氢氟酸表面改性种植体对骨质疏松大鼠骨结合的影响

作者：王买全; 王永功^*; 侯明

来源：中华实用诊断与治疗杂志, 2019, 33(09): 860-864.

DOI：10.13507/j.issn.1674-3474.2019.09.007

• 骨质疏松
• 钛
• 氟化物
• 氢氟酸
• 骨结合
• 大鼠

目的探讨喷砂钛种植体经过氢氟酸(hydrofluoric acid, HF)表面改性后对骨质疏松(osteoporosis, OP)大鼠骨结合能力的改善作用。方法 40颗纯钛圆柱状种植体,经过喷砂处理后随机分为观察组和对照组各20颗,观察组应用体积分数0.2%HF酸蚀处理90 s,对照组不经过酸蚀处理,应用扫描电子显微镜、原子力显微镜检测种植体表面粗糙度,X射线光电子能谱分析种植体表面化学成分。SD大鼠20只,均行双侧卵巢切除术制备OP模型,术后12周,将对照组种植体植入大鼠左侧股骨干骺端髓管,观察组种植体植入右侧股骨干骺端髓管;植入12周处死大鼠取出带种植体的股骨,显微镜下观察种植体周围骨组织以及种植体与骨组织界面情况,显微CT测定骨组织形态计量学参数,推出试验测定种植体生物力学。结果扫描电子显微镜示观察组种植体表面较对照组粗糙;原子力显微镜示观察组表面粗糙度均方根(root mean square, RMS)[(51.85±5.74)nm]、Z范围[(552.44±60.15)nm]、表面积差[(26.87±3.04)%]均较对照组[(15.21±2.12)nm、(291.32±33.77)nm、(7.29±0.81)%]增大(P<0.05);X射线光电子能谱分析结果示观察组种植体表面氧元素[(56.21±5.97)%]、氟元素[(1.88±0.33)%]含量高于对照组[(54.29±5.83)%、0],碳元素含量[(32.39±4.00)%]低于对照组[(36.71±4.46)%](P<0.05),钛元素[(9.52±1.32)%]含量与对照组[(9.00±1.01)%]比较差异无统计学意义(P>0.05)。植入12周,显微镜下对照组种植体表面见少量骨小梁及骨组织,观察组种植体表面骨小梁及骨组织明显增加、围绕种植体周围可见新骨形成;观察组骨体积占总体积百分比[(40.3±5.2)%]、骨结合率[(46.9±5.3)%]、骨小梁数目[(3.8±0.4)mm]、连接密度[(34.2±4.0)mm3]均较对照组[(22.1±2.3)%、(20.4±2.1)%、(2.5±0.3)mm、(23.6±3.1)mm3]增高(P<0.05),骨小梁厚度、骨小梁间隙与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);观察组最大推出力[(71.7±10.2)N]和极限剪切强度[(4.87±0.55)N/mm2]均较对照组[(32.6±3.5)N、(1.63±0.25)N/mm2]增加(P<0.05)。结论种植体经过HF表面改性后可增强OP大鼠骨结合能力,表现为促进种植体周围新骨生成,增加骨-种植体接触面,增强骨-种植体接触面机械特性。

• 单位
  河南省人民医院; 郑州大学