多孔中空柱状钛种植体复合牛骨形成蛋白的实验研究--中国口腔网
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ⅰ生物力学测试
【摘要】目的：通过抗拔力和抗扭转力测试，评价种植体的生物力学性能。方法：将多孔中空柱状钛种植体与牛骨形成蛋白复合（b组）植入狗的股骨中，以实心柱状种植体（a组）及单纯多孔中空柱状钛种植体(c组)为对照，分别于植入后2，4，8，16，24周处死动物，进行抗拉拔力及抗扭转力测试。结果：在各时间点，b组的剪切强度都明显高于a组，除植入后24周，b、c两组的剪切强度无明显差异外，其余时间点b组都明显高于c组;扭矩值随时间增大，各时间点上，b组均大于a、c两组，c组大于a组。结论：骨形成蛋白与中空多孔种植体复合，可提高种植体的力学性能，缩短种植周期，有重要的临床应用价值。 本实验是bbmp复合多孔中空柱状钛种植体－骨界面结合的系列动物实验研究的一部分，其目的是通过抗拉拔力及抗扭转力测试，评价种植体植入后不同时期的生物力学性能，探讨提高种植体—骨界面的骨形成速度及界面结合强度的可能性。用自行研制的多孔中空柱状钛种植体，与bbmp复合，利用bbmp的高效骨诱导活性及多孔中空种植体与骨的机械锁结力，以期建立一种良好的种植体系统，达到早期、快速、完整的骨结合性功能整体。
1材料和方法
1.1实验动物 采用10只健康成年杂种狗，雌雄不限，体重10～13kg。1.2实验材料 多孔中空柱状钛种植体由华西医科大学口腔重点实验室设计、研制。将纯钛棒加工成长10mm，直径4.0mm的中空柱状种植体，侧面有小孔30个，对称分布，底面1个小孔，相互贯通。小孔直径均为1.0mm，种植体上部3mm加工成螺纹状，为植入后露出骨面的部分，并有与之配套s的愈合帽，以保护螺纹。
表1三组种植体不同时间剪切强度值(±s)单位mpan=8
时间（周）
a
b
c
p1
p2
2
0.582±0.02
2.235±0.12
1.042±0.09
＃
＊
4
1.291±0.07
8.483±0.10
4.375±0.12
＊
＊
8
82.369±0.09
11.793±0.09
6.857±0.14
＊
＊
16
163.169±0.13
12.537±0.08
9.211±0.14
＊
＊
24
243.825±0.06
13.131±0.13
11.051±0.25
＊
＃
注：p1为a/c间比较的概率，p2为b/c间比较的概率＊为p<0.05，＃为p>0.05
bbmp参照杨连甲[1]方法提取、纯化，并证实其生物学活性。将bbmp加入多孔中空柱状钛种植体底面的小孔，形成实验组复合种植体（b组），对照组采用同等规格的实心柱状钛种植体(a组)，及不复合bbmp的多孔中空柱状钛种植体（c组）。1.3实验方法 将实验动物随机分成5组，每组2只。采用3％戊巴比妥钠（30mg/kg）腹腔内注射全麻后，在无菌条件下手术。于一侧股骨内侧切开皮肤、皮下组织，沿肌间隙钝性分离达股骨，切开骨膜，暴露股骨皮质，用低速牙科钻在生理盐水持续冲洗冷却下，于外层骨皮质钻6个孔，孔间相隔10mm，孔径略大于种植体外径。钻孔完成后，用大量生理盐水冲洗，去除骨碎屑，随机植入a、b、c三种种植体，轻压使其就位，其长轴与骨长轴相垂直，且高出骨表面约3mm。3种种植体每组数量相同，位置随机分配。对侧股骨同法植入。术中给予静脉滴注青霉素，术后3天肌注青霉素及庆大霉素，预防感染。 分别于术后2、4、8、16、24周各处死一组动物，用金刚砂片将标本制成含种植体的小骨块，使两个切面相互平行。采用特制的夹具在四川联合大学力学测试中心万能力学试验机（ag－10ta型，电子式）上作拉出试验（push－outtest），记录瞬间最大载荷，然后测截面积。测面积方法：将种植体从测试后的标本中取出,沿标本长轴与种植体相垂直的方向剖开，于种植体－骨界面随机取4个位置，直接测量种植体－骨界面接触长度，求其平均值，代入公式：
p为剪切强度，f为拉出试验的最大载荷，d为种植体直径，h为平均接触长度。 对所得结果进行统计学分析，采用t检验(α=0.05)。在nj－50b型扭转试验机上作扭转试验（torquetest），所得结果采用t检验进行统计学分析。
2结果
表1示不同种植体植入后在各时间点的剪切强度的比较结果。由表可见，三种种植体植入后其界面剪切强度均随植入时间延长而增大，在4周内增大明显，之后呈平缓上升趋势；在各时间点，b组的剪切强度都明显高于a组，除植入后24周，b、c两组的的剪切强度无明显差异外，其余时间点b组都明显高于c组；a、c两组在植入后16周才达到较高水平，而b组在植入后8周即接近其最大值；b组4周时的剪切强度与c组16周时接近。 图1为不同种植体剪切强度均数比较的直方图。由图可见，三种种植体植入后其界面剪切强度随植入时间增加，b组剪切强度高于a、c两组，对照组c最小；在2周与4周期间，b组剪切强度的增高最为明显。 表2示三种植体植入后在各时间点的扭矩值的比较结果。由表可见，三种种植体植入后其扭矩均随植入时间增加增大，植入4周后开始变大，在16周内有明显的上升。b组在早期（4、8周）上升最为明显，而在24周，b、c两组扭矩值差异无显著性。 图2示三种种植体在各时间点扭矩均数比较的直方图，可见扭矩值随时间增加增大，各时间点上，b组均大于a、c两组，c组大于a组，且b组4周时的扭矩值已近于c组16周时的扭矩值。
图1不同时间三组种植体剪切强度均数比较的直方图
图2不同时间三组种植体扭矩均数比较的直方图
表2扭矩测定值(＋s)单位ncmn=8本新闻共2页,当前在第1页12
出处：中国口腔种植学杂志
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