硫酸钙/纳米羟基磷灰石构建人工骨材料的实验研究

目的探索将纳米羟基磷灰石(n-HA)/硫酸钙与半水硫酸钙(2CaSO4·H2O,CSH)组合构建一种新型的人工骨材料,研究其降解速度、理化特性及物质的变化过程,并对该变化与构建人工骨材料的成骨活性的相互作用及关系进行分析。方法模拟人体体液SBF9#浸泡液,将5组样品进行浸泡测试;5组分别是:n-HA、CSH、CSH/10wt%HA、CSH/20wt%HA和CSH/40wt%HA,测定钙磷元素释放速率、失重率及CSH/HA变化并对复合人工骨材料表面形态作扫描电镜观察和XRD分析。结果体外浸泡后,n-HA在24h内质量失重50%,24h后基本稳定;CSH外形及失重变化稳定,但2周后仅剩余少量,到17天时完全降解;3组复合材料质量失重及外形变化不大。5组在浸泡后24h内均有Ca释放,但n-HA组的Ca释放低于其他4组,各组均有P元素释出,但随时间逐渐减少。XRD结果分析:复合人工骨材料浸泡中的峰值下降,HA峰值强度增高。电镜观察到浸泡后复合材料形成新的晶体形态。结论本研究将硫酸钙、纳米羟基磷灰石2种材料复合,其主要成分存在相互作用,在模拟人体体液浸泡的环境下出现表面Ca、P元素的释放-吸附动态过程并新生磷灰石层,材料的降解速度可通过调节成分配比而加以控制。

α-半水硫酸钙骨修复材料修复犬股骨髁缺损的实验研究

目的研究α-半水硫酸钙人工骨对犬股骨缺损的修复作用。方法 18只健康成年雄性家犬,建立双侧股骨下端骨缺损模型,随机分成3组,每组6只。A组:右侧植入自制α-半水硫酸钙,左侧植入Osteoset片;B组:右侧植入自制α-半水硫酸钙,左侧骨缺损处不植入任何材料作为空白对照;C组:右侧骨缺损处不植入任何材料作为对照,左侧植入Osteoset片,分笼饲养,分别于术后4、8、12周处死动物,行大体观察、X线观察、HE染色组织学观察、骨密度检测、骨组织计量分析。结果 X线观察显示,骨缺损处植入的α-半水硫酸钙和Osteoset人工骨逐渐降解吸收,被新生的骨组织取代,同期空白对照侧仅在骨缺损边缘处仅见少量新生骨组织。组织学观察显示,各期α-半水硫酸钙和Osteoset人工骨植入区边缘可见分布密集的骨小梁和较多核深染的骨细胞,而同期空白对照侧缺损处骨小梁较稀疏,骨细胞数量较少。骨密度检测显示,各期两种人工骨植入部位骨密度无明显差别,均明显高于空白对照组。骨组织计量分析显示,各期两种人工骨材料植入区新生骨量无明显差别,但均显著多于同期空白对照组新生骨量。结论α-半水硫酸钙人工骨成骨能力与Osteoset人工骨一样,能够修复包容性骨缺损,是一种理想的人工骨植入材料。

涂饰PLGA载三联抗痨药人工骨的体外释药研究

目的探讨涂饰聚乳酸/聚乙醇酸共聚物(PLGA)的载三联抗痨药硫酸钙/聚氨基酸人工骨体外药物释放情况。方法避光环境下按照优化配方,制备载药与非载药人工骨,用PLGA溶液浸润涂饰,干燥、灭菌后,以模拟体液为介质进行浸泡释放实验。用HPLC法检测不同时段异烟肼(INH)、利福平(RFP)、吡嗪酰胺(PZA)三种药物的释放浓度。结果涂饰PLGA载三联抗痨药人工骨在第3天的释药浓度:INH为(62.32±1.20)μg·m L-1,RFP为(2.84±0.32)μg·m L-1,PZA为(214.28±9.53)μg·m L-1。INH在第19周的检测浓度为(0.52±0.12)μg·m L-1,后未检测到;RFP第18周的检测浓度为(1.46±0.33)μg·m L-1,后未检测到;PZA第20周的检测浓度为(0.69±0.03)μg·m L-1,后未检测到。涂饰PLGA载三联抗痨药人工骨,在17周时异烟肼的释放量占总载药量的43.51%;16周时,利福平与吡嗪酰胺的释放量占各自总载药量的15.92%、48.42%。空白对照组在有效检测时间段未出现药物峰。结论涂饰PLGA载三联抗痨药硫酸钙/聚氨基酸人工骨,可以稳定缓慢释放药物,使病灶局部的药物浓度维持在较高的水平。

