含锶羟基磷灰石骨水泥强化动力髋螺钉的极限载荷性能测试

目的测试采用含锶羟基磷灰石骨水泥(Sr-HAC)强化动力髋螺钉(DHS)固定股骨粗隆间骨折后的极限载荷性能。方法 18具老年人骨质疏松股骨标本,随机分成三组,每组6例,对照组(正常标本),其中二组制成EvansⅢ型骨折模型,一组应用DHS固定,另一组应用Sr-HAC强化DHS固定,测量各组的最大载荷。结果正常标本组的极限载荷最大,Sr-HAC强化DHS内固定股骨粗隆间骨折的极限载荷次之,单纯DHS内固定组的极限载荷最小,其中Sr-HAC强化DHS组与单纯DHS内固定组相比差异有统计学意义(<0.05)。结论采用Sr-HAC DHS内固定,能提高DHS的极限载荷,可能减少内固定的失败。

含锶磷灰石骨水泥浆体的pH值及其固化体的体外细胞毒性评价

在线测量了自制含锶羟基磷灰石骨水泥(Sr-CPC)浆体在水化过程中的pH值实时变化以及各固化体在培养液中浸泡不同时间后其浸提液的pH值,并利用MTT比色法评价了该水泥固化体的体外细胞毒性.XRD与FTIR分析表明,固化体在SBF中浸泡24h后,水化产物为锶钙羟基磷灰石固溶体,而且该固溶体中含有与骨磷灰石类似的CO32-;各水泥浆体pH值的在线测量表明,不同含锶量水泥浆体的pH基本在6.5-7.8之间变化,接近中性;体外细胞毒性试验表明,不同含锶量水泥固化体的细胞毒性为0或1级,且细胞毒性与各水泥固化体浸提液的浓度、作用时间有一定的关联性.

固化条件对掺锶羟基磷灰石骨水泥凝结时间的影响

在类生理条件下制备了新型掺锶羟基磷灰石骨水泥,系统考察了固化条件,包括固化液浓度、固/液质量比、晶种含量、固化温度及掺锶量等对其凝结时间的影响规律。结果表明:合理选取稀磷酸固化液浓度、控制固/液质量比可以使该类水泥的凝结时间符合临床应用标准。固化液浓度较低时,加入适量的晶种可以有效缩短凝结时间。固化温度对掺锶羟基磷灰石骨水泥的固化过程有显著影响,提高温度促进水化进程,缩短了凝结时间。此外,相同固化条件下,掺锶量对该类水泥凝结时间有一定影响,表现出锶元素对羟基磷灰石结晶过程的阻滞效应。

梯度掺锶羟基磷灰石骨水泥的体外细胞生物学性能

背景:锶掺入羟基磷灰石骨水泥后可以改善材料的结晶性和相容性,但产生的细胞毒性以及对细胞表面黏附、增殖和表达的影响还需要深入研究。目的:观察梯度掺锶羟基磷灰石骨水泥的体外细胞生物学性能。方法:制备4组羟基磷灰石骨水泥试样,分别编为0%,1%,5%和10%掺锶羟基磷灰石骨水泥,每组取6个平行试样紫外线照射灭菌3 h备用。浸提递质为含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养液。按照掺锶羟基磷灰石骨水泥粉末质量∶浸提液=1 g∶10 mL比例配制。选用L-929成纤维细胞和幼兔成骨细胞,对成骨细胞进行鉴定。扫描电镜观察幼兔成骨细胞在梯度掺锶羟基磷灰石骨水泥表面的黏附和增殖情况,细胞的表达情况采用碱性磷酸酶活性检测法检测。结果与结论:①不同掺锶量羟基磷灰石骨水泥的细胞毒性评级均为0或1级,各试样的细胞毒性与其掺锶量、作用时间、浸提液浓度有一定关联性。②适量锶元素的加入可以促进成骨细胞的黏附、增殖及表达,改善材料的溶解动力学,提高其生物降解性,更加符合临床要求。但目前尚缺乏有关的远期实验结果。

含锶磷酸钙骨水泥的制备及性能研究

通过混合磷酸四钙、磷酸氢钙、磷酸氢锶及稀磷酸制备了一种含锶磷酸钙骨水泥(Sr-CPC),研究了水泥固/液比、含锶量及仿生浸泡时间对其结构组态及抗压强度的影响.结果表明,不同组分的CPC在调和浆体时均存在最佳固/液比,且对应的凝结时间适合临床手术要求;Sr-CPC试样在模拟体液(SBF)中浸泡24h后固化产物为含锶缺钙羟基磷灰石;适量锶的加入及较短时间仿生浸泡均可显著改善Sr-CPC固化体的抗压强度,并且浸泡过程对固化体抗压强度的影响主要体现在其微观结构的变化.

