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陶对陶全髋关节置换在Crowe Ⅳ型髋关节发育不良中的疗效观察
目的:观察陶瓷对陶瓷全髋关节置换术(THA)在CroweⅣ型髋关节发育不良(DDH)中的临床应用效果.方法:回顾性分析2008年4月至2015年12月由同一名高年资医生应用第3代或第4代陶瓷对陶瓷界面对CroweⅣ型DDH 行THA患者111例(137髋),单侧85例,双侧26例,年龄18～68(38.88±10.83)岁,随访时间12～96(41.16± 21.50)个月.术前及术后随访均拍摄X线片进行观察,并采用Harris评分对临床效果进行评价.观察术后Harris评分的改善,陶瓷碎裂、异响以及脱位等并发症的发生率.结果:Harris评分由术前56.54±15.67提高至术后88.30±6.86(P=0.017).未发现假体周围明显骨溶解,无陶瓷碎裂发生.3髋分别因感染、股骨柄松动、下肢不等长翻修;3髋脱位.77例患者记录步态及髋关节活动度,其中69例患者髋关节屈曲可达120°以上.结论:在CroweⅣ型DDH行THA中应用陶瓷对陶瓷界面可达到较好的临床效果.
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椎体成形术后骨水泥-骨界面相关生物学研究
目的 观察椎体成形术后椎体内骨水泥(PMMA) -骨界面生物学变化.方法 模仿人椎体成形术,将PMMA复合生物骨水泥注入兔椎体内,利用组织形态学、RT-PCR及Western-blotting等方法动态观察骨水泥-骨界面骨组织中血管内皮生长因子(VEGF)及Ⅰ型胶原表达及周围骨组织反应和修复情况,应用免疫组织化学法观察骨钙素( osteocalcin,OC)动态表达.结果 PMMA术后1h及24 h VEGF的表达减少,术后3dVEGF表达明显增加,至7d时再次降低,4～12周VEGF表达明显增加.PMMA注入后1h胶原表达增加,24h～3d持续升高,7d～12周Ⅰ型胶原均高表达,12周时仍有较高表达,与正常的表达时间有一定区别,主要表现为时间延后;7d时OC表达逐渐升高,术后4周时对照组OC明显升高.HE染色显示此时骨化已完全.结论 PVP术后PMMA灌注剂对界面骨小梁组织有一定损伤.VEGF及Ⅰ型胶原参予PMMA骨水泥-骨界面损伤的修复;骨水泥未造成界面骨小梁组织的不可逆性损伤及骨组织的矿化.
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股骨头缺血坏死患者的股骨近端骨改变
有研究显示,骨与假体界面或骨水泥与骨界面的松质骨不正常而引起固定失败[1].我们通过观察了解固定假体的股骨近端的骨质情况.
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影响种植体及其周围组织应力分布的原因分析
人工种植体-骨界面应力分布受多种不同因素影响,包括悬臂梁的存在、种植牙的受力角度、种植体长度、直径和锥度、种植体杨氏模量,种植体基台类型与种植体-骨结合率等.本文就这些因素对种植体-骨界面应力分布的影响,作一综述.
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犬埋植型与非埋植型种植体骨界面改建的组织学定量测定
在恢复缺失牙的治疗中,临床上传统的埋植型种植体应用已较广泛,但随着人们对种植体骨界面生物力学研究的深入,有学者提出种植体植入后给予适当的功能刺激有利于骨的生长和改建 [1].我们通过组织学定量测定,比较两者受载后种植体-骨界面改建的动态变化,从定量的角度分析其种植体-骨界面结合的异同.
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平台转换理念对种植体设计的影响
自20世纪80年代Br(a)nemark教授提出骨结合理论以来,现代口腔种植技术得到了迅速发展,两段式骨内种植体成为主流.在临床实践和研究中人们逐渐认识到种植体-骨界面及种植体-软组织界面的重要性.近年来,随着人们对种植体美观、功能及长期稳定性的进一步探求,两段式种植体种植体-基台界面(implant-abutment junction,IAJ)的研究成为热点.
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人工关节假体表面处理相关技术的研究进展
人工关节假体骨接触界面表面处理的基本目的是尽可能改善假体-骨界面生物学及力学状态,以达到良好的固定效果.
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骨质疏松与骨整合
随着人类平均寿命的增加,骨质疏松性骨折的发病率也逐年增加,需要进行内固定或人工关节置换手术,以恢复患者肢体的运动功能.影响手术后长期效果的因素包括植人物与宿主骨界面的初始稳定性、植入物与骨之间的整合程度等.
