两种不同种植体表面处理早期骨结合的比较与研究

摘要

目的:本研究探讨不同种植体表面处理在早期骨结合方面有无差异，实验组使用的种植体为微弧氧化(MAO)处理，其表面具有微纳米双重结构TiO2微弧氧化膜层，对照组为喷砂-酸蚀(SLA)表面处理以及无表面处理的纯钛种植体，为该新型TiO2膜层提供生物学评价，同时为微弧氧化方法在生物医用钛材料的应用提供实验依据。
　　方法:本研究的实验对象为12-16月龄的健康杂种犬6只，全麻下操作，拔除所有实验犬的双侧下颌第二(P2)第三(P3)第四(P4)共计6颗前磨牙。种植手术于拔牙创愈合3个月之后进行，根据种植体不同表面处理分为A组（无表面处理种植体）、B组（SLA表面处理种植体）以及C组（MAO表面处理种植体）。在两侧缺牙区测量好术区范围，设计每只犬每侧植入2颗种植体，根据随机数字表方法，对每组各8颗的种植体进行编号植入，共24颗种植体。愈合一个月后处死，于处死前14d及4d分别注射钙蓝绿素和茜素红，进行双色荧光染色标记。6只实验犬处死后，进行取材和标本的固定。标本收集后进行大体观察、影像学观察、激光共聚焦显微镜以及光学显微镜观察。其中影像学观察除了拍摄常规的X线片，还使用Micro-CT扫描重建，分析三组种植体周围骨组织骨小梁的骨体积分数(BVF)、骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁分离度(Tb.Sp)、骨小梁厚度(Tb.Th)等骨小梁形态学参数。然后制做带种植体的骨磨片，通过一定波长的光谱照射后，在激光共聚焦显微镜下通过双色荧光标记法测量骨矿化沉积率(MAR)。骨磨片选取甲苯胺蓝染色后使用光学显微镜观察，测量各组的种植体周围骨面积(BA)和种植体-骨结合率(BIG)。最后利用统计学软件对所得数据进行统计学分析。
　　结果:一、大体观察
　　实验犬无死亡情况发生，A组在种植体植入后发现一颗种植体脱落，其余23颗种植体创口愈合良好，周围黏膜质地、色泽正常，创口周围无软组织充血肿胀等炎症反应。实验犬处死后，去除多余软组织后，发现B、C组各有一颗种植体松动，为防止干扰实验结果，拔除这两颗种植体。剩余的21颗种植体再无松动和脱落的现象，通过使用金属器械杆轻叩种植体顶部，发出的声音清脆提示种植体周围骨结合的状况良好。
　　二、影像学观察
　　1. X线检查:三组种植体-骨界面处没有明显的投射区，周围可见的骨小梁结构仍不清晰，但已有新骨生成。种植体周围未发现骨质疏松现象，与远离种植体-骨界面的骨组织相比，骨密度正常无差别。
　　2. X线骨密度测量:使用IPP6.0软件对三个实验组种植体与骨结合部位所对应的灰度值进行测量，显示A、B、C三组灰度值没有显著的统计学差异。
　　3. Micro-CT分析:通过Micro-CT扫描重建后，每一个样本选取位于牙槽嵴项下相同位置，导入CTAN分析软件高度为2mm的重建影像。首先选取感兴区域:长为种植体的外缘向近远中各扩展1.5mm，宽为齐种植体颊舌向最外缘的矩形区域，所选取的感兴区域内包含骨小梁结构。通过CTAN软件对样本骨块的测量，计算出各项骨小梁形态学参数。通过分析比对结果显示，在比较骨小梁分离度和骨小梁厚度的两项参数时，三组数据之间没有统计学差异。通过分析三组骨小梁数目这一项参数时，MAO表面处理组明显高于SLA表面处理组，存在统计学差异，同时SLA表面处理组也高于纯钛表面无处理组，但是不存在显著的统计学差异。通过分析三组骨小梁骨体积分数，MAO和SLA表面处理组明显高于纯钛组，均存在统计学差异，但是MAO和SLA两种处理之间无统计学差异。
　　三、骨矿化沉积率的比较
　　通过一定波长的光谱照射，激发出荧光，显示3组种植体-骨界面周围区域均能呈现蓝、红2种颜色的荧光条带，通过测量荧光带之间的距离来描述新骨矿化沉积的量，再计算出矿化沉积率(MAR)，结果显示经过表面处理的两组骨沉积高于无处理组，但三组之间不存在显著的统计学差异。
　　四、甲苯胺蓝染色组织形态学分析
　　经过甲苯胺蓝染色后，三个实验组种植体-骨结合界面清晰，新生骨为深蓝色，原有的成熟骨组织染色较浅，二者界限清楚;类骨质为浅蓝色或亮蓝色，成骨细胞呈深蓝色。利用IPP6.0软件测量种植体-骨结合率(BIC)和种植体周围骨面积（BA），经过统计学分析后显示，MAO和SLA两组的表面处理的骨结合能力明显高于没有表面处理的纯钛组，但是两种表面处理组之间不存在显著的统计学差异。
　　结论:1. 微纳米双重结构TiO。膜层的微弧氧化处理种植体具有良好生物活性。
　　2. 种植体周围骨组织在愈合4周后，通过对种植体周围骨小梁数量进行测量，具有该新型TiO2膜层的MAO表面处理优于SLA表面处理。

目录

声明

摘要

前言

材料和方法

一、主要实验材料

二、实验方法

三、影像学检查

四、Micro-CT扫描分析

五、组织学观察

结果

一、大体观察

二、影像学观察

三、骨矿化沉积率的比较

四、硬组织磨片组织形态学分析

讨论

1．钛浆涂层表面处理

2．羟基磷灰石(HA)涂层表面处理

3．喷砂和酸蚀表面处理

4．可吸收性研磨介质(RBM)表面处理

5．电化学氧化表面处理

结论

参考文献

综述 种植体初期稳定性的研究进展

附录

致谢