Si-HA纳米粉体的超声共聚法制备及其骨水泥的力学性能

采用超声共聚法制备了含硅羟基磷灰石Si-HA纳米粉体,并用柠檬酸与丙烯酸制成的固化液与之按一定比例调制成含硅羟基磷灰石骨水泥Si-HAC。采用XRD和FESEM对Si-HA纳米粉体的晶相、粒度、结构和表面形貌进行了分析表征,并用万能材料试验机测定了所得Si-HAC骨水泥的力学性能。研究结果表明,将硅源TEOS加入到具有较强碱性的Ca(OH)2氨水前驱液中能有效避免TEOS的水解漂浮,使钙硅均匀混合;将超声空化作用施加于Ca(OH)2和H3PO4外加硅源的反应体系,进行超声共聚,能有效防止次生相的形成,合成的纳米粉体纯度高,结晶细腻而均匀;将硅掺杂的Si-HA纳米粉体与柠檬酸/丙烯酸固化液调制成Si-HAC骨水泥能有效提高其力学性能,尤以4%Si最佳。

香港发明新型生物活性骨水泥

香港大学医学专家经过5年研究，最近研制出新的含锶羟基磷灰石和D-GMA树脂的生物活性骨水泥。该生物活性骨水泥，不但容易与骨骼接合，更有促进新骨形成之效，适用于无法自行长出新骨的年长病人。

负重对生物活性骨水泥与骨结合界面微力学及化学成分的影响

目的探讨负重对含锶羟基磷灰石(Sr-HA)生物活性骨水泥与骨结合界面微力学及化学成分的影响。方法12只兔随机分为两组,将Sr-HA活性骨水泥注入其中一组兔的髂骨内(非负重状态),另一组中,Sr-HA活性骨水泥被用于单侧半髋关节置换(负重状态)。术后6个月,我们分别对两种状态下骨与Sr-HA活性骨水泥界面的组织学、化学成分及力学特性等进行了研究和比较。结果组织学观察可见,在两种状态下,骨与Sr-HA活性骨水泥均能紧密结合。但负重组的骨-骨水泥界面可见活跃的新骨形成及骨的重建。能谱(EDX)分析的结果显示:负重组界面的钙与磷含量明显高于非负重组。此外,两种状态下,界面的力学性能表现出不同的特性:负重组界面的杨氏模量及硬度高于骨及骨水泥;而非负重组界面的力学性能介于骨与骨水泥之间。结论负重有利于骨的代谢及骨-骨水泥界面的力学特性。

生物活性骨水泥的孔隙率与骨水泥全髋关节置换术后假体早期位移的相关性研究

[目的]比较全髋关节置换术后早期新型生物活性骨水泥即含锶羟基磷灰石骨水泥（Sr—HA）与传统的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥（PMMA）对假体固定的效果。[方法]从2008年5月～2009年12月在香港玛丽医院行全髋关节置换术的9例（10膝）患者随机分为观察组和对照组，分别使用Sr—HA骨水泥与PMMA骨水泥固定股骨柄，于术后1周、3个月、6个月及12个月随访使用放射立体照相测量分析技术（RSA）测量股骨柄相对于股骨的位移，记录Harris髋关节评分，并于实验室使用显微CT扫描测量两种骨水泥的孔隙率进行比较。[结果]所有患者手术经过顺利，无血管神经损伤、肺栓塞等并发症。RSA结果显示Sr—HA组有3例假体的下沉均超过1mm，而PMMA组假体的下沉全部在1mm以内。两组患者的Harris髋关节评分在术后均有明显改善。显微CT扫描结果显示Sr—HA骨水泥的孔隙率高于PMMA骨水泥，两者之间差异有统计学意义（P〈0．01）。[结论]两组患者术后均无明显临床症状，含锶羟基磷灰石骨水泥相对较高的孔隙率可能是导致全髋关节置换术后早期假体位移的原因。