聚乳酸/纳米β-TCP可降解自锁定颈椎融合器的研究

【摘要】第一部分聚乳酸/纳米级β-TCP复合多孔支架的降解及骨传导性的研究目的：研究不同纳米级β-TCP含量的聚乳酸/纳米级β-TCP复合材料多孔支架的体外降解和骨传导性能。方法：微米级β-TCP高能球磨法制得纳米级β-TCP颗粒,冷冻干燥法制备分别含10%、30%、50%纳米级β-TCP的PLA复合材料多孔支架,同法制备纯PLA支架和含30%微米级β-TCP的多孔支架为对照。观察五组支架在磷酸盐缓冲溶液中的降解性和力学性能的变化；通过将多孔支架复合rhBMP-2植入兔背部肌肉,分别于2、4、8周取出支架行组织学观察,评估异位成骨量,以研究其骨传导性。结果：当β-TCP含量均为30%时,纳米级β-TCP对降解液pH的缓冲作用明显强于微米级β-TCP；而当β-TCP粒径均为纳米级时,缓冲作用的强弱与β-TCP的含量直接相关。体内骨传导性实验中,含30%纳米β-TCP与含50%纳米β-TCP的多孔支架表现的骨传导性方面无显著差异,但含30%纳米β-TCP多孔支架的力学性能优于后者。结论：含30%纳米β-TCP的聚乳酸复合材料多孔支架具有较好的力学强度、降解性能和骨传导性,可作为颈椎融合的多孔支架材料。第二部分新型聚乳酸/纳米级β-TCP可降解自锁定颈椎融合器的研制及离体生物力学研究目的：研究新型聚乳酸/纳米级β-TCP可降解自锁定颈椎融合器(BCFC)的生物力学稳定性。方法：将32只绵羊颈椎C2-C5标本进行生物力学稳定性测试,再随机分为4组：A组：自体三面皮质髂骨组(n=8)；B组：美敦力威高Cage组(n=8)；C组：史塞克SolisCage(n=8)；D组：BCFC组(n=8),A组标本测试后行前路钢板固定术后再测试一次。所有标本行颈3/4椎间盘切除术后植入以上内植物,采用非破坏性刚度法进行前屈、后伸、侧屈和旋转的生物力学测定,由此计算出各组活动范围(ROM),并行比较。结果：BCFC组侧弯和旋转运动范围明显小于自体三面皮质髂骨组、美敦力威高Cage组和SolisCage组,在前屈和后伸运动时与美敦力威高Cage和SolisCage差异无统计学意义;BCFC组在侧弯和旋转运动时与自体髂骨联合颈前路钢板组的活动范围差异无统计学意义,但颈前路钢板可以有效降低三面皮质髂骨组的运动范围。结论：新型聚乳酸/纳米级β-TCP融合器在单节段颈椎融合术中可提供满意的初始力学稳定性。第三部分新型聚乳酸/纳米级β-TCP可降解自锁定颈椎融合器的山羊体内实验目的：探索新型聚乳酸/纳米级β-TCP可降解分层自锁定颈椎融合器(BCFC)在山羊颈前路椎间盘摘除植骨融合术中的效果。方法：18只山羊根据植入物的不同随机分为3组：A组植入自体三面皮质髂骨组(n=6),B组植入美敦力威高Cage(n=6);C组新型融合器Cage(n=6)。分别于术前、术后1周、4周、8周、12周拍摄X线片,通过X线侧位片测量各组动物颈椎手术节段平均椎间隙高度(discspaceheight、椎间角(intervertebralangle,IVA)和前凸角(lordosisangle,LA),并评估融合情况。12周时处死动物取出标本,行生物力学测试,比较各组运动范围,完成后各组标本再进行组织学评估。结果：术后第12周通过x线片评估颈椎融合情况,自体三面皮质髂骨组B级2例,c级3例,D级1例；威高融合器组B级3例,C级两例,D级1例BCFC组B级2例,c级3例,D级1例,三组动物无显著差异。术后X线评估,自体三面皮质髂骨组DSH、IVA和LA较美敦力威高Cage和BCFC组均有显著下降。生物力学结果显示自体三面皮质髂骨组手术节段活动范围大于两个融合器组时间点。结论：新型聚乳酸/纳米级β-TCP可降解分层自锁定颈椎融合器在颈椎融合术中可提供理想的融合效果。
【作者】曹露；
【导师】董健；
【作者基本信息】复旦大学，外科学，2013，博士
【关键词】聚乳酸；纳米级β-TCP；降解；颈椎融合器；生物力学；体内融合；

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