增材制造Ti⁃6Al⁃4V钛合金种植体骨结合的动物实验研究

目的探讨增材制造Ti⁃6Al⁃4V(TC4)钛合金种植体动物体内的骨结合和成骨效果,为进一步临床应用提供实验依据。方法选择健康雄性新西兰兔42只,以兔双侧后腿股骨髁部为种植体植入区,将实验兔先分为2周(A组)、8周(B组)2个大组,每组21只;每大组中再分为3个亚组,分别为A1组、A2组、A3组和B1组、B2组、B3组,每小组7只。A1组和B1组实验兔双侧后腿股骨髁部分别植入原始表面和表面改性TC4钛合金种植体各1枚;A2组和B2组实验兔植入原始表面TC4钛合金种植体和钛骨种植体各1枚;A3组和B3组实验兔植入表面改性TC4钛合金种植体和钛骨种植体各1枚;使2周、8周均含有3种种植体各14枚。术后2、8周观察并比较分析3种种植体的植入成功率和骨结合情况,观察指标为:骨体积分数(BV/TV)、骨小梁面积密度(BS/BV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)和骨小梁间隔(Tb.Sp)。对各组不同时段种植体骨界面骨密度指标,使用SPSS 21.0软件包对数据进行双因素方差分析,验证不同表面、不同时间对种植体骨结合水平的影响,并采用Tukey′s多重比较检验分析组间统计学差异。结果3种种植体不脱钙组织切片、骨块微CT扫描及光学显微镜观察显示,随着植入后的时间进展,3种种植体表面骨组织的量逐渐增多,分布逐渐变密。2周时,表面改性TC4钛合金种植体组的BV/TV、Tb.N显著高于原始表面和钛骨组,差异有统计学意义(P<0.05);Tb.Th显著高于钛骨组(P<0.05);BS/BV、Tb.Sp显著低于钛骨组,差异有统计学意义(P<0.05)。8周时,3种种植体的BV/TV、BS/BV、Tb.Th、Tb.N和Tb.Sp差异均无统计学意义(P>0.05)。结论表面改性TC4钛合金种植体2周时即能形成更多的骨组织,骨小梁的分布更密集,骨结合能力更强,有望成为口腔种植体的优选材料。