm、宽3 mm、深2 mm的骨缺损。对照组为单纯侧壁骨缺损,实验A组骨缺损区仅覆盖BME-10X膜,B组骨缺损区植入BAMOICPC,C组骨缺损区植入BAMOICPC并加盖BME-10X膜。于术后6个月取带种植体的骨段,通过HE染色和扫描电镜(SEM)分析。结果:对照组骨缺损区种植体表面见纤维包裹,实验A组骨缺损边界区少许骨质移行覆盖,实验B组下半部分缺损区新生骨覆盖。C组新生骨完全覆盖骨缺损区,且较B组硬度高,扫描电镜见与种植体结合更紧密。组织学观察B、C两实验组新生骨均可见比较成熟的哈弗氏管系统。结论:骨诱导磷酸钙生物陶瓷BAMOICPC是一种较理想的骨替代材料,联合运用胶原膜修复种植体周骨缺损效果佳。     

低强度脉冲超声波辐照与泡沫TiC/Ti对犬节段性骨缺修复的促进作用

目的探讨低强度脉冲超声波辐照对节段性骨缺损修复效果的影响。方法将直径12 mm长20mm泡沫TiC/Ti植入6只Beagle犬的左侧胫骨节段性骨缺损区。随机分为超声组和对照组,超声组采用低强度脉冲超声波辐照（频率1.5 MHz、强度30 mW/cm2、脉冲宽度200μs、脉冲周期1 kHz、20 min/次、1次/d）,对照组为不开功率源的假辐照,术后4、8周后分别行X线检查及骨密度测定,观察及分析材料周围骨愈合情况。结果 6只beagle犬均进入结果分析。术后4周超声组骨早期成熟度优于对照组,表现在材料周围骨痂影密度增高,骨痂影由两端向中央生长;对照组仅见骨痂区密度低,还可见部分骨痂缺如。术后8周超声组新生骨痂面积优于对照组,骨干结构相对稳定;对照组骨缺损区未闭合,在骨干两侧看到少量骨痂,愈合较差。骨密度测定结果显示,4周时超声组高于对照组,两组间存在统计学差异;8周时超声组略高于对照组,但两组间没有统计学差异。结论通过联合应用低强度脉冲超声波辐照与人工骨材料修复可提高新骨形成速度及骨组织密度,缩短节段性骨缺损的骨愈合时间。     

Improvement of femoral bone-cement adhesion in cemented revision hip arthroplasty by application of an amphiphilic bonder in a dynamic femur expulsion testing in vitro ]

Cemented femoral stems have shown decreased longevity compared to cementless implants in hip revision arthroplasty. The aim of this study was to evaluate the effect of an amphiphilic bonder on bone cement stability in a biomechanical femur expulsion test. A simplified hip simulator test setup with idealised femur stem specimens was carried out. The stems were implanted into bovine femurs (group 1: no bonder, n=10; group 2: bonder including glutaraldehyde, n=10; group 3: bonder without glutaraldehyde, n=10). A dynamic loading (maximum load: 800 N; minimum load: 100 N; frequency: 3 Hz; 105 cycles) was performed. Subsequently, the stem specimens were expulsed axially out of their implant beds and maximum load at failure was recorded. The static controls showed a mean maximum load to failure of 4123 N in group 1, 8357.5 N in group 2 and 5830.8 N in group 3. After dynamic loading, the specimens of group 2 reached the highest load to failure (8191.5 N), followed by group 3 (5649.5 N) and group 1 (3462 N), respectively. In group 2, we observed nine periprosthetic fractures at a load of 8400 N without signs of interface loosening. Application of an amphiphilic bonder led to a significant improvement of bonding stability, especially when glutaraldehyde was added to the bonder. This technique might offer an increased longevity of cemented femur revision stems in total hip replacement.     

