本文關(guān)鍵詞：富血小板纖維蛋白新生誘導(dǎo)骨的微觀結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)性能的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目的：通過建立beagle犬股骨髁的富血小板纖維蛋白(platelet-rich fibrin, PRF)骨誘導(dǎo)模型,對比觀察PRF、Bio-Oss、自體骨松質(zhì)三種不同骨替代材料的成骨效果,探討PRF誘導(dǎo)骨再生過程中新生骨的微觀結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)性能,綜合評價PRF修復(fù)骨缺損的特點和優(yōu)勢,為PRF在誘導(dǎo)骨再生及頜骨重建的臨床應(yīng)用提供新的實驗依據(jù)。方法：1.動物模型的建立成年雄性beagle犬13只,隨機選擇其中12只,每只經(jīng)腹腔麻醉后,采靜脈血9 m1×3支試管,離心10 min,速度為3000 r/m,取出試管中層的PRF,工具盒壓制成膜備用；選擇雙側(cè)后下肢股骨內(nèi)側(cè)髁,制備直徑6.0 mm、深度10 mm的三個圓柱形骨缺損,根據(jù)各犬解剖結(jié)構(gòu)的條件盡可能分散排布,間隔大于3mm,標(biāo)記定位釘。用PRF膜、Bio-Oss骨替代材料及自體骨骨松質(zhì)隨機填入3處骨缺損,相應(yīng)大小的海奧生物膜覆蓋于Bio-Oss和自體骨充填的骨缺損表面,分層對位縫合關(guān)閉創(chuàng)口。余下的一只實驗犬,按相同方法切開、顯露術(shù)區(qū)后,僅制備一處缺損,未填任何骨替代材料,作為空白對照。術(shù)后常規(guī)護理,根據(jù)所填材料不同,分為PRF組、Bio-Oss組和自體骨組,分別簡稱為P組、B組、Z組；根據(jù)取材時間的不同,將12只相同處理的beagle犬隨機分為2組為A組和B組,每組6只,編為A1～A6和B1-B6號；空白對照的一只犬為C組。犬A組和C組術(shù)后觀察3個月、B組觀察6個月后取材(表1-1)。2.大體觀察和X線檢查首先,A組、B組實驗犬術(shù)后當(dāng)天、術(shù)后1個月行X線檢查。然后,按照實驗設(shè)計,在要求的時間節(jié)點上,經(jīng)麻醉后空氣栓塞處死動物,取雙側(cè)股骨髁,進行大體觀察和拍攝X片。再將其用生理鹽水紗布包裹放入容器。X線檢查均采用相同的投照角度、距離、曝光時間。完畢后,將左側(cè)標(biāo)本儲存于-20℃冰箱中,右側(cè)浸泡于生理鹽水中,分別記為L和R,備用。3. Micro-CT測量分析首先,打磨A、B組犬的右側(cè)股骨髁的外側(cè)面,使其平行于內(nèi)側(cè)面,將標(biāo)本水平固定于樣本杯中,Micro-CT至上往下軸向掃描。掃描高度為15mm,跨越790層,積分時間250ms,管電壓為70kVp,電流為114μ A,層距為19μ m,圖像矩陣2048像素×2048像素。采用軟件μCT V6.1對圖像進行重建分析,在新生骨區(qū)選取直徑3mm和高度1.5mm的柱形區(qū)域,重復(fù)三次,三維高斯濾波(sigma 1.2, support 1)對圖像進行降噪處理。然后,控制閾值范圍,PRF和自體骨松質(zhì)充填區(qū)域閾值為220～1000,Bio-Oss區(qū)域中新生骨閾值為220-340,Bio-Oss顆粒閾值為341-1000。得到標(biāo)本的以下參數(shù)：骨體積分?jǐn)?shù)、骨小梁厚度、骨小梁數(shù)目、骨小梁間距、各向異性程度和連接密度,由于移植材料不同,將分區(qū)域進行Micro-CT的數(shù)據(jù)分析,因此分為P組、B組和Z組,之后進行統(tǒng)計學(xué)分析。4.植入扭矩的測定打磨A、B組實驗犬的右側(cè)股骨髁無新生骨一側(cè)即外側(cè),至10mm高度。