3D打印鈦合金骨小梁骨干假體在山羊體內(nèi)骨長(zhǎng)入的實(shí)驗(yàn)研究
本文選題:骨長(zhǎng)入 切入點(diǎn):骨干 出處:《天津醫(yī)科大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:目的研究骨水泥固定型和生物固定型假體標(biāo)本在早期拉伸試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中生物力學(xué)穩(wěn)定性方面的差異;研究傳統(tǒng)工藝制備的噴砂型、3D打印技術(shù)制備的骨小梁型兩種生物固定型假體標(biāo)本在早期拉伸試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中生物力學(xué)穩(wěn)定性方面的差異;比較噴砂型、骨小梁型兩種生物固定型假體的假體-骨界面骨長(zhǎng)入情況和骨整合能力的大小,并進(jìn)一步探討骨小梁型假體的生物力學(xué)穩(wěn)定性和假體-骨界面骨長(zhǎng)入能力間的關(guān)系,為下一步臨床研究提供理論依據(jù)。方法基于山羊脛骨CT的Dicom數(shù)據(jù)逆向成型獲得山羊脛骨的三維模型,模擬長(zhǎng)度2cm的骨干骨缺損建立山羊脛骨干骨缺損模型,由山東威高骨科公司制備匹配脛骨髓腔直徑的三種類型(骨水泥型、噴砂型和骨小梁型)骨干假體,于天津醫(yī)院骨科研究所行骨干假體置入山羊體內(nèi)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),分別于術(shù)后8周、12周處死山羊并進(jìn)行標(biāo)本取材,顯微鏡下觀察標(biāo)本的成骨及骨長(zhǎng)入情況,并對(duì)三組不同類型假體分別進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)和扭轉(zhuǎn)破壞試驗(yàn)的生物力學(xué)測(cè)試。結(jié)果1.一般情況:所有實(shí)驗(yàn)山羊無感染、皮膚壞死、假體松動(dòng)或脫出等并發(fā)癥發(fā)生;骨水泥型假體組山羊術(shù)后患肢負(fù)重時(shí)間明顯早于噴砂型假體組和骨小梁型假體組山羊。2.影像學(xué)觀察:術(shù)后8周和12周骨水泥型假體組、生物固定型假體組山羊的假體周圍均有多量新生骨痂生成,骨水泥固定型假體與骨之間骨水泥填充充分,生物固定型假體的假體-骨界面間結(jié)合緊密、未見透光帶和骨質(zhì)密度減低表現(xiàn)。3.界面組織學(xué)觀察:(1)骨礦化沉積率:骨小梁型假體組標(biāo)本術(shù)后8周、12周的骨礦化沉積率為(4.83±0.24)μm/d和(7.06±0.17)μm/d,均明顯高于同期噴砂型假體組標(biāo)本的(3.10±0.30)μm/d和(4.90±0.35),兩組假體標(biāo)本的組內(nèi)及組間差異性均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);(2)新生骨形成率:骨小梁型假體多孔孔隙內(nèi)的新生骨形成率在術(shù)后8周為17.36%,明顯低于術(shù)后12周的35.40%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);(3)假體-骨界面間骨結(jié)合率:骨小梁型假體組標(biāo)本骨結(jié)合率在術(shù)后8周、12周分別為41.40%和79.60%,噴砂型假體組標(biāo)本術(shù)后8周、12周分別為37.60%和73.40%,噴砂型假體組標(biāo)本相比同期骨小梁型假體組標(biāo)本骨結(jié)合率低,但差異性無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),但兩組假體分別進(jìn)行術(shù)后8周和12周骨結(jié)合率的組內(nèi)比較時(shí),差異性均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。4.生物力學(xué)測(cè)試:(1)拉伸試驗(yàn):在500N拉伸載荷范圍內(nèi),相同大小載荷作用力的假體位移:骨水泥型假體組骨小梁型假體組噴砂型假體組,此差異性在各組間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);(2)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn):2°扭轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)的扭轉(zhuǎn)載荷下,同一扭轉(zhuǎn)角下的三種假體組標(biāo)本扭矩大小:骨水泥型假體組骨小梁型假體組噴砂型假體組,此差異性在各組間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);(3)扭轉(zhuǎn)破壞試驗(yàn):扭轉(zhuǎn)破壞試驗(yàn)失效時(shí)骨水泥型假體、噴砂型假體、骨小梁型假體標(biāo)本的最大扭矩分別為:(30.42±0.40)N·m、(12.35±5.52)N·m、(15.65±1.94)N·m,此差異性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);扭轉(zhuǎn)破壞試驗(yàn)失效時(shí)骨水泥型假體、噴砂型假體、骨小梁型假體標(biāo)本的最大扭轉(zhuǎn)角分別為(25.98±0.89)°、(10.47±5.69)°、(20.34±6.72)°,但統(tǒng)計(jì)學(xué)顯示此差異性無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。結(jié)論1.骨水泥型假體早期的穩(wěn)定性明顯高于噴砂型、骨小梁型兩種生物固定型假體;2.骨小梁型假體較同期噴砂型假體具有更理想的生物力學(xué)穩(wěn)定性,也反映出生物固定型假體的穩(wěn)定性既依賴于假體、宿主骨之間的緊密壓配系統(tǒng),更取決于假體-骨界面間骨長(zhǎng)入及骨整合能力的大小;3.骨小梁型假體的生物力學(xué)穩(wěn)定性與骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué)表現(xiàn)呈正相關(guān)性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:R687
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1625151
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