一种组织工程用前交叉韧带手术内固定用多孔横穿钉的利记博彩app_2

文档序号:9715924阅读:来源:国知局
降解。
[0044] 所述改性涂层,可W为化-P涂层、微弧氧化涂层、氣化物涂层、碱热处理涂层、热有 机膜、憐化膜;所述涂层还可W为:径基憐灰石层,憐酸巧层,具有良好生物相容性的高分子 涂层,携带并释放生长因子的高分子涂层。在一个具体实施方案中,其表面层厚度为Iwn-SOurn O
[0045] 在一个实施方案中,横穿钉多孔刚好能够分布在骨道壁两边,优点是多孔内可容 纳生物因子,具有促进骨长入作用,使得腫骨愈合更为牢靠;缺点是多孔分布在骨道壁两 侧,在膝关节屈伸过程中,局部应力增加,再加上此处为多孔结构,横穿钉更容易断裂。
[0046] 在一个实施方案中,横穿钉上的多孔直径W及孔隙率的选择甚为重要,应达到基 本的力学要求,才能避开上述缺点,达到最佳效果。
[0047] 在具体实施方案中,孔直径为0.1-0.5mm,孔深度为2-5mm。孔的直径过小,影响其 效果;过大会影响螺钉的力学强度,容易断裂,发明人发现孔最适直径为0.1-0.5mm,优选 0.3-0.4mm,特别是0.35mm。
[0048] 发明人还发现,孔间隔太小会影响螺钉的力学强度,容易断裂;孔间隔太大则孔的 密度降低,影响其效果。因此,本发明中,孔密度优选为10-50%,更优选为30-40%,特别是 35%。
[0049] 另一方面,最重要的是,在多孔结构(2)中灌充生物因子的情况下,可W通过调整 孔的大小和密度,来调节缓释细胞因子的释放速度,达到所需的骨生长效果。
[0050] 在一个优选的实施方案中,圆柱形本体为粗糖壁,多孔位于骨道壁两边,且容纳生 物因子,有利于细胞因子缓释到腫骨界面,促进腫骨愈合。
[0051] 通过调整孔(2)的大小和密度,或者通过调整孔(2)的大小和密度W及生物因子浓 度及数量,可W调整本体材料的用量和强度,达到最佳治疗效果。
[0052] 在第二方面,本发明提供了一种促进腫骨愈合的有孔横穿钉复合体,所述有孔横 穿钉复合体包括本发明第一方面的有孔横穿钉(1),其中孔(2)中填充有填充物,所述填充 物优选为纤维蛋白胶,所述纤维蛋白胶任选载有细胞因子,所述细胞因子例如BMSC、BMP。 BMP细胞因子具有骨诱导活性。
[0053] 在存在多孔横穿钉的实施方案中,优选其中孔(2)中填充有填充物,所述填充物优 选为纤维蛋白胶,所述纤维蛋白胶任选载有细胞因子,所述细胞因子例如BMSC、BMPdBMP细 胞因子具有骨诱导活性。
[0054] W下通过非限制性实施例验证本发明的多孔横穿钉的效果。
[0055] 实验对象:选取比格犬6只(体重10-12kg,全部雌性,中国人民解放军总医院实验 动物中屯、提供),采用多孔横穿钉复合BMP-2进行ACL重建固定。儀合金多孔横穿钉:(1)合金 成分:锋(质量分数为5.5%),错(质量分数为0.4%),其余为儀。使用状态为横穿肌腫固定。 (2)力学性能:屈服强度为205MPa,拉伸强度为335MPa,断裂延伸率为7%。(3)多孔穿钉的规 格为两多孔区部分复合BMP-2的量均为2.化gD(4)涂层的制作:表面具有改性 涂层化-PdW皿-20双电极电源用来进行微弧氧化制备,设备功率为2kW。样品作为阳极,不诱 钢电解槽作为阴极。电解液成分如下:l〇g/L Na2Si03-9H20,lg/L KOH and8g/L KF-2肥0。制备采用恒压模式,其中工作电压,频率,占空比和时间分别为:370V,1000化,40 % 和5min。制备完成样品用清水、无水乙醇和去离子水依次清洗,惊干备用。
[0056] 实验动物:每只比格犬术前均抽取静脉血进行生化检查。麻醉方法:3%戊己比妥 钢注射液Iml/kg体重,由静脉给药。无菌消毒铺巾,去膝关节正中切口,切开皮肤及软组织 触,骸旁入路进入膝关节腔,将骸骨翻开,显露膝关节腔,切除少量骸下脂肪垫,可见膝关节 前交叉初带完整,尖刀切除前交叉初带股骨、腔骨止点,制备前交叉初带缺损模型(保留少 许残端,W作定位参考);采用腔骨定位器(与矢状面、冠状面均成45°角),导针自腔骨结节 内侧钻入关节腔前交叉初带腔骨止点,再用4mm电钻钻取腔骨骨道;股骨定位器钩住股骨后 裸后,慢慢将膝关节屈曲至110%导针沿前交叉初带股骨止点钻入至过皮质,再采用电钻沿 导针钻取股骨骨道15mm,然后采用Rigid固定器装置钻取股骨端Rigid钉道。