將標(biāo)本術(shù)區(qū)向上于臺虎鉗上固定,剝離多余的軟組織,確定三處骨缺損的中心,逐級備洞,棘輪扳手植入DIO種植體Φ3.8*10mm,以植體頂端平齊骨平面為準(zhǔn),數(shù)顯扭矩扳手測量扭矩。整個過程均注意間歇預(yù)備和沖洗降溫,分別記錄P組、B組和Z組的手動棘輪扳手和數(shù)顯扭矩扳手的扭矩值,進行統(tǒng)計學(xué)分析。5.骨壓縮實驗由于實驗設(shè)計和條件的限制,無法在取材后立即行骨壓縮實驗,按生物力學(xué)實驗對標(biāo)本的保存要求,我們已將前期取材的A、B組實驗犬的左側(cè)股骨髁用生理鹽水紗布包裹,冷凍于-20℃冰箱里。實驗前將其置于室溫下,自然復(fù)溫。固定標(biāo)本,在Bio-Oss和自體骨處理后形成的新生骨區(qū)域使用環(huán)形取骨鉆取出高度為10mm,直徑為5.5mm的圓柱形骨塊。按設(shè)計要求,用高速手機磨去多余骨組織,使兩端平行,得到經(jīng)游標(biāo)卡尺測量高度約為9mm的骨標(biāo)本,該過程注意間歇鉆取和沖洗降溫,分別記為P組、B組和Z組備用。采用萬能力學(xué)試驗機,儀器歸零后,在恒定室溫下,游標(biāo)卡尺測量兩模具間距即是準(zhǔn)確的骨高度并輸入系統(tǒng),以1 mm/min的加載速率軸向加壓,保持實驗骨濕潤,直至骨出現(xiàn)壓縮骨折,獲得新生骨的力學(xué)數(shù)據(jù),繪制載荷一位移、應(yīng)力一應(yīng)變圖,計算得到每個標(biāo)本的剛度、強度、彈性模量,進行統(tǒng)計學(xué)分析。結(jié)果：1.13只實驗動物手術(shù)順利完成,愈合良好,成功建立beagle犬股骨髁的PRF骨誘導(dǎo)模型。2.大體觀察P組、B組和Z組術(shù)后3個月時：術(shù)區(qū)軟組織解剖層次不清,瘢痕明顯,關(guān)節(jié)囊內(nèi)有少許積液,見部分未降解的生物膜被結(jié)締組織包裹,固定于原處。骨膜愈合良好,剝離骨膜,三組均見骨表面輕微凹陷,邊界欠清,未見Bio-Oss殘留顆粒。P組、B組和Z組術(shù)后6個月時：術(shù)區(qū)仍有瘢痕存在,關(guān)節(jié)囊內(nèi)積液有所減少,未見明顯的生物膜殘留。三組仍有骨凹陷存在,較3個月時凹陷變淺,邊界欠清�？瞻讓φ战M術(shù)后3個月時：軟組織愈合無明顯異常,但骨缺損處凹陷明顯。3.X線檢查P組、B組和Z組術(shù)后當(dāng)天的X線影像顯示：與周圍正常骨組織相比,P組密度顯著降低；Z組密度略微降低；B組呈高密度影像；三者與周圍骨組織的界面清晰。P組、B組和Z組術(shù)后1個月的X線影像顯示：較術(shù)后當(dāng)天影像,P組密度逐漸增高,低于周圍骨組織；Z組密度增高,接近周圍正常骨組織；B組密度降低,但仍略高于周圍骨組織,范圍未見明顯縮��；三者與周圍骨組織之間的界面模糊。P組、B組和Z組術(shù)后3個月的X線影像顯示：較術(shù)后1個月,P組密度進一步增高,仍略微低于周圍骨組織,界面不清；Z組密度增高,近似周圍骨,與周圍骨組織無明顯界面；B組密度明顯降低,但依然高于周圍骨組織,高密度影像團塊范圍向中心縮小,與周圍骨組織之間的界面可見一圈低密度影。P組、B組和Z組術(shù)后6個月的X線影像顯示：較術(shù)后3個月,P組和Z組密度均接近周圍正常骨組織,無明顯界面；B組高密度影像團塊范圍進一步向中心縮小,形狀不規(guī)則,其界面仍可見一圈縮窄的低密度影環(huán)繞,移行呈融合影。空白對照組術(shù)后3個月的X線影像顯示：骨缺損見區(qū)明顯的圓形低密度影,由四周向中央密度銳減,界面較清。4. Micro-CT測量分析斷層掃描圖像：3個月時,P組與Z組相似,均較周圍正常骨組織密度稍低,清晰可見較規(guī)律排列的骨小梁,無明顯界面：然而,B組呈高密度影,界面較清。6個月時,三者界面均不清,P組和Z組骨小梁的量逐漸接近周圍骨組織,B組高密度影像范圍縮小。空白對照組3個月時,骨缺損區(qū)呈低密度影像,骨小梁極少,與周圍正常骨組織有質(zhì)的區(qū)別,界面清晰。