3D打印硫酸钡-聚醚醚酮个性化髁突假体用于颞下颌关节重建的实验研究

目的:探究3D打印硫酸钡-聚醚醚酮(Ba-PEEK)复合材料制作的颞下颌关节髁突假体在实验动物体内进行关节重建的效果。方法:随机将8条比格犬分为对照组(假手术组)和实验组(n=4),根据实验组比格犬头部CT数据,采用Ba-PEEK3D打印技术制作比格犬的右侧下颌髁突个性化假体,然后行关节重建术,观察各组比格犬进食速率及开口度,用CT和组织学观察假体固位状态和髁突假体植入侧周围组织情况。结果:所有比格犬术后均存活;CT检查显示个性化下颌髁突假体固位良好,无松动移位与断裂;各组比格犬手术前后进食速率、开口度未见明显改变(P>0.05)。组织学检查显示对照组和实验组颞下颌关节及关节盘无明显差异。结论:利用3D打印技术制作Ba-PEEK复合材料的下颌髁突假体具有良好的安全性,植入假体后在观察期内比格犬的口颌功能无明显改变。

可降解聚左旋丙交酯用于犬下颌骨骨折的有效性及生物力学研究

目的探讨新型可降解聚左旋丙交酯(PLLA)内固定材料用于犬下颌骨骨折固定的有效性及生物力学变化。方法选取比格犬10只,按随机数法将其分成三组,其中PLLA实验组4只,钛合金对照组4只,空白对照组2只。除空白对照组外,每只狗下颌骨做左右两个骨折模型,每侧下颌骨骨折模型采用一套小型四孔内固定板、钉内固定材料。实验组及钛合金对照组均于术后1、3、6月活体拍摄X射线片观察大体愈合情况,并比较术后6、9月下颌骨骨块大体观察、Micro-CT检查、骨块三点弯曲试验结果。结果全程动物无脱落。实验组及钛合金对照组下颌骨均临床愈合。X射线检查检查显示术后两组下颌骨均正常愈合。大体观察PLLA可见明显降解,材料崩解,力学性能明显降低。Micro-CT显示术后6月实验组的骨体积分数,骨小梁分离度显著优于钛合金对照组(P<0.05)。三点弯曲结果显示,术后9月较术后6月下颌骨力学强度提升量,实验组显著优于钛合金对照组(P<0.05)。结论PLLA可以为犬下颌骨骨折提供稳定的固定,且随着PLLA的降解,其力学性能降低,可以减轻应力遮挡,有利于下颌骨的骨改建和力学性能。

大鼠颌下腺脱细胞支架的制备研究

目的:探究利用灌注法制备大鼠颌下腺脱细胞支架的可行性,为组织工程涎腺的构建提供支架材料支持。方法:建立大鼠颌下腺灌注系统,利用脱细胞制剂的组合制备大鼠颌下腺脱细胞支架,HE染色及扫描电镜观察组织结构;导管及静脉铸型观察管道系统完整性;Masson染色、免疫荧光染色及胶原定量检测细胞外基质成分存留情况,DNA定量检测有无DNA残留。结果:经静脉及导管插管,可以建立大鼠颌下腺的灌注系统,并成功制备大鼠颌下腺脱细胞支架,其基本保持了颌下腺原有的组织结构,并存留有细胞外基质中的Ⅰ、Ⅳ型胶原、纤维连接蛋白、层粘连蛋白。同时,DNA定量显示,其残留小于50μg/g冻干脱细胞支架;导管及静脉铸型显示,管道系统基本完整。结论:利用灌注法首次成功制备大鼠颌下腺脱细胞支架,这将为组织工程涎腺的构建提供更加理想的支架材料支持。

可降解金属材料生物学性能及其在骨折内固定中的应用进展

生物可降解材料是目前生物材料研究的前沿。在内固定领域,应用较多的是聚乳酸(PLA)等高分子材料。但这些高分子材料具有强度不足、不能作用于承力部位、局部酸性产物、产生无菌性炎症等问题。鉴于上述问题,近年来,可降解的金属材料因为其强度高、具有降解性而成为新的研究热门。本文分析镁合金、铁合金和锌合金的生物学性能及作为可降解内固定植入物的研究进展。

大量可降解锌合金板钉体内埋植的早期生物安全性研究

目的:可降解锌合金材料有适中的降解速率,良好的机械性能。目前对于锌合金的体内生物安全性研究多集中于生物体内植入适量的锌合金材料。对于体内植入大量的可降解锌合金材料是否有不良影响,还未见文献报道。本实验从局部和全身反应来研究埋植过量可降解锌合金的早期生物安全性。方法:选取18只新西兰大白兔分为三组,于皮下植入锌合金内固定板及钉各4、6、8块,于术后3月、6月行大体观察,血常规、血生化、血液微量元素检查,内脏和材料周围组织的组织学检查和ICP-OES定量检测内脏锌含量观察锌的脏器蓄积情况,材料称重计算每日释放锌含量。结果:可吸收锌合金材料表面附着的白色粉末状物质随时间增加而增多,去掉表面白色物质后,材料表面愈加粗糙,术后3月、6月的白细胞计数(WBC),红细胞计数(RBC),谷丙转氨酶(ALT),谷草转氨酶(AST),总蛋白(TP),白蛋白(ALB),尿素氮(BUN),肌酐(Cr),血锌,血镁,血钙、血铜与术前相比无统计学差异。术后6月实验动物材料周围组织,心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、性腺未检出异常。术后3月、6月肝脏、肾脏、脾脏的锌离子含量与术前相比无统计学差异。综合计算得到术后3月可降解锌合金内固定板的降解率为9.77±1.64%,术后6月为11.82±1.91%,螺钉的降解率术后3月为0.79±0.66%,术后6月为2.09±1.00%。结论:大量可降解锌合金植入体内的早期生物相容性良好。