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植入物-骨界面微动的试验和计算分析的对比
在全髋关节置换术中,假体-骨界面处的微动影响着假体的长期生存率.通常使用固定在假体和骨骼上的传感器来对这些微动进行测定,这些传感器一般位于远离界面的位置.由于假体-骨系统并非刚性,所以这种做法可能产生误差.虽然对上述误差的具体数值无法通过目前的试验进行评估,但可以通过有限元分析法(finite element method,FEM)进行研究.界面上的实际微动与试验条件下测得的微动并不一致,针对这一假设,使用特定的(已得到验证的偏转实验)有限元模型进行检验.采用有限元模型模拟出一个“试验”方法来对微动进行测量.通过模拟测定点之间的距离来实现这一“试验”方法；假体的测定点选在界面上,而骨的测定点则选在骨的外表面上.结果显示:使用界面上的点和使用远距离的参照点进行计算时,获得的微动结果之间没有相关性.此外,采用后一种方法计算得到的微动明显更大.缩短参照点之间的距离,则误差减小,但相关性不变.如使用距实际界面尚有一段距离的骨性参照点的微动测定系统,则必须谨慎解读结果.
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植入物-骨界面微动的试验和计算分析的对比(二)
结 果一、FEM模型的验证——偏转将CLS重建和Epoch重建的6个位置(图4)在X、Y、Z方向偏转的FEM数据和试验数据汇总.CLS重建结果显示将所有方向的数据汇总后,与试验测定的结果有非常好的相关性(k=0.95,r=0.96,P＜0.05).Epoch模型与试验测定结果的相关性也不错,尽管对结构刚度有些高估(k=0.62,r2=0.88,P＜0.05).对于Epoch,X、Y、Z方向所有标记物偏转的相关性分别为r2=0.72、0.73、0.90;对于CLS,则分别为r2=0.84、094、0.91.
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下颌后牙双端种植桥及其支持组织修复前后三维有限元模型的建立
背景:三维有限元分析法是研究种植桥及其周围骨组织力学分布规律的重要手段,其精度受控于模型的准确及对真实状态的模拟.目的:建立下颌后牙双端种植桥及其支持组织修复前后的三维有限元模型.方法:利用Pro/E建模软件与CT结合,建立部分下颌骨、牙冠以及种植体的三维实体模型,通过无缝接口功能导入有限元软件中,终分别建立双端种植桥修复前后的有限元模型.结果与结论:采用CT扫描技术、Pro/E与ANSYS软件相结合所建立的下颌种植桥及其支持组织修复前后模型切实可行,具有高度的几何相似性和力学相似性,可满足模拟加载的需要.
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后牙区倾斜种植修复后不同设定受力下骨界面生物力学有限元分析
背景:因下颌后牙单颗牙缺失受条件所限,常规轴向种植难以实现.针对此问题,有学者采用倾斜种植技术结合角度基台进行修复,但对于倾斜种植用于后牙区及倾斜种植角度设计的安全性目前相关研究有限.目的:对下颌后牙区进行不同角度的偏舌侧倾斜种植修复,分析在相同动态载荷下种植修复后的骨界面生物力学.方法:借助于锥形束 CT、DICOM 等多种软件联合应用,建立下颌后牙区舌向不同倾斜角度的种植体冠修复模型,冠优化设计,对冠模拟磨牙咀嚼周期施加动态载荷,运用三维有限元软件Ansys对各界面的应变、应力进行分析.结果与结论:①在轴向种植和种植体偏舌侧倾斜5°、10°时,在咀嚼周期的垂直向、颊偏舌与轴呈45°、舌偏颊与轴成45° 3种受力状态下,骨界面应力大值为53.8 MPa,应变大值为2671微应变;②当种植体偏舌侧倾斜15°时,此模型种植体尾部边缘接近皮质骨与松质骨交界处,骨界面在各个受力状态下产生的应力、应变均明显大于其余种植角度;③当种植体偏舌侧倾斜20°时,种植体尾部边缘已越过皮质骨与松质骨交界处,与皮质骨发生接触,由皮质骨对种植体尾部形成支撑,骨界面应变、应力较小.并且,此研究应力集中的部位均在种植体颈部周围的骨皮质内,而松质骨内的应力值较小,应变大值可出现在骨界面与种植体颈部或尾部接触部位;④通过此模型分析研究,可以在下颌后牙区行10°以内的偏舌侧倾斜种植,并且倾斜种植应避免使种植体尾部边缘位于皮质骨与松质骨交界处.
