新型低彈高強(qiáng)度鈦合金髓內(nèi)釘對(duì)大鼠股骨骨折愈合的影響.pdf

1、研究背景：
　　骨折后金屬植入材料內(nèi)固定是當(dāng)今最為重要和廣泛的外科治療手段。但目前臨床使用的鈦及鈦合金材料本身具有的高彈性模量使其在固定中會(huì)引發(fā)應(yīng)力遮擋效應(yīng)，由此影響了骨的正常愈合和改建。目前臨床廣泛應(yīng)用的Ti-6Al-4V合金彈性模量為110GPa，相對(duì)于人皮質(zhì)骨的彈性模量10～20GPa仍然較高，在骨折愈合中有明顯的應(yīng)力遮擋效應(yīng)。因此研制和開發(fā)具有低彈性高強(qiáng)度金屬材料將有利于這一問題的解決。Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn是

2、近年來研制的新型β鈦合金，彈性模量低至33GPa，更接近皮質(zhì)骨。而強(qiáng)度達(dá)到800～900MPa，明顯優(yōu)于現(xiàn)有的Ti-6Al-4V（600MPa）。
　　目的：
　　通過建立大鼠雙股骨干骨折模型，選用兩種不同彈性模量的鈦合金對(duì)骨折內(nèi)固定進(jìn)行對(duì)照研究，觀察新型低彈高強(qiáng)度鈦合金髓內(nèi)釘對(duì)股骨干骨折愈合的作用及應(yīng)力遮擋效應(yīng)。
　　方法：
　　以SD大鼠為研究對(duì)象，采用Utvag方法制備雙股骨骨折模型，選用臨床廣泛應(yīng)用的彈性

3、模量為110GPa的Ti-6Al-4V鈦合金及彈性模量為30GPa的鈦合金Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn制成髓內(nèi)針固定骨折，左側(cè)為高彈組，右側(cè)為低彈組，分別于術(shù)后4周、12周行X線、Micro-CT、生物力學(xué)測(cè)定和組織形態(tài)學(xué)觀察，檢測(cè)骨小梁的體積（BV）、樣本體積（TV）、骨體積分?jǐn)?shù)（BVF）及最大載荷（ML）等指標(biāo)，比較骨折區(qū)域骨痂形成、全股骨骨量及力學(xué)性能的變化，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
　　結(jié)果：
　　X線顯示：術(shù)后4周

4、，低彈組與高彈組骨折兩端密度無明顯差異，但低彈組較高彈組有更多的骨痂形成；術(shù)后12周，低彈組骨折兩端密度比高彈組明顯增高，且有更豐富的骨痂形成。
　　Micro-CT、生物力學(xué)測(cè)定顯示：術(shù)后4周，RIO1區(qū)低彈組TV高于高彈組、BVF低于高彈組，BV與高彈組無明顯差異；RIO2區(qū)各值無明顯差異。術(shù)后12周，RIO1區(qū)和RIO2區(qū)，低彈組TV、BV和ML均高于高彈組。術(shù)后4周低彈組與高彈組骨痂形狀及骨干粗細(xì)無明顯區(qū)別，術(shù)后12周低彈