硫酸钙人工骨对山羊下颌骨牵引成骨的影响

目的建立山羊双侧下颌骨牵张成骨实验动物模型,探讨硫酸钙人工骨对山羊下颌骨牵引成骨区新骨生成的作用及局部使用硫酸钙对血清总钙的影响。方法8只山羊随机分为A组(硫酸钙组)和B组(对照组),建立牵引成骨(Distraction Osteogenesis,DO)模型。A组预牵开3mm间隙,注入硫酸钙人工骨;B组常规牵引。两组均于术后第5天开始,以0.5mm/12h的速度牵引,A组连续牵引7d,B组连续牵引10d,两组颌骨总延长距离均达到10mm。术前及术后早期检测血清碱性磷酸酶(ALP)和血清总钙浓度。牵引结束后第6周取材,对新生骨大体标本、影像学、组织学、骨密度及生物力学等指标进行观察检测。结果所有山羊下颌骨均延长了约10mm,A组血清ALP浓度、新生骨小梁面积百分比、骨密度及三点弯曲断裂最大载荷值均比B组高(P<0.05),而血清总钙浓度与B组相比差别无显著性(P>0.05)。结论动物实验表明,硫酸钙人工骨在牵引成骨的早期对新骨的形成具有促进作用,且局部应用硫酸钙对血清总钙浓度无明显影响,具有良好的生物相容性。

小腿组织瓣联合载抗生素硫酸钙人工骨治疗胫骨骨髓炎

目的观察应用小腿组织瓣联合载抗生素硫酸钙人工骨治疗胫骨骨髓炎的手术方法和临床疗效。方法2018年7月至2021年1月,宝鸡第三医院手显微外科应用小腿组织瓣联合载抗生素硫酸钙人工骨(或加髂骨混合植骨)治疗胫骨骨髓炎16例。男10例,女6例;年龄15~64岁,平均41岁。对5例急性感染期创面或慢性骨髓炎急性发作期患者,先给予局部换药引流或扩创后VSD处理,全身抗感染或预防感染治疗,待急性感染期过后再彻底扩创、应用小腿组织瓣联合载抗生素硫酸钙人工骨填塞空腔、覆盖创面,予以修复重建;对11例慢性低毒性骨髓炎患者,给予彻底扩创后应用小腿组织瓣联合载抗生素硫酸钙人工骨一期填塞空腔、覆盖创面,予以修复重建。对7例扩创后骨缺损较多或空腔较大者,给予硫酸钙人工骨和自体髂骨混合植骨,采用肌瓣或肌皮瓣嵌合修复。组织瓣切取大小为2.0 cm×3.5 cm~12.0 cm×23.0 cm。通过门诊随访观察其临床疗效,参照McKee等骨感染治疗标准对疗效进行评价。结果除1例组织瓣远端坏死经换药愈合外,其余组织瓣均顺利成活。随访12~40个月,平均18个月。1例骨髓炎术后1年复发,给予再次彻底扩创后,应用载抗生素硫酸钙人工骨联合自体髂骨混合植骨后痊愈。其余骨髓炎均顺利治愈,组织瓣外形、质地均良好,半年后不同程度地恢复保护性感觉,1年后肢体恢复负重及行走功能。按照McKee等骨感染治疗标准对疗效进行评价:治愈11例,好转4例,复发1例,总有效率93.8%。结论应用小腿组织瓣联合载抗生素硫酸钙人工骨治疗胫骨骨髓炎,治愈率高,疗效显著,可明显减少手术次数,缩短病程。