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羟基磷灰石涂层人工髋关节应用于中青年患者的临床观察
目的:观察羟基磷灰石涂层人工髋关节应用于中青年患者的临床效果.方法:对61例64个髋使用同一种羟基磷灰石涂层人工髋关节假体的中青年患者进行临床和放射线随访观察.随访时间为24～59个月(平均40个月).结果:后一次随访时,病人术髋的关节功能评估均为优良,平均Harris评分93分.股骨髓腔内骨化的发生率为89%;股骨柄及髋臼骨-假体界面的评估均为骨性稳定.结论:羟基磷灰石涂层的人工髋关节应用于中青年患者取得了满意的短期疗效.
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非骨水泥型膝关节假体的临床应用进展
骨水泥固定型假体广泛应用于全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA),被称为TKA的"金标准",约占所有TKA的95.2%;而在19世纪80年代兴起的非骨水泥型膝关节假体因较高的早期失败率应用受到很大限制.如今,随着假体材料、制作工艺的进步与革新及患者年轻化,非骨水泥型膝关节假体再次成为热点.常见的非骨水泥型假体包括羟基磷灰石生物活性涂层、钛涂层和多孔钽金属骨小梁假体等,均获得较好的临床随访结果,并依靠骨长入生物固定理念获得更低的无菌性松动率和较高的假体长期生存率,更适合于活动量较大的年轻患者.本文就非骨水泥型假体的特点及临床应用等问题进行综述.
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羟基磷灰石涂层假体全髋置换术的早期疗效分析
背景:目前,在全髋置换术中,羟基磷灰石涂层人工股骨柄假体的疗效是否优于非涂层假体仍存在争论.目的:探讨采用羟基磷灰石涂层假体行全髋置换术的早期疗效.方法:2007年2月至2010年3月采用羟基磷灰石涂层假体全髋置换术300例,男157例,女143例；年龄34～73岁,平均67.1岁.分别于术后1、3、6个月、1年及之后的每年随访.术前、术后随访拍摄髋关节正侧位X线片并采用Gruen分区评价羟基磷灰石涂层股骨柄假体,采用DeLee和Charnley建议的三区间对髋臼假体进行影像学评估,对髋关节疼痛及其他髋关节功能参数采用Harris评分复查.记录患者术中、术后并发症发生率.结果:本组11例失去随访,其余289例患者随访12～48个月,平均37个月.末次随访时髋关节Harris评分89～99分,平均95.3分.6例(2.07％)患者术中扩髓时股骨干近段出现不完全性骨裂缝,5例(1.73％)术后出现髋关节脱位,2例(0.69％)出现异位骨化(Brooker Ⅰ级1例,Ⅱ级1例),4例(1.38％)术后出现跛行.股骨柄内翻或外翻角均在5°范围以内,术后第6个月超过50％的羟基磷灰石涂层股骨柄假体周围可见骨内生长,术后2年90％羟基磷灰石涂层假体周围可见明显的骨生长.术后2年复查髋关节X线片示羟基磷灰石涂层假体下沉小于1mm者5髋(1.73％),之后随访未再发现任何假体下沉.术后第3～6个月Gruen 1、2、6、7区间羟基磷灰石涂层部位可见典型的点接合,网状骨质浓缩以及皮质骨骨密度增高影像.臼杯假体倾斜角在35°～55°,术后第6个月,在Ⅰ区或Ⅲ区可见骨生长.依据Engh评判标准,无一例出现近端广泛性骨质溶解或末端骨质溶解及松动.结论:全髋置换术羟基磷灰石涂层能在假体与骨之间提供坚强的内固定,具有骨整合作用强、生物相容性及生物活性高、术后并发症少、抗骨质溶解等优点,但其远期疗效仍需进一步观察.
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生物活性羟基磷灰石涂层的动物实验观察
HA涂层假体有许多有关涂层的问题尚需解决.我们研制出了表面仿生型生物活性双梯度涂层,体外试验证实,界面结合强度达38Mpa[1].