可降解骨折内固定物研究进展

骨折常常需要内固定物的辅助以促进愈合。传统的不可降解内固定物由于组织反应、应力遮挡等常需要二次手术取出。目前,可降解内固定物是生物材料研究领域的热点。聚乳酸作为一种较为成熟的可降解内固定物,已实际投入临床使用,由于其机械性能较差,多应用于颌骨的非承重部位。镁合金是现在可降解内固定物的研究热点,但是其降解速率过快,降解产生氢气是其主要缺点。有关锌合金内固定物的研究较少,其十分具有发展潜力,很可能成为新一代可降解内固定系统。本文将对聚乳酸、镁合金、锌合金作为内固定系统进行综述。

新型可降解锌合金内固定系统用于犬下颌骨骨折固定的研究

目的:探讨新型可降解锌合金内固定系统用于犬下颌骨骨折固定的可行性。方法:选择比格犬12只,并将其随机分为两组,其中6只为锌合金实验组,6只为钛合金对照组。每只比格犬的下颌作左右两个骨折内固定模型,每侧骨折模型使用一套小型四孔直连内固定产品。分别于术后即刻、术后4周、12周拍X片。于术前、术后4周、12周、24周抽血检测微量元素锌。于术后12周、24周分批次将动物安乐死,取下颌骨块行Micro-CT检测,取动物重要脏器和内固定周围软组织做病理切片。结果:全程动物无脱落,实验组与对照组骨折均临床愈合。X线图像及Micro-CT显示实验组与对照组的内固定效果比较差异无统计学意义(P>0.05)。锌合金表面有明显的降解产物,Micro-CT测量锌合金的板钉初始体积为155.8±1.536 mm^3,12周体积为147.1±0.9893 mm^3,24周体积为137±5.365 mm^3,降解率12.07%,随着植入后时间的延长显著下降(P<0.05),而钛合金板钉体积无显著变化。实验组及对照组心、肝、肾及植入物板周软组织均未见异常。血清锌离子浓度在正常范围内略有上升,各时间节点比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:可降解锌合金内固定系统可以对犬下颌骨骨折提供稳固的固定,可降解锌合金在下颌骨部位具有一定的降解性能,血液中锌离子未见明显异常升高,对心、肝、肾及植入物周围软组织无毒性作用。

显微CT评估犬种植体-骨结合率的可行性和有效性研究

目的探讨显微CT评估犬种植体-骨结合率(bone-implant contact,BIC)的可行性和有效性,为临床和科研提供参考。方法选用纯系健康雄性比格犬6只,拔除下颌双侧第二前磨牙至第一磨牙;自然愈合3个月后每只犬下颌每侧植入4枚种植体。种植术后2、4、8周分别处死2只动物,每个时间点制取16个含种植体的骨样本。先用显微CT扫描骨样本,分别分析每枚种植体表面外延25、50、100μm内的骨量,得到不同检测范围模型(每个时间点48个),并计算BIC,结果计为显微CT25组、显微CT50组、显微CT100组;再将骨样本制成不脱钙磨片(每个骨样本制备3个磨片),使用光学显微镜观察分析BIC(%),结果计为光镜组。对比两种方法的优缺点、检测效率以及BIC的相关性和一致性。结果评估单个骨样本BIC,显微CT法从扫描重建到得出结果耗时约90min,远低于光镜观察法耗时(从磨片制作到得出结果的时间为14d)。术后2、4、8周显微CT法检测范围模型的建模成功率均为100.0%(48/48),总体建模成功率为100.0%(144/144)。术后2、4、8周光镜观察法磨片的制作成功率分别为89.6%(43/48)、93.8%(45/48)和93.8%(45/48),总体磨片制作成功率为92.4%(133/144)。术后2、4、8周显微CT25组BIC均显著小于相同时间点光镜组(P<0.05)。术后2、4、8周显微CT50组和显微CT100组BIC与相同时间点光镜组BIC的差异均无统计学意义(P>0.05)。显微CT25组、显微CT50组、显微CT100组BIC与光镜组BIC的相关系数r值分别为0.680、0.892和0.713(P均<0.001),误差偏倚分别为-19.4%、-0.9%和3.0%,95%一致性界限内概率均为97.9%(47/48)。结论使用显微CT检测BIC较光镜观察法更快速、简便,且建模成功率更高,检测范围为50μm时显微CT法检测结果与光学观察法一致性较高。

关于药物相关性颌骨坏死的研究进展

双磷酸盐类药物(bisphosphonates,BPs)是20世纪80年代研发出的一类既有抑制骨吸收作用,又有抗血管生成特性的焦磷酸盐类似物,它还能够有效抑制肿瘤细胞粘附于细胞外基质并抑制肿瘤细胞浸润[1],多被应用于多发性骨髓瘤、骨转移癌、乳腺癌、前列腺癌等癌症患者的治疗[2],可有效避免因癌症引起的骨质流失.