本文關(guān)鍵詞：多孔磷酸鈣陶瓷支架血管植入復(fù)合體的血管化與生物力學(xué)性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：臨床上由于腫瘤、創(chuàng)傷等各種原因造成的大節(jié)段骨缺損修復(fù)一直是骨科臨床治療上的難題之一。目前常用于臨床骨缺損修復(fù)的生物支架材料主要是以羥基磷灰石(hydroxyapatite, HA,分子式[Ca10(PO4)6(OH)2])為主的人工骨。但該材料存在著力學(xué)性能差,脆性大,抗壓、抗折強(qiáng)度低等缺點(diǎn)。與此同時,作為另一種治療策略的骨組織工程研究也存在著支架材料的力學(xué)性能改善和骨修復(fù)體血管化等問題。其中,血管化是骨組織工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。組織工程骨的血管化對促進(jìn)骨修復(fù)體中新骨形成至關(guān)重要,而新骨形成又有效的提高了骨修復(fù)體的力學(xué)性能,并最終反映了其修復(fù)骨缺 損的能力。 本研究中,為了加快支架材料的血管化,設(shè)計(jì)并制備了C型多孔HA支架。接著選擇四種不同的體內(nèi)植入方式,分別是：A組：背脊肌肌袋內(nèi)(dorsal muscle)植入；B組：腹股溝淺動脈(Superficial Femoral Artery)植入；C組：腹股溝無名動末端結(jié)扎(Inguinal anonymous artery ligation)植入；D組：腹股溝神經(jīng)束(inguinal neurovascular bundle)植入。目的是考察材料的血管化及新骨形成面積跟體內(nèi)不同植入部位的生理環(huán)境之間的關(guān)系。探索一種支架材料快速血管化的方法。而且進(jìn)一步考察了材料血管化與其力學(xué)性能提高之間的關(guān)系。 體內(nèi)骨組織工程是指應(yīng)用具有骨誘導(dǎo)性的生物材料,不外加任何生長因子或細(xì)胞,以自身作為生物反應(yīng)器,在非骨環(huán)境直接構(gòu)建具有生命活力的骨修復(fù)體,移植后修復(fù)骨缺損。為了提高支架的力學(xué)性能,本課題組在前期的研究中得出,將支架材料在腹腔大網(wǎng)膜培養(yǎng),不僅能夠提高材料的力學(xué)性能,而且能夠獲得具有生命活性的骨修復(fù)體。此方法的優(yōu)點(diǎn)是對動物的創(chuàng)傷小,而且術(shù)后不影響動物的正常機(jī)能。固本研究接著采用堆積法制備多孔HA支架,首先將支架在動物腹腔大網(wǎng)膜中培養(yǎng)6個月,然后把獲得的骨修復(fù)體植入原位進(jìn)行大節(jié)段骨缺損修復(fù)實(shí)驗(yàn),評價這種通過體內(nèi)組織工程,獲得的具有生物活性的骨修復(fù)體,對大段骨缺損的修復(fù)效果。本研究主要結(jié)論如下： 1.通過顆粒造孔法制備出了C型多孔HA支架(Φ22mm×12mm,外徑12mm,內(nèi)徑6mm),多孔HA支架的平均孔徑為550μm～650μm、連通孔孔徑為150μm～200gm、總孔隙率為78.2%、抗壓強(qiáng)度為0.8MPa；C型多孔HA支架凹槽的設(shè)計(jì)與用相同方法(即蠟球造孔法)制備的圓柱型支架比較其優(yōu)點(diǎn)是支架的凹槽設(shè)計(jì)宏觀上適應(yīng)了血管束的埋入、在支架植入體內(nèi)后增加了材料與組織液的接觸面積。 2.體內(nèi)四種不同植入方式的動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,所制備的C型多孔HA支架材料具有良好的生物相容性,無細(xì)胞毒性；材料的血管化及新骨形成面積跟體內(nèi)不同植入部位的生理環(huán)境有著密切的關(guān)系。組織學(xué)染色和統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：(1)四種植入方式均能使材料血管化和誘導(dǎo)成骨,支架材料的血管化與體內(nèi)異位誘導(dǎo)成骨之間呈正相關(guān)性；(2)四種植入方式中,腹股溝無名動末端結(jié)扎能夠加快材料的血管化,從而增加異位成骨量。 3.對四種植入部位獲得骨修復(fù)體的抗壓強(qiáng)度分析顯示,各植入部位培育的骨修復(fù)體其抗壓強(qiáng)度相對植入前均有顯著提高。所獲得骨修復(fù)體的抗壓強(qiáng)度與植入部位的生理特征密切相關(guān)。本章實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：各個時間點(diǎn)所獲得骨修復(fù)體,腹股溝無名動末端結(jié)扎組抗壓強(qiáng)度的提高較其他組有顯著性的差異。組織形態(tài)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果表明新生血管密度與抗壓強(qiáng)度的相關(guān)系數(shù)為r=0.86,p0.05,二者之間存在較強(qiáng)的正相關(guān)性。 4.使用前期以堆積法制備的多孔HA支架(總孔隙率為67.79%,具有100%的貫通性,平均孔徑為300μm)植入動物腹腔培育骨修復(fù)體,并植入股骨缺損進(jìn)行修復(fù)。在體內(nèi)雜化6個月后,骨修復(fù)體的抗壓強(qiáng)度增加到2.43±0.296MPa,達(dá)到了松質(zhì)骨(2.73MPa)的89.3%。植入股骨缺損處分別修復(fù)1個月、3個月后,生物力學(xué)檢測結(jié)果顯示：相同修復(fù)時間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組抗彎強(qiáng)度明顯優(yōu)于空白對照組和支架直接植入修復(fù)組,實(shí)驗(yàn)組在修復(fù)3個月后股骨的抗彎強(qiáng)度為83.57±6.85MPa,達(dá)到了正常骨的91%左右。組織學(xué)檢測及X線觀察結(jié)果均顯示,大節(jié)段骨缺損不能通過自體修復(fù)完成。而支架直接植入修復(fù)能力有限。通過體內(nèi)組織工程培育的骨修復(fù)體在修復(fù)大節(jié)段骨缺損方面具有潛在應(yīng)用能力。