一带线导针自 关节腔内通过股骨骨道至对侧皮质,然后探钩自腔骨结节内侧骨道口伸入关节腔,将丝线 拉入腔骨骨道,将预先编织好的肌腫通过带线导针的线拉入骨道,采用Rigid横穿钉固定股 骨端肌腫,界面螺钉固定腔骨端肌腫。紫线缝合关节腔,3-0丝线缝合伤口。术后普食喂养, 青霉素80U/只*d,肌注3天。术后观察3天,术后每日观察大鼠的进食、活动及有无感染、过 敏、毒性反应等情况。分别于术后4D、4W、8W、12W麻醉后行X线、CT、MR检查,术后12W麻醉后快 速注射10%氯化钟溶液处死动物,处死前采取血样标本进行生化检测并取出屯、、肝、脾、肺、 肾等内脏组织进行病理切片检查,进行Micro-CT、能谱分析、病理学检查观察腫骨愈合情 况,行力学检测移植肌腫与骨道结合情况。
[0057]主要仪器和试剂
[005引 UMicro-CT机(ZKKS-MCT-化arp,广州中科惜盛医疗科技有限公司的小动物 Micro-CT 系统)
[0059] 2、扫描电子显微镜及能谱分析仪(中科院金属研究所)
[0060] 3、光学显微镜及成像系统(IX-70 ,Olympus Japan)
[0061 ] 4、3 %戊己比妥钢、10 %氯化钟溶液、生理盐水
[0062] 5、10%甲醇溶液、伊红、苏木素染色液、二甲苯、无水乙醇、蒸馈水
[0063] 6、2.5%戊二醒、环氧树脂
[0064] 7、X线机、CT 机、MRI 机
[0065] Micro-CT扫描、重建和定量分析
[0066] 横穿钉固定ACL重建术后,对其进行Micro-CT扫描、重建,得到儀合金松质骨螺钉 的二维和=维图像,同时计算比较在不同时间点螺钉不同部位体积的变化W及螺钉周围骨 组织的骨计量学参数的变化。
[0067] 实施例1:如图5所示,采用规格为O 2mm* 12mm,两部分多孔区范围为:1 ,孔 隙率为50%-70%,孔径为1-50皿,多孔内复合BMP-2、BMSC、FGF等生物因子,表面涂层是Ca- P、微弧氧化涂层、氣化物涂层、碱热处理涂层、热有机膜、憐化膜、径基憐灰石层的多孔横 穿钉。进行比格犬ACL重建手术股骨端肌腫固定。在ACL重建术后第4天、4周、8周、第12周,用 戊己比妥钢对比格犬采用静脉麻醉(30mg/kg)后,进行CT检查,动态观察內植物多孔ZK60儀 合金Rigid-fix钉在体内的降解情况及周围成骨情况,同时对各个不同时间点的CT结果,先 将CT显示视野化isplay Field of View,DFOV)统一扩大至6.5畑1,再^化旨1(1-門的了中点为 圆屯、画圆,获得新生骨与內植物之间的扇形区域,选择扇形区域的=个等分点为感兴趣区 域(Region of Interest,ROI),分别测得化gid-fix钉近端和远端(靠近关节腔侧)的CT值, W均数标准差(;±S)为记录结果,采用SPSS19.0统计软件,分别比较各组比格犬A化重建 术后个体不同时间点的成骨变化及不同实验组不同时间点的成骨情况。
[0068] CT扫描定位出Rigid-fix钉中点;B.将DFOV统一扩大至6.5cm,再WRigid-fix钉中 点为圆屯、,在內植物与周围新生骨的扇形区域内,选取=个感兴趣区域(ROI),测得其CT值, 结果如图6所示。
[0069] BMP-2组术后CT表现:A.术后4周,ZK60儀合金Rigid-fix钉近端及远端已有部分新 生骨形成,局部少量长期;B.术后8周,ZK60儀合金Rigid-fix钉逐渐降解,周围新生骨不断 增多;C.术后12周,ZK60儀合金Rigid-fix钉已基本降解,新生骨基本填满骨道,Rigid-fix 钉近端和远端新生的骨钉,达到双钉生物型固定。
[0070] 如图7所示,术后4周立组的CT值均比较低,而术后8周BMP-2组测得的CT值明显高 于多孔组和无孔组P<〇.〇5,具有统计学意义;术后12周BMP-2组、多孔组、无孔组Rigid-fix钉周围的CT值基本相等,P>0.05,无统计学意义
[0071] 实施例2:
[0072] 采用规格为O3mm*30mm,两部分多孔区范围为:3mm-5mm,孔隙率为50%-70%,孔 径为1-50皿,多孔内复合BMP-2、BMSC、FGF等生物因子,表面涂层是化-P、微弧氧化涂层、氣 化物涂层、碱热处理涂层、热有机膜、憐化膜、径基憐灰石层的多孔横穿钉。进行比格犬A化
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