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不同方法重建手指屈指深肌腱止点的生物力学研究
屈指深肌腱(Flexor Digitorum Profundus,FDP)Ⅰ区和Ⅱ区损伤的修复均需重建FDP止点[1].肌腱止点重建应承受术后早期功能练习所产生的负荷,为肌腱-骨的愈合提供基础.Pulvertaft's法因断裂率低而广泛用于屈肌腱移植的近端吻合,而末节指骨肌腱止点重建的方法因效果不理想而存在争议[2].Bunnell早对纽扣法进行了描述,在临床上广泛用于肌腱-骨界面的止点重建,此技术随着不同缝合方法和材料的出现得到改进[3].近年来,骨锚在临床上广泛应用于肌腱-骨界面的止点重建,其优点是不需外部缝线固定且增大了修复强度[4].用螺钉将带有骨块的跖肌腱固定于末节指骨重建FDP止点,术后可早期主动功能练习[5],但无相关的生物力学报道.由于自体滑膜内肌腱来源有限,带骨块的异体滑膜内肌腱容易获得而用于膝关节前交叉韧带的重建[6].带骨块的异体滑膜内肌腱移植可同样用于FDP止点重建.本研究通过体外评价纽扣法、骨锚法和带骨块的异体滑膜内肌腱移植重建FDP止点的生物力学特性,为临床修复提供理论依据.
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悬臂梁长度对种植牙周骨界面应力分布规律影响的三维有限元分析
目的：为了探讨悬臂梁的存在及其长度对种植牙周骨界面应力传递、分布规律的影响。方法：采用三维有限元方法从理论上探讨了悬臂梁的存在及其长度对种植牙周骨界面应力传递、分布规律。结果：悬臂梁存在时加大了靠近悬臂梁端种植牙周颈部密质骨内的大压应力、大拉应力随悬臂梁长度的增加其应力也随之增加。统计学比较相互间有显著差性P＜0.001。悬臂梁存在与加长均由颈部密质骨承担主要应力相互间有显著的差异性P＜0.0001。颈周密质骨横断面观见悬臂梁式种植牙大压应力位于靠近悬臂梁端种植牙远中侧大拉应力则位于近中侧。结论：悬臂梁的存在及长度的增加使靠近悬臂梁侧种植牙颈周应力比近中种植牙颈周骨内应力加大显著，各种植牙间骨内应力分布不均悬臂梁的存在加大了靠近悬臂梁侧种植牙颈周的大拉、压应力使颈部应力集中更加明显应力完全由颈周密质骨承担，使种植牙周颈部骨吸收更加剧。
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影响人工种植牙一骨界面应力分布规律因素的多元逐步回归分析
目的:为了探讨人工种植牙-骨界面应力分布规律.方法:应用三维有限元和多元逐步回归分析方法,对影响骨界面应力分布的一些因素,根据种植牙颈周骨内应力值进行了统计分析.结果:找出了影响种植牙周骨界面应力分布的主要因素,建立了回归方程,揭示了不同影响因素与颈部应力分布规律间的数量关系.结论:影响种植牙周颈部骨内应力和大小的主要因素是悬臂梁的存在、多个种植牙上部结构杆的连接及受力角度的改变.单个种植牙种植时,影响颈周应力集中是载荷角度的改变.
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C/C-SiC复合材料-骨结合界面的组织学研究
目的 通过动物实验分析C/C - SiC复合材料与骨组织结合界面生长情况,初步判定C/C - SiC作为种植体修复材料的可行性.方法 将24只日本大耳白兔,随机分为A、B、C3组(每组8只),将实验材料(C/C - SiC)和对照材料(Ti),植入兔股骨内,A、B、C组对应取材时间为1个月、2个月、3个月,将带有种植体材料股骨标本脱钙、苏木素-尹红染色及扫描电镜观察两种种植体与骨组织结合界面生长情况.结果 在术后1个月时,两种种植体材料与骨组织界面成骨细胞数和接触率无显著差异,在术后2个月时,实验材料与骨组织界面成骨细胞数和接触率均与对照材料有显著差异,实验材料与骨组织结合要滞后于对照材料,到术后3个月时,两种种植体材料与骨组织界面成骨细胞数和接触率均无显著差异,实验材料达到骨结合.结论 C/C - SiC复合材料植入兔股骨内术后3个月,种植体材料与骨组织能形成良好的骨结合.