三維重建圖像：天然骨區(qū)域骨小梁連續(xù),結(jié)構(gòu)清晰,排列有序,呈條或板狀。3個月時,P組新生骨骨小梁呈寬大的板狀,厚度較厚,但數(shù)量較少,連續(xù)性良好；Z組新生骨骨小梁的寬度、厚度、數(shù)量、密集程度均介于P組、B組之間,連續(xù)性良好；B組新生骨緊緊包繞Bio-Oss顆粒表面生長,骨小梁呈條索狀,梁細(xì)、量多、緊密；空白對照組修復(fù)性骨再生失敗,無連續(xù)性骨小梁,骨痂呈點狀分布。6個月時,P組和Z組較3個月時,骨小梁數(shù)目、厚度稍有增多,排列更緊密；B組骨小梁反而略有變細(xì),排列逐漸變稀疏,向正常骨組織形態(tài)衍變。B組的雙色界面圖,從3個月到6個月,紅色部分的Bio-Oss顆粒范圍向中心縮小,所占據(jù)的體積明顯減小,逐漸被新生骨取代,界面呈向心性移動,成骨表現(xiàn)為向心性方式。P組界面圖,由于新骨與周圍骨沒有明顯的閾值區(qū)別,界面不明顯,但仍然可以看到隨時間的變化,骨小梁從中間向周圍逐漸致密,同時中央空洞區(qū)域縮小和稀疏程度逐漸降低,密度逐漸增加。全部指標(biāo)骨體積分?jǐn)?shù)(bone volume fraction, BV/TV)、骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb. Th)、骨小梁數(shù)目(trabecular number, Tb.N)、骨小梁間距(trabecular spacing, Tb. Sp)、各向異性程度(degree of anisotropy, DA)和連接密度(connectivity density, Conn. D)組間差異均有顯著性；兩兩比較得出全部指標(biāo)均為P組、Z組與B組的差異具有顯著性意義(P0.05),P組和Z組差異無顯著性意義(P0.05)；組內(nèi)兩個時間節(jié)點的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。骨體積分?jǐn)?shù)、骨小梁數(shù)目、骨小梁間距、連接密度反映出：P組和Z組的新生骨體積、數(shù)量、骨小梁分離度、連接密度均接近天然骨,但不如天然骨；相比天然骨,其主要差別表現(xiàn)為新生骨體積稍小,數(shù)量較少,空間排布略疏,連接密度較低。而B組的值遠遠高于天然骨,表現(xiàn)為新生骨體積大、數(shù)量多,空間排布緊密,連接密度高。骨小梁厚度、各向異性程度反映出：P組和Z組新生骨的骨小梁厚度及各向異性程度接近天然骨,骨成熟度良好；B組不如天然骨,新生骨的骨小梁非常細(xì),各向異性程度也較低,骨成熟度差。隨時間的延長,三組新生骨的各項指標(biāo)有向天然骨衍變的趨勢。5.植入扭矩的測定36顆種植體均按要求成功植入P組、B組和Z組。三組的數(shù)顯扭矩扳手和手動棘輪扳手所測得的植入扭矩值,方差分析示組間差異均有顯著性意義。兩兩比較發(fā)現(xiàn),3個月時,P組、Z組與B組的差異有顯著性意義(P0.05),P組與Z組的差異無顯著性意義(P0.05)；6個月時,P組、B組與Z組的差異有顯著性意義(P0.05),P組與B組的差異無顯著性意義(P0.05)。組內(nèi)兩個時間節(jié)點的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。各組的特點和隨時間變化的情況：3個月時,P組和Z組的扭矩值接近,兩者小于B組；6個月時,P組的扭矩值小于Z組,與B組接近。P組和Z組扭矩值都隨時間的延長而增大,但B組則相反。6.壓縮實驗完整取出P組、B組和Z組的圓柱形新生骨標(biāo)本,共36塊,成功完成壓縮試驗。三組標(biāo)本的剛度、彈性模量和強度組間差異均無顯著性意義(P0.05),組內(nèi)兩個時間節(jié)點的差異無顯著性意義(P0.05)。但其均數(shù)顯示,3個月時P組較接近B組和Z組,6個月時P組和B組均不如Z組,并且隨愈合時間的延長而增大。