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掺钽羟基磷灰石涂层对骨髓间充质干细胞粘附和增殖的影响
目的:评价掺钽羟基磷灰石涂层对骨髓间充质干细胞粘附和增殖的影响,为新型种植体表面涂层的设计及应用奠定实验基础.方法:采用大气等离子喷涂技术在纯钛表面制备掺钽羟基磷灰石涂层复合涂层,利用扫描电镜、X线衍射仪和接触角测量仪表征其表面特性,通过细胞计数、细胞形态及MTT法考察大鼠骨髓间充质干细胞在涂层表面的粘附和增殖情况.结果:掺钽羟基磷灰石复合涂层呈多孔隙结构,具有较高的粗糙度和亲水性.钽的掺杂显著提高了羟基磷灰石与钛基体的结合强度.与钛相比,掺钽羟基磷灰石涂层表面粘附的细胞数目更多,细胞伸展良好,且具有较高的增殖活性.结论:等离子喷涂掺钽羟基磷灰石复合涂层具有良好的细胞相容性,能够促进骨髓间充质干细胞的粘附和增殖.
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颅骨修补材料钛金属表面梯度生物活性涂层的生物相容性研究
目的 评价复合氧化及水热沉淀法制备纯钛表面梯度生物活性涂层材料的生物相容性.方法 分别通过体外细胞相容性实验和动物皮下植入实验综合评估复合氧化及水热沉淀法制备的梯度羟基磷灰石(hydroxyapitate,HA)涂层的生物相容性.结果 体外细胞相容性实验(MTT法)显示,各组材料对L929细胞的生长、增殖、代谢无不良影响.在不同时间点上,羟基磷灰石改性试件表面的光吸收值均比纯钛试件有所增加,在细胞接种后期增加尤为显著,提示羟基磷灰石改性试件的细胞相容性优于其它各组试件.动物皮下植入实验结果显示各组材料30d后,炎性细胞反应程度、囊壁形成情况、周边组织反应均＜Ⅰ级,符合GB/T16886.6-1997医疗器械生物学评价Ⅰ级标准,其中羟基磷灰石组在纤维囊壁成熟方面更优于其它组.结论 复合氧化及水热沉淀法制备纯钛表面梯度生物活性涂层材料具有良好的生物相容性,值得作为颅骨修补材料进一步研究.
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骨质疏松家兔微种植支抗加力后位置及组织学变化
目的 观察羟基磷灰石(HA)涂层的微种植体和HA+唑来膦酸(ZOL)涂层的微种植体与骨界面的组织学结合情况,分析不同表面处理对微种植体支抗稳定性的影响.方法 在骨质疏松家兔左侧胫骨植入2枚HA+ ZOL涂层的纯钛种植体,右侧胫骨植入2枚HA涂层纯钛种植体.术后1个月,给予1009交互牵引力持续1个月.测量2枚种植体位移；微种植体周围1cm骨组织的骨密度；制作不脱钙的骨磨片,甲苯胺兰染色,观察微种植体与骨界面的骨结合情况.结果 在给予相同的牵引力后,HA+ ZOL涂层的比HA涂层的微种植体移动距离小,骨密度高,二组差异有统计学意义,骨组织结合率高.结论 局部用唑来膦酸可以提高种植体的稳定性,增加种植体的骨结合率.减少唑来膦酸对骨质疏松患者的不良反应,为临床的应用提供实验依据.
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羟基磷灰石重建牙槽嵴后前牙种植的临床观察
作者自1995年对前牙牙槽嵴萎缩患者，通过种植前羟基磷灰石重建牙槽嵴后再种植，效果满意，报道如下。一、材料和方法1.材料：选用四川大学生物材料研究所生产的颗粒型致密多晶羟基磷灰石(HA)及羟基磷灰石涂层钛种植体(HACI)。一般齿槽外科器械，法国进口种植机及配套钻具。2.病例选择：46例63颗前牙，其中男26例，女20例；上前牙44颗，下前牙19颗。所有病例均常规取模，测量牙合龈、近远中及颊舌向距离，常规摄牙片，并在模型上试排牙，了解要取得前牙理想修复效果牙槽嵴应具备的条件。63颗前牙均有中度萎缩，参照CaWood[1]分类为Ⅳ和Ⅴ型，其中Ⅳ型31颗，Ⅴ型32颗。
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医用镍钛形状记忆合金羟基磷灰石涂层的制备及其生物活性
背景:目前多采用等离子喷涂技术在钛及其合金表面涂覆羟基磷灰石涂层,制备成复合材料.但由于羟基磷灰石与钛合金基体的热膨胀系数相差较大,涂层在冷却过程中易产生脱落.目的:在医用镍钛形状记忆合金表面制备致密、均匀的羟基磷灰石生物陶瓷涂层,利用动物实验考查镍钛/羟基磷灰石涂层材料的生物相容性.方法:利用阴极旋转法在低温条件下从含钙、磷离子的电解水溶液中在镍钛形状记忆合金表面沉积了磷酸钙涂层,经碱处理获得羟基磷灰石涂层.分析工艺参数对涂层结构的影响.利用动物植入实验对该复合材料的生物活性进行研究,并与镍钛/羟基磷灰石与Ca3(PO3)2?2H2O混合涂层复合材料、医用镍钛形状记忆合金、医用钛合金进行对比.结果与结论:电化学沉积-碱处理方法适合在镍钛形状记忆合金表面制备羟基磷灰石生物活性陶瓷涂层,沉积电压、温度对涂层结构有强烈影响.4种不同材料植入动物体内后周围均出现不同程度的组织增生,在骨膜组织切片中都可见软骨细胞且有骨小梁形成,涂覆有羟基磷灰石涂层的植入材料组织反应较轻,相应的组织切片中所显示出的软骨细胞、骨小梁数量多,分布均匀,表明羟基磷灰石涂层提高了医用镍钛形状记忆合金的生物活性.