股骨头负重区松质骨的压缩力学特性

本文对19具新鲜青年(30左右)尸体股骨负重区的松质骨进行了压缩测试,测算并提供了一组松质骨弹性模量,极限应力,应变,屈服载荷及能量吸收值。试验表明松质骨力学性能主要缓解外力冲击加压。     

经皮骨水泥注入对老年骨质疏松性椎体压缩性骨折患者的治疗效果

目的:探讨经皮骨水泥注入治疗老年骨质疏松性椎体压缩性骨折的临床疗效。方法:选取我院收治的老年骨质疏松性椎体压缩性骨折患者90例,随机分为对照组及实验组,对照组以传统钉棒系统内固定术治疗,实验组以经皮骨水泥注入术治疗。观察并比较两组患者的手术时间、术中出血量、术后镇痛药量、创口面积、术后48 h及6个月椎体高度及Cobb角、骨水泥量、渗漏及不足的发生率等。结果:与对照组比较,实验组手术时间、出血量、创口面积、镇痛药量、骨水泥渗漏及不足率均低于对照组,差异具有统计学意义(P0.05)。与术前比较,术后两组患者椎体高度均提高,差异具有统计学意义(P0.05);实验组术后48 h及6个月椎体高度均高于对照组,差异具有统计学意义(P0.05);与术前比较,术后两组Cobb角均减小,差异具有统计学意义(P0.05);实验组术后48 h及6个月Cobb角均小于对照组,差异具有统计学意义(P0.05)。结论:经皮骨水泥注入术操作简便,测量精准,内固定支撑牢靠,术中止血效果理想,远期内固定支撑效果显著,值得临床推广应用。     

泼尼松灌胃与肌内注射对大鼠骨密度、骨生物力学性能及骨代谢的影响

目的观察泼尼松灌胃与肌内注射两种不同给药方法对大鼠骨密度、骨生物力学及骨代谢的影响。方法将45只SPF级雄性SD大鼠随机分为3组（正常组15只、灌胃组15只、肌内注射组15只）,其中正常组大鼠作为阴性对照,予0.9%生理盐水灌胃2 m L/d;灌胃组大鼠给予泼尼松0.5 mg/（kg·d）灌胃;肌内注射组大鼠给予泼尼松0.5 mg/（kg·d）;12周后测定离体的大鼠椎体骨密度及血清β-CTX、PINP水平变化,采用三点弯曲试验测量股骨皮质骨最大载荷、弹性载荷、断裂载荷等生物力学指标。结果与正常组相比,灌胃组及肌内注射组大鼠椎骨骨密度值均显著性降低（P〈0.05）;与灌胃组相比,肌内注射组大鼠椎骨骨密度显著下降（P〈0.05）;与正常组相比,灌胃组及肌内注射组大鼠股骨的弹性载荷、最大载荷、断裂载荷均显著降低（P〈0.05）,肌内注射组与灌胃组大鼠的弹性载荷、最大载荷、断裂载荷相比差异无显著性（P〉0.05）。与正常组相比,灌胃组及肌内注射组大鼠中血清β-CTX水平均显著升高（P〈0.05）而PINP水平均显著降低（P〈0.05）,与灌胃组相比,肌内注射组大鼠血清β-CTX水平显著升高（P〈0.05）而PINP水平显著降低（P〈0.05）。骨组织切片HE染色显示：肌内注射组大鼠的骨小梁明显纤细疏松,造血组织明显减少,脂肪组织明显增多。结论泼尼松对大鼠的骨密度、骨生物力学及骨代谢指标都有影响,而肌内注射泼尼松比口服对骨密度、骨强度、骨代谢的影响更大,更易造成骨质疏松症。因此,建议临床使用泼尼松时选择口服作为给药方式更安全。     

