種植體骨結(jié)合的形成是種植修復(fù)成敗的關(guān)鍵，以往種植體表面改性的研究表明種植體表面的化學(xué)成分和物理形貌會(huì)影響骨結(jié)合，本課題組也在此前研究中，利用微弧氧化技術(shù)在純鈦種植體表面形成了摻鍶羥基磷灰石的氧化涂層[51,52]，這種磷灰石涂層可以更好的促進(jìn)鈦種植體骨結(jié)合的形成；經(jīng)過(guò)體內(nèi)、體外不同實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了不同摻鍶濃度涂層結(jié)構(gòu)的生物相容性和成骨性能，經(jīng)過(guò)篩選發(fā)現(xiàn)摻鍶濃度在10%時(shí)具有較好的成骨能力[52]。然而隨著微弧氧化時(shí)間延長(zhǎng)，涂層的表面形貌及粗糙度也會(huì)隨之發(fā)生變化，為了觀測(cè)粗糙度對(duì)骨結(jié)合的影響，本實(shí)驗(yàn)采用課題組之前的方法進(jìn)行樣品的制備實(shí)驗(yàn)，采用不同微弧氧化時(shí)間形成不同形貌的涂層，在進(jìn)行表面觀察的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步使用動(dòng)物植入試驗(yàn)，觀察對(duì)骨結(jié)合的影響，為優(yōu)化種植體表面形貌提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 研究目的： 1.觀察不同微弧氧化時(shí)間所形成的摻鍶羥基磷灰石涂層的表面形貌變化。 2.通過(guò)將種植體植入動(dòng)物體內(nèi)，研究分析不同表面形貌的鈦種植體對(duì)骨結(jié)合的影響。 3.通過(guò)拉出實(shí)驗(yàn)測(cè)量評(píng)價(jià)不同表面形貌鈦種植體的骨結(jié)合強(qiáng)度。 研究方法： 1．按照5min，10min，15min的微弧氧化形成摻鍶濃度為10%的羥基磷灰石涂層，采用掃描電子顯微鏡放大2000倍觀察試樣表面微形貌并使用WYKO光學(xué)輪廓儀掃描試樣表面凹凸輪廓，測(cè)量分析涂層表面粗糙度 2.將5min，10min，15min微弧氧化時(shí)間的種植體植入新西蘭兔雙側(cè)股骨髁、脛骨結(jié)節(jié)處，術(shù)后定期對(duì)各組的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行活體多熒光序列標(biāo)記，4W、8W、12W取材，采用組織學(xué)觀察，計(jì)算骨接觸率(BIC)、骨礦化沉積率(MAR)分析評(píng)價(jià)涂層表面的成骨能力。 3.將5min，10min，15min微弧氧化時(shí)間的種植體植入狗雙側(cè)髂骨，分別在術(shù)后4W、8W、12W取材，對(duì)種植體進(jìn)行拉出試驗(yàn)，計(jì)算剪切強(qiáng)度，并用體視顯微鏡觀察種植體表面，綜合評(píng)價(jià)種植體骨結(jié)合強(qiáng)度。 結(jié)果： 1.各組微弧氧化膜層均呈內(nèi)層致密，外層粗糙的多級(jí)孔洞狀結(jié)構(gòu)，隨著微弧氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，孔洞變得小而致密，涂層表面粗糙程度也逐漸增加，并表現(xiàn)為火山樣的多級(jí)孔洞狀結(jié)構(gòu)。 2.在免疫熒光顯微鏡下可見各組涂層均表現(xiàn)出較高的成骨活性，骨代謝、增生活躍；15min組在植入早期4W時(shí)表現(xiàn)出較為活躍的促成骨能力，12W時(shí)各組的骨礦化沉積率(MAR值)已經(jīng)沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，表明骨形成已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)，組織與涂層形成緊密的骨結(jié)合；12W時(shí)15min組和10min組的骨接觸率(BIC)均顯著高于5min組，而10min組與15min組之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明骨接觸率受到粗糙度和植入時(shí)間的共同作用。 3.拉出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，各組種植體的骨結(jié)合力隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，12W時(shí)種植體-骨組織的結(jié)合力（剪切強(qiáng)度）明顯高于4W(P0.01)；且不同微弧氧化時(shí)間的組間比較也具有顯著性差異，15min組的骨結(jié)合力（剪切強(qiáng)度）顯著高于另外兩組(P0.01)。體視顯微鏡觀察顯示，隨著植入時(shí)間的延長(zhǎng)以及微弧氧化時(shí)間的增加，種植體表面殘留的組織量減少，涂層之間剝脫增多，說(shuō)明骨結(jié)合的強(qiáng)度越大。 結(jié)論： 1.不同微弧氧化時(shí)間可以形成不同表面形貌的摻鍶羥基磷灰石涂層，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，所形成的涂層表面粗糙度增加，其中15min組形成的表面粗糙度最大，為成骨細(xì)胞粘附以及骨結(jié)合的形成提供了更大的比表面積。 2.體內(nèi)試驗(yàn)表明，15min組促進(jìn)早期的骨結(jié)合，隨著植入時(shí)間的增加，各組均具有很好的促進(jìn)成骨的活性；種植體骨結(jié)合的強(qiáng)度隨著植入時(shí)間的增加而增強(qiáng)；骨礦化沉積率和骨接觸率受到材料表面粗糙度和植入時(shí)間的共同影響。 綜合實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，我們認(rèn)為微弧氧化時(shí)間為15min時(shí)，摻鍶濃度為10%的羥基磷灰石具有很好的促進(jìn)骨結(jié)合的作用，為優(yōu)化種植體表面提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2012
【中圖分類】：R783
【部分圖文】：