关键词： C/C-SiC复合材料 骨界面 骨结合 组织学研究 兔 -
种植体支持的上颌无牙颌固定义齿三维有限元建模
目的:建立种植体支持的上颌无牙颌固定义齿三维有限元模型,以便分析种植固定桥及上颌骨的应力分布,为临床应用提供参考.方法:选择1例上颌牙列缺失,牙槽骨中度吸收的志愿者,对其头颅部进行锥形束CT(cone-beam-computed tomography,CBCT)扫描,并利用计算机软件进行数据转换,完成上颌骨三维实体模型的重建;利用光学测量与平面影像测量相结合的方法,完成Bego种植体(L=13 mm、D=4.5 mm)的精确建模;并用激光扫描的方法完成种植固定桥的建模,为后面的有限元分析提供准确的数据.结果:成功地建立了种植体支持的上颌无牙颌固定义齿三维有限元模型,并在保持原模型力学相似性的基础上对其进行了简化,提高了分析效率和精确性.结论:基于CBCT扫描、三维激光扫描、逆向工程技术和快速成型技术建立种植体支持的上颌无牙颌固定义齿几何模型,利用有限元软件进行网格划分生成有限元模型的方法是可行的,并保证了很好的几何相似性.
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微动与人工关节松动
一、微动(micromotion)的产生从广义来看,人工关节设计中除用于功能活动的关节负重面(bearing surface)以外,任何发生在关节表面或关节内部界面上的微量的相对位移均可视为微动.临床上所定义的微动多指与假体松动有直接关系的,发生在假体-骨或骨水泥-骨界面的微量活动.
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PET纤维编织材料与骨界面结合的实验研究
[目的]通过将编织材料植入动物胫骨骨隧道内,观察4种PET纤维编织材料与骨界面的结合情况,以及植入材料对活体动物是否存在急性或者长期毒性作用,进而探讨此材料未来作为一种人工韧带或肌腱编织材料应用于临床及组织工程的可行性.[方法]①选取健康新西兰大白兔16只,随机分为4组,重建双后肢胫骨隧道,每只动物对应一种材料,分别于术后2、4、8、12周取材做大体观察,髓腔直径测量,组织学观察,对实验数据行重复测量的两因素多水平分析；②健康新西兰大白兔4只,分为两组,实验组2只,对照组2只,重建模型同上,分别在术后14 d、6个月取主要脏器做石蜡切片HE染色,所得实验数据、图片指标行统计学分析.[结果]①大体观察:16只实验动物伤口均愈合良好,4种PET纤维编织材料的骨隧道内部分均无松弛,且肌肉、筋膜将材料的隧道外部分包裹良好；②隧道直径测量:各个骨隧道的隧道直径均无明显变化,无骨组织及软组织侵蚀现象；③组织学观察:PET纤维编织材料可以和骨组织形成新生骨的直接连接,新生骨可长入材料纤维束间,对纤维编织材料的纤维束形成紧密包裹,使得编织材料与骨界面具有较强的结合力；④PET纤维编织材料对实验动物无急性或长期毒性作用.[结论] PET纤维编织材料植入动物骨隧道后,对活体实验动物无急性或者长期的毒性作用,且在不同的时间点,均有骨样组织及新生骨与编织材料的纤维束包裹或者长入纤维束的间隙中形成紧密结合,使得编织材料与骨质形成直接连接,促进材料-骨的结合,增强材料-骨愈合的强度,是一种理想的有望用于临床或者组织工程上的人工韧带或肌腱制作的编织材料.
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人工韧带与骨界面结合的实验研究
[目的]利用韧带先进加强系统(ligament advanced reinforcement system, LARS)重建实验动物的前交叉韧带(anterior cruciate ligament, ACL),研究LARS人工韧带与骨界面结合的情况.[方法]取雄性成熟波尔山羊24只,随机分成3组.利用临床ACL重建系统建立动物实验模型.分别于术后4、8、12周取材做大体观察、组织学、影像学和生物力学检查.所得实验数据进行统计分析.[结果](1)术后4周组织学显示韧带-骨界面充满大量的疏松结缔组织,可见到炎细胞浸润表现;术后8周韧带-骨界面之间有新骨形成.部分标本出现Sharpey纤维结构;术后12周韧带-骨界面见大量的Sharpey纤维结构及大量的成纤维细胞.未见钙化软骨;(2)对第3组实验动物术后4、8、12周进行影像学检查,然后利用eflime图像处理软件所得数据进行统计学分析.结果显示有显著性统计学差异(P<0.01);(3)生物力学测试发现,在不同时间点均将韧带从骨隧道中拉出,韧带无一断裂.结果显示没有统计学差异(P>0.05).[结论]LARS人工韧带重建ACL后,其两端骨隧道中韧带-骨界面可通过Sharpey纤维结构,形成间接连接,促进韧带-骨的结合,增强韧带-骨愈合的强度.