探讨生物活性接骨板研制的动物实验模型

目的探索生物活性接骨板修复骨折和骨缺损的动物实验模型,为研制不同强度的生物活性接骨板、观察骨折和骨缺损修复的机制提供实验对象。方法通过观察2.0cm兔股骨骨折和去骨膜缺损动物模型、2.0cm兔胫骨骨折和去骨膜缺损动物模型以及2.0cm兔桡骨骨折和去骨膜缺损动物模型,比较三种不同动物实验模型在兔节段性骨折和缺损实验修复中的大体标本及其术后4周的X线图片,了解三种动物实验模型在生物活性接骨板研制中的优缺点。结果2.0cm兔股骨骨折和去骨膜缺损组及2.0cm兔胫骨骨折和去骨膜缺损组术后均出现固定石膏脱落,生物活性接骨板断裂,骨折和缺损部位移位等现象;而2.0cm兔桡骨骨折和去骨膜缺损组术后4周X片发现生物活性接骨板的固定和复位良好,并且有骨痂形成。结论2.0cm兔桡骨骨折和去骨膜缺损动物模型,较好地模拟人体骨折和骨缺损的愈合过程,可能是研制生物活性接骨板的最佳动物实验模型之一。     

The Effect of Long-Term Extremely Low-Frequency Magnetic Field on Geometric and Biomechanical Properties of Rats' Bone

Bone is composed of a mineral matrix reinforced by a network of collagen that governs the biomechanical functions of the skeletal system in the body. The purpose of the study was to investigate the possible effect of extremely low-frequency magnetic field (ELF-MF) on geometric and biomechanical properties of rats' bone. In this study, 30 male Sprague-Dawley rats were used. The rats were divided into three groups: two experimental and one control sham. The first and second experimental group (n=10) were exposed to 100?μT and 500?μT-MF during 10 months, 2?h a day, respectively, and the third (sham) (n=10) group was treated like experimental group except ELF-MF exposure in methacrylate boxes. After ELF-MF and sham exposure, geometric and the biomechanical properties of rats' bone, such as cross-sectional area of the femoral shaft, length of the femur, cortical thickness of the femur, ultimate tensile strength (maximum load), displacement, stiffness, energy absorption capacity, elastic modulus, and toughness of bone were determined. The geometric and biomechanical analyses showed that a significant decrease in rats exposed to 100?μT-MF in comparison to sham and 500?μT-MF exposed rats about the values of cross-sectional area of the femoral shaft (P<0.05). Maximum load increased in 100?μT-MF and 500?μT-MF exposed rats when compared to that of the sham rats (P<0.05). The cortical thickness of the femurs of MF-exposed rats (100?μT and 500?μT) were significantly decreased in comparison to that of sham groups' rats (P<0.05 and P<0.001). However, no significant differences were found in the other biomechanical endpoints between each other groups, such as: length of the femur, displacement, stiffness, energy absorption capacity, elastic modulus, and toughness of bone (P>0.05). These experiments demonstrated that 100?μT-MF and 500?μT-MF can affect biomechanical and geometrical properties of rats' bone.     

The effects of damage and microcracking on the impact strength of bone

Microcracking has been shown to occur when bone is 'damaged' as shown by a loss of stiffness. The effect on bone's toughness of the types of damage produced at low losses of stiffness are not known. We loaded bovine bone specimens in bending and tension to stiffness losses of up to 27%, and examined the microcracking produced. The tensile specimens had diffuse arrays of microcracks of 2-20 microm in length, characteristic of tensile loading, on all surfaces. The bending specimens showed tensile microcracking on the tensile surface and characteristic long, straight, cross-hatched compression cracks on the compressive surface. Specimens were then broken in impact. Those that had been damaged in bending were divided into two groups, in one group the part of the specimen which had undergone compression damage was placed in tension, and in the other group the tensile damage was placed in tension. Tensile damage loaded in tension did not reduce the bone's energy-absorbing ability in impact until a modulus reduction of over 20%. However compression damage loaded in tension did severely reduce the bone's energy absorption capabilities (by an average of about 40%).