【關(guān)鍵詞】：血管化 羥基磷灰石 C型促血管化支架 生物力學(xué) 骨修復(fù)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R318.03
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 引言13
• 1.2 多孔支架與骨缺損修復(fù)13-16
• 1.2.1 骨缺損修復(fù)概況13-14
• 1.2.2 骨組織工程支架對材料的要求14-16
• 1.2.3 骨組織工程支架對多孔結(jié)構(gòu)的要求16
• 1.2.4 骨組織工程支架的應(yīng)用16
• 1.3 骨修復(fù)體的血管化16-21
• 1.3.1 骨修復(fù)體血管化的必要性16-17
• 1.3.2 骨修復(fù)體血管化的影響因素17-19
• 1.3.3 提高骨修復(fù)支架血管化的方法19-21
• 1.4 本論文的選題意義和研究內(nèi)容21-23
• 1.4.1 本論文的選題意義21-22
• 1.4.2 本論文的研究內(nèi)容22-23
• 第2章 C型多孔羥基磷灰石(HA)支架的制備及表征23-34
• 2.1 引言23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器24-25
• 2.3 C型多孔HA支架的制備及表征25-29
• 2.3.1 石蠟球的制備步驟25
• 2.3.2 C型多孔HA支架的制備步驟25-27
• 2.3.3 C型多孔HA支架的表征27-29
• 2.4 結(jié)果與討論29-33
• 2.4.1 C型多孔HA支架的收縮率29
• 2.4.2 C型多孔HA支架形貌的表征結(jié)果29-32
• 2.4.3 C型多孔HA支架的力學(xué)性能32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 C型多孔HA支架體內(nèi)組織工程血管化34-54
• 3.1 引言34-35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器35-36
• 3.3 C型多孔HA支架的體內(nèi)組織工程血管化的實(shí)驗(yàn)過程36-41
• 3.3.1 動物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)36
• 3.3.2 動物實(shí)驗(yàn)的手術(shù)過程36-37
• 3.3.3 C型支架血管化的表征37-40
• 3.3.4 C型支架抗壓強(qiáng)度的測試40-41
• 3.4 結(jié)果與分析41-53
• 3.4.1 大體觀察41-42
• 3.4.2 組織形態(tài)學(xué)觀察42-46
• 3.4.3 組織形態(tài)計(jì)量學(xué)結(jié)果46-50
• 3.4.4 骨修復(fù)體抗壓強(qiáng)度的測試結(jié)果與討論50-52
• 3.4.5 骨修復(fù)體血管化與抗壓強(qiáng)度的比較研究52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第4章 HA雜化支架的大節(jié)段骨缺損修復(fù)54-69
• 4.1 引言54-55
• 4.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器55-56
• 4.3 材料與方法56-59
• 4.3.1 大節(jié)段骨缺損修復(fù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)56
• 4.3.2 支架材料的制備及表征56-57
• 4.3.3 大節(jié)段骨缺損修復(fù)的手術(shù)過程57-58
• 4.3.4 大節(jié)段骨缺損修復(fù)效果的表征手段58-59
• 4.4 結(jié)果與討論59-68
• 4.4.1 術(shù)后動物的情況59
• 4.4.2 骨缺損修復(fù)宏觀形貌觀察59-60
• 4.4.3 骨缺損修復(fù)部位的X線觀察60-61
• 4.4.4 骨缺損修復(fù)的生物力學(xué)評價61-64
• 4.4.5 骨缺損修復(fù)的組織學(xué)分析64-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 第5章 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文76-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：多孔磷酸鈣陶瓷支架血管植入復(fù)合體的血管化與生物力學(xué)性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：411153