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石墨化炭/炭复合材料+羟基磷灰石涂层(C/C+HA) 复合骨植入材料研究
目的:通过建立兔股骨缺损的动物实验模型,对采用等温化学气相沉积法和等离子喷涂技术所制备的石墨化炭/炭复合材料+羟基磷灰石涂层(C/C+HA)复合骨植入材料进行骨植入实验的的生物相容性进行评价,探索该复合材料作为植入机体骨组织的可行性依据.方法:采用骨科钻在实验动物股骨髁上钻孔的方法建立骨缺损的动物实验模型,将待研究比较的实验材料分别植入实验动物的股骨髁内,持续观察8周,在术后第2、4、8周时应用X线照片、组织学染色和扫描电镜技术,分别观察所研究材料在机体内对骨缺损愈合及其对机体的影响,进行组间比较和相关性分析.结果:石墨化炭/炭复合材料+羟基磷灰石涂层(C/C+HA)复合骨植入材料的骨植入实验生物相容性良好,材料与骨组织结合牢固,界面中成骨细胞生长明显,且炭颗粒脱落现象少,未见炎症细胞浸润.植入动物体内的材料在植入期未引起机体局部的炎症浸润反应且表面脱落的碳颗粒在机体组织中也未引起局部严重的炎症反应.在实验动物植入材料后的连续8周观察期中,组织学观察显示:表面涂有HA的炭/炭复合材料对骨组织形态改建上表现良好,其与骨组织接界处所形成的纤维结缔组织膜层厚度明显比未涂HA的材料要小,与骨组织结合更为紧密和牢固;碳颗粒出现脱落游离的现象明显减少.结论:在炭/炭复合材料表面涂以HA生物涂层对骨的形态改建和促进骨小梁生长等方面具有良好的作用,是一种具有发展潜力的骨修复材料.
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通过仿生法在镁合金表面制备羟基磷灰石涂层的研究
目的:碱热法和热有机膜法预处理后在镁合金表面仿生制备羟基磷灰石涂层的研究.方法:采用碱热法和热有机膜法对镁合金进行预处理,然后将其浸泡在仿生溶液中制备羟基磷灰石涂层.结果:热有机膜处理后的镁合金,其羟基磷灰石的沉积速度和结晶度都优于碱热法.结论:热有机膜法预处理镁合金能更好的制备羟基磷灰石涂层.
