硫酸钙骨内植入修复兔包容性骨缺损的力学分析

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1、硫酸钙骨内植入修复兔包容性骨缺损的力学分析作者：陈华，田学忠，张伯勋，于学忠，汪爱媛，胡成栋，崔旭，唐佩福，王岩【摘要】［目的］探讨硫酸钙体内植入后对骨缺损修复活动生物力学性能的影响。［方法］建立兔股骨远端包容性骨缺损模型，分别用柠檬酸化硫酸钙和Osteoset片填充修复，术后3、6、13周处死动物，进行一般观察及压凹力学实验分析。［结果］术后兔运动自如，无跛行，精神及饮食正常，切口愈合好，切口缝线自动脱落。动物处死后组织取材时未见关节腔积液及周围组织炎症反应。生物力学分析显示：术后3周时人工骨修复骨缺损区抗压缩强度、弹性模量均高于正常股骨髁水平；术后6周时缺损区抗压缩

2、强度、弹性模量较术后3周时水平下降，但低于正常股骨髁水平；术后13周时缺损区抗压缩强度、弹性模量相较6周时水平增高，并接近于正常股骨髁水平。不同时间点人工骨修复区力学强度比较分析显示2种人工骨无显著性差异，但是都显著高于同期空白对照组。［结论］在硫酸钙降解吸收、缺损区骨修复过程中，其对包容性骨缺损具有一定的力学支撑作用。柠檬酸化硫酸钙能够发挥Osteoset片相当的作用。【关键词】生物活性材料；柠檬酸化硫酸钙；Osteoset；人工骨Abstract:［Objeetive］Toreporttherepairingoffectofcancellousbonedefect

3、sulphate.［Method］Adefect5mmindiameterand12mmindeep,oralcondyle,Sulphate）cylinderorOsteosettabletsrespectively.Rabbitsechanicalanalyzingovements,spiritsandeating,goodhealingofincision.Thereaandinflammatoryresponsearoundthejoints.Mechanicalanalyzingreports:bothanti-pressivestrengthandelast

4、icitycoefficientintheartificialbonerepairbonedefectarea3alfemurcondyle;Anti-pressivestrengthandelasticitycoefficientinthedefectarea6alfemurcondyle;Anti-pressivestrengthandelasticitycoefficient13al.Mechanicsintensityoftehadnosignificantdifference,butetimeblankgroup.［Conclusion］Tosomeextent

5、,CalciumSulphatehasmechanicalsupportiveeffectsoncancellouesbonedefectinspiteoftheabsorptionanddegradationofCalciumSulphate.ThereisnosignificantdifferencebetSulphateandOsteosettablets.Keyaterial；citratedcalciumsulphate;Osteoset;syntheticbone临床对植骨材料的需求推动了对人工骨的研究和发展。在众多的无机植骨材料中，硫酸钙以其可降解性、优

6、良的生物相容性及骨传导性得到了广大临床医生认可。硫酸钙和自体骨复合作为增容剂修复大块骨缺损〔1〕，促进脊柱融合〔2〕，与抗生素复合治疗感染性骨不连〔3〕，作为各种活性因子的控缓释载体〔4～7〕是目前研究的热点问题。但是此种材料我国完全依赖进口，价格昂贵，对其的研究，我国还停留在煅烧硫酸钙水平。因此2004年9月开始作者与沈阳建筑大学材料工程学院合作〔8〕，制备出了医用外科级α-半水硫酸钙（柠檬酸化硫酸钙，citratedcalciumsulphate,CCaS）。本研究以iniBionixⅡ型，美国MTS公司）；圆形不锈钢压凹试验压头（解放军总医院修理所加工制备）。1.2

7、包容性骨缺损模型的手术制备实验用新西兰兔，氯氨酮与速眠新Ⅱ肌肉注射麻醉。仰卧位，备皮，常规消毒铺巾，选膝关节外侧切口，长约2cm，切开皮肤、皮下、关节外侧支持带，显露股骨远端，于侧副韧带与兔腓侧韧带起点之间中点处平行膝关节横轴钻一直径5mm、长12mm的圆柱形骨缺损。生理盐水反复冲洗清除骨屑和凝血块，填塞干纱布彻底止血，保持骨面干燥。1.3实验分组成年雄性新西兰大白兔28只，体重3.5～4kg，分笼饲养。随机分为3组：A组（14只）左侧植入CCaS（直径4.8mm,长10mm圆柱体），右侧植入Osteoset片；B组（7只）