PRF新生誘導(dǎo)骨的生物力學(xué)性能,3個月時與Z組的新生骨相當(dāng),6個月時雖不及Z組但與B組的新生骨相近。結(jié)論：1.本實驗通過制備犬股骨髁的臨界性骨缺損,成功建立beagle犬股骨髁的PRF骨誘導(dǎo)模型。2.實驗制備的骨缺損,自身無法完成修復(fù)性骨再生,符合臨界性骨缺損的標(biāo)準(zhǔn)。3.PRF在修復(fù)骨缺損的過程中,X線影像和Micro-CT圖像均表現(xiàn)為向心性成骨方式。4.PRF可誘導(dǎo)新生骨形成,其新生骨的微觀結(jié)構(gòu)與自體骨松質(zhì)組的新生骨相當(dāng),相比Bio-Oss組的新生引導(dǎo)骨,它更接近生理狀態(tài)。3個月和6個月這兩個時間節(jié)點上,PRF新生誘導(dǎo)骨的質(zhì)量的差異無顯著性意義,但各項指標(biāo)的均數(shù)隨著時間的延長向天然骨組靠近。5.PRF組新生骨的植入扭矩隨時間的延長而增大,反映骨的質(zhì)量增高,與自體骨組相似,Bio-Oss組相反；6個月時,三組的新生骨均能為種植手術(shù)提供植入所需的扭矩條件,但縮短等待骨缺損修復(fù)的時間尚需慎重。6.PRF誘導(dǎo)、Bio-Oss及自體骨引導(dǎo)形成的新生骨抗壓能力有隨時間延長而增大的趨勢,但差異無顯著性意義,因此尚不能認(rèn)為6個月比3個月的新生骨的力學(xué)性能有所增高。7.3個月時PRF、Bio-Oss、自體骨的新生骨的剛度、強度、彈性模量較接近,6個月時PRF組和Bio-Oss組均不如自體骨組,但組間差異均無顯著性意義,尚不能認(rèn)為哪種骨替代材料的新生骨生物力學(xué)性能更高,因此,可能需要延長觀察時間。
【關(guān)鍵詞】：富血小板纖維蛋白 骨缺損 Micro-CT 植入扭矩 生物力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：四川醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R782
【目錄】：

• 中文摘要4-13
• Abstract13-24
• 前言24-27
• 實驗一 Beagle犬股骨髁的PRF骨誘導(dǎo)模型的建立27-41
• 材料與方法27-33
• 結(jié)果33-34
• 討論34-40
• 結(jié)論40-41
• 實驗二 富血小板纖維蛋白新生誘導(dǎo)骨的大體觀察和X線檢查41-49
• 材料與方法41-43
• 結(jié)果43-45
• 討論45-48
• 結(jié)論48-49
• 實驗三 富血小板纖維蛋白新生誘導(dǎo)骨的Micro-CT測量分析49-65
• 材料與方法49-51
• 結(jié)果51-60
• 討論60-64
• 結(jié)論64-65
• 實驗四 富血小板纖維蛋白新生誘導(dǎo)骨種植體植入扭矩的測定65-75
• 材料與方法65-68
• 結(jié)果68-70
• 討論70-74
• 結(jié)論74-75
• 實驗五 富血小板纖維蛋白新生誘導(dǎo)骨的壓縮實驗75-86
• 材料與方法75-79
• 結(jié)果79-81
• 討論81-84
• 結(jié)論84-86
• 全文總結(jié)86-89
• 英漢縮略詞對照表89-91
• 參考文獻91-100
• 致謝100-102
• 富血小板纖維蛋白新生誘導(dǎo)骨的研究進展(綜述)102-112
• 參考文獻107-112

【參考文獻】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張嬡儒;Beagle犬下頜骨前磨牙拔牙后位點保存的實驗研究[D];瀘州醫(yī)學(xué)院;2011年

  本文關(guān)鍵詞：富血小板纖維蛋白新生誘導(dǎo)骨的微觀結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：293588