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生物活性玻璃-钛芯牙种植体临床十年效果观察
种植体经历了纯钛、涂层、表面处理等一系列过程，人们努力寻找既有生物活性又有生物相容性的材料，为此设想了许多方法，包括在Ti或Ti合金基体上用等离子喷涂羟基磷灰石涂层，但由于羟基磷灰石材料的热分解温度低及形成的涂层太软，又成为技术上及临床上的难题。生物玻璃涂层材料具有良好的生物活性和生物相容性，较高的机械强度及与Ti合金相近的热膨胀系数，而为人们所关注的。 生物活性玻璃-钛芯牙种植体(BAG-TiI)是上海市硅酸盐研究所与我科共同研制的一种复合种植体［1～4］，用等离子体射流喷涂技术制备的生物玻璃涂层，具有良好的生物活性和生物相容性，无毒无害和无致癌性，涂层硬度高，与金属基材结合良好，有较高的粘结强度［5，6］，扬氏模量与人体骨相近［7］。动物实验观察到与机体骨的界面是化学键合，在狗下颌骨内种植6月未见涂层脱落，且周围全部为板状骨［5］，形成骨性结合［6］，该材料已通过科学技术成果鉴别，在技术研究的基础上，自1988年开始应用于临床观察，疗效满意。
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单质银应用于等离子喷涂抗菌涂层的研究
目的:以单质银作为抗菌剂,采用真空等离子法喷涂羟基磷灰石涂层,研究其对变形链球菌的抗菌性能.方法:采用真空等离子喷涂技术,在钛基材表面制备含银颗粒的羟基磷灰石涂层材料.按添加银粉的重量百分比,分为HA0组(0%)、HA1组(1%)、HA3组(3%)和HA5组(5%).采用薄膜密着法检测抗菌剂对变形链球菌的抑菌作用,并分析比较抗菌剂添加比例与抗菌性能的相关性.结果:采用真空喷涂法,当单质银重量百分比3%时,试验样品有抑菌作用.结论:采用单质银作为抗菌剂,进行钛表面真空喷涂,该涂层对变形链球菌有杀菌作用.
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含银抗菌羟基磷灰石涂层银离子的缓释性能
目的:研究以钛为基底含银羟基磷灰石涂层材料中银离子的缓释性能.方法:采用等离子喷涂技术制备钛基羟磷灰石涂层试件.实验组为含5%磷酸锆载银抗菌剂的羟基磷灰石涂层,对照组为纯羟基磷灰石涂层.将试件浸入小牛血清,37℃厌氧恒温避光保存.以小牛血清作空白对照.1、7、14d观察期末进行原子能吸收光谱检测,并计算银离子浓度.结果:实验组于观察1、7、14d末银离子含量分别为250、425和417ng,银离子释放速度随时间推移而变缓.第7～14天,银离子释放量基本稳定,第14天银离子含量略有下降.对照组银离子含量可忽略不计.结论:含银钛基羟基磷灰石涂层材料中银离子释放量少,第7天银离子释放达到稳定,第14天可能有银离子再吸附现象.
关键词： 羟基磷灰石涂层 银离子缓释性 石墨炉原子吸收光谱法 -
钛种植体载银抗菌羟基磷灰石涂层的制备及结构特征
目的:探讨真空等离子喷涂法制备钛种植体载银抗菌羟基磷灰石涂层材料的方法,并对其表面形貌、化学成分及晶相进行分析.方法:采用真空等离子喷涂技术,在钛基材表面制备含磷酸锆载银抗菌剂的抗菌羟基磷灰石涂层材料.按抗菌剂重量百分比将样本分为A组(0%)、B组(2%)、C组(5%)和D组(10%).扫描电子显微镜下观察并比较各组涂层的形貌,用电子探针分析其表面化学成分,并以X射线衍射仪测定各组涂层的晶相组成.结果:4组涂层材料镜下表面形貌相似,均为球状颗粒中夹杂"饼状"结构及气孔;A、B、C组晶相主要呈现羟基磷灰石主要成分Ca10(0H)2(P04)6的特征峰,且随抗菌剂含量上升,峰值降低.D组除主要呈现Ca10(0H)2(P04)6的特征峰外,还出现CaZr(P04)2、Na6CaP2O9等新相.电子探针检测法在A、B组涂层中未检测到Ag,C组和D组中测得Ag含量相似.结论:利用真空等离子喷涂技术,可制备含抗菌成分Ag的钛表面羟基磷灰石涂层材料,抗菌剂添加比例为5%较为适宜.
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羟基磷灰石涂层种植体骨愈合的实验研究
目的通过动物实验,研究涂覆烧结工艺技术研制的新型羟基磷灰石(HA)涂层种植体的骨愈合情况.方法将12颗钛种植体(6颗有HA涂层,6颗无涂层)植入6只成年杂种犬下颌骨内,分别饲养1、3、6个月,使种植体在无负荷的条件下愈合.标本进行大体观察、光镜组织学观察以及计算机定量组织形态学评价.结果两种种植体都能产生骨结合.有涂层的种植体新骨的产生和成熟都比无涂层的钛种植体更为迅速.术后1、3、6个月有涂层种植体的骨结合率分别为71.68%、86.81%、90.19%;无涂层种植体的骨结合率为53.26%、66.16%、68.72%,其间有显著性差异(P＜0.01).结论涂覆烧结工艺HA涂层骨内种植体能取得良好的骨结合,涂覆烧结工艺HA涂层能够很好地促进种植体的骨结合.