孔隙的形狀更不規(guī)則，其凸凹不平的程度也進(jìn)一步增加（圖 1-1）。5min 10min 15min圖1-1 不同微弧氧化時(shí)間形成的涂層表面掃描電鏡觀察(×2000)2.2 涂層表面粗糙度比較進(jìn)一步對(duì)3組種植體涂層表面粗糙度 Ra、Rq 和 Rt 值進(jìn)行定量分析發(fā)現(xiàn)：Ra、Rq 和 Rt 值均以15min 組最高，其次10min 組，而5min 組最低；兩兩比較顯示，5min 組與10min 組相比 Ra 值無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），而15min 組與10min 組相比 Ra 值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05），15min 組顯著性高于5min 組

各組的輪廓儀表面形貌分析如結(jié)果顯示試樣表面粗糙度分布均勻，隨著微弧氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，涂層表面粗糙程度逐漸增加，并表現(xiàn)為火山樣的多級(jí)孔空洞狀結(jié)構(gòu)。（圖1-2）。表1-1 不同微弧氧化時(shí)間形成的涂層表面粗糙度（μm ）(xˉ ±S)組別\參數(shù) Ra Rq Rt5min 2.99±0.18 3.58±0.12 23.60±1.2010min 3.21±0.06 3.92±0.13 28.77±1.2915min 3.88±0.19 4.78±0.14 33.16±3.125min 10min 15min圖 1-2 不同微弧氧化時(shí)間形成的涂層表面的輪廓形貌3. 討論研究發(fā)現(xiàn)，粗化的基本作用是增加表面能，提高材料表面的潤(rùn)濕性，而這對(duì)成骨細(xì)胞的粘附、增殖、分化，以及骨界面的早期愈合均有積極作用[19,20]，但粗糙度過(guò)高會(huì)增加種植體表面積，造成離子過(guò)多泄露，因此，種植體表面的粗糙程度存在一個(gè)范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)有利于種植體的骨整合并能改善其生物力學(xué)性能。

2512W 5min 10min 15min圖 2-1 4W,8W,12W 植入體表面骨結(jié)合的熒光顯微鏡觀察(×200)進(jìn)一步計(jì)算并比較 12W 時(shí)各組的骨礦化沉積率（MAR），SPSS 軟件差分析及 SNK-q 檢驗(yàn)表明計(jì)算并比較 12W 時(shí)各組的骨礦化沉積率(MAR沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明種植體不同微弧氧化時(shí)間所形成的不同粗糙度的種體表面形貌對(duì)新生骨的骨礦化代謝沒有影響，反映了骨形成已經(jīng)達(dá)到飽和態(tài)（圖 2-2）。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 成煒;陳吉華;馬楚凡;郭恒;杜方

本文編號(hào)：2827744