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钛表面载银HA-TCP溶胶凝胶涂层的制备及其抗茵性的研究
目的:用溶胶凝胶法在钛表面制备载银HA-TCP涂层,并观察其抗菌性能.方法:采用溶胶凝胶法将Ag+导入HA-TCP溶胶,并在钛表面涂层.用X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)对涂层结构进行表征分析,用X射线能谱(EDS)分析涂层表面元素构成和分布,用扫描电镜(SEM)观察涂层表面形貌.观察涂层对牙龈卟啉单胞菌P.g、具核梭杆菌F.n、伴放线放线杆菌A.a的生长抑制作用,并计算抗菌率.结果:载银HA-TCP溶胶在钛表面涂层均匀,由大量的亚微米及细微的介孔组成.XRD检测出HA、钛、锐钛矿和β-TCP的衍射峰;FTIR分析涂层含有OH-、PO43-及CO32-的特征吸收峰.EDS检测发现钙、磷、钛、碳、氧和银在涂层表面的分布.与对照组比较,载银HA-TCP涂层对牙龈卟啉单胞菌P.g、具核梭杆菌F.n、伴放线放线杆菌A.a具有明显的抗菌效果.结论:本试验在钛表面涂覆载银HA-TCP溶胶,使钛植人体获得了具有生物活性及抗菌性的仿生涂层.
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颈椎椎间融合器复合涂层及生长因子在山羊体内的融合效果评价
目的 在活体山羊颈椎上比较自体三面皮质髂骨、帽式颈椎椎间融合器(hat type cervical intervertebral fusion cage,HCIFC)、表面喷涂羟基磷灰石的HCIFC及载有生长因子的羟基磷灰石涂层HCIFC的椎间融合效果.方法 将32头山羊随机平均分为4组:自体骨组、HCIFC组、羟基磷灰石涂层组及生长因子组.各组均行C3～C4椎间盘切除术并植入以上内植物.于术前、术后即刻及术后1、2、4、8、12周摄颈椎正、侧位X线片,于侧位X线片上测量平均椎间高度(disc space height,DSH)、椎间角(intervertebral angle,IVA)及前凸角(lordosis angle,LA);术后12周处死动物,取C3～C4节段标本进行生物力学测定及组织学评估.结果 生长因子组的颈椎屈曲、后伸和侧屈的平均刚度显著大于其他组(P<0.05);羟基磷灰石涂层组后伸、轴向旋转及侧屈的平均刚度显著大于HCIFC组和自体骨组 (P<0.05).影像学及组织学检测结果显示,3个颈椎椎间融合器组的椎间融合效果均好于自体骨组,其中生长因子组的融合效果好.结论 羟基磷灰石涂层可以改善颈椎椎间融合器的融合效果,生长因子能促进骨融合.
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生物型人工股骨头置换术治疗高龄股骨颈骨折的疗效分析
随着医疗及生活水平的不断提高,人类寿命不断延长,高龄股骨颈骨折发生率也呈现不断升高的趋势,早期手术可以显著减少高龄患者长期卧床引起的各类并发症[1,2].我院2007年2月-2010年3月,对27例高龄股骨颈骨折患者行羟基磷灰石涂层股骨柄假体人工股骨头置换术,取得满意的临床疗效,现报道如下.资料与方法1.一般资料本组27例,男9例,女18例;年龄67-95岁,中位年龄85.6岁.受伤原因多为摔伤,股骨颈骨折类型按Garden分型为Ⅱ型11例、Ⅲ型7例、Ⅳ型9例.合并有高血压患者19例,合并有糖尿病9例,心律不齐5例,慢性支气管炎3例,贫血11例,其中8例患者合并有2种以上的基础疾病.术前患肢予肢套牵引制动,积极治疗基础疾病,常规预防性使用抗生素1-3 d,待患者病情控制平稳后方可手术,术前准备充足的血量.
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羟基磷灰石涂层外固定螺钉在老年骨质疏松骨折患者外固定术中的应用
2003年1月～2004年9月,我们对13例老年骨质疏松骨折患者采用羟基磷灰石涂层外固定螺钉行外固定支架固定术,疗效满意.现报告如下.
