可注射磷酸钙骨水泥的研究

可注射磷酸钙骨水泥具有良好的生物相容性、骨传导性、可降解性、易操作性及可塑性等优点，临床上可用于非负重部位骨缺损的修复、药物或生物因子载体、牙根管的充填、松质骨螺钉的加固以及骨折的固定等方面，在植入学、骨创伤学及放射介入学等领域中具有广泛的应用前景。目前可注射磷酸钙骨水泥已经成为骨水泥研究中的主要课题，就其最新研究进展进行了讨论。     

磷酸钙骨水泥修复兔颅骨缺损新骨生长计算机图像分析

利用计算机图像处理技术对磷酸钙水泥修复兔颅骨缺损组织切片标本的光镜图像进行采集,对采集到的原始图像进行滤波、分割和数学开矿学等图像处理,计算不同视野新生骨生长的面积百分比,并对不同视野的结果进行生物统计分析,得到兔颅骨修复过程中新生骨定量生长情况,用计算机图像处理方法将成风过程从传统的组织形态学光镜观察的定性分析上升到了定量分析,为磷酸钙骨水泥修复骨缺损成骨机理和临床材料选择提供了定量的依据。     

碳纤维增强磷酸钙骨水泥

以碳纤维为增强相,Na2HPO4/柠檬酸为调和液,α-磷酸三钙、磷酸四钙、磷酸二氢钙、羟基磷灰石和碳酸钙为原料制备骨水泥,研究不同掺杂比例的短碳纤维对其性能的影响。在磷酸钙骨水泥中掺杂碳纤维能够提高样品的致密性,缩短固化时间,提高抗压强度。当掺杂质量分数0.5%的碳纤维时,骨水泥的初凝、终凝时间分别为9.3和24.9min,模拟体液中浸泡28d后抗压强度最大为38.24MPa。掺杂的碳纤维对浸泡液pH影响不大,pH在小范围内浮动,均在人体安全范围内。     

针状硅灰石对磷酸盐骨水泥性能的影响

以磷酸氢二钾和磷酸二氢钾为固化液,以磷酸四钙、α-磷酸三钙、磷酸氢钙、焦磷酸钙、羟基磷灰石和碳酸钙为原料合成骨水泥,向其添加针状硅灰石,研究了针状硅灰石对其性能的影响。结果表明,在磷酸钙骨水泥中添加针状硅灰石可以缩短凝结时间,提高抗压强度。当针状硅灰石的添加量为3%,骨水泥性能达到最佳;其初凝时间、终凝时间分别为14和28 min,样品在Ringer’s模拟液溶液中浸泡2周后抗压强度达49.23 MPa,浸泡液的pH值变化幅度小(7.1~7.8),在安全范围之内。     

熟料粒度对骨粉/磷酸钙生物骨水泥结构与性能的影响

采用新方法首次将动物骨中的鱼骨引入到磷酸三钙和磷酸氢钙等原料体系中通过高温烧结制备磷酸钙基生物骨水泥（CPC）,以柠檬酸和柠檬酸钠的缓冲液为固化液、按一定的液固比制备固化试样,通过扫描电子显微分析（SEM）和力学性能测试等方法,研究了熟料粒度对其固化试样结构与抗压强度的影响.结果表明：制备过程中骨水泥粉末的粒度对其固化试样的微观结构及其抗压强度有着较为显著的影响,通过调整骨水泥粉末的粒度可达到优化其固化试样的微观结构和改善其力学性能的目的.     

聚合磷酸钙骨水泥的制备和性能研究

采用丙烯酸和衣康酸的共聚物与自制磷酸钙粉末反应制备骨水泥。用自凝牙托水对类磷酸四钙（TTCP）粉末进行表面改性后所制备的骨水泥,初凝时间为4．5min,终凝时间为8.5min,抗压强度可达４２MPa。采用类TTCPα－磷酸三钙的混合粉料制备的骨水泥,初凝时间为５．５min,终凝时间为１１．０min,抗压强度可达４３MPa。     

无水硫酸钙对α-磷酸三钙骨水泥的结构与性能的影响

将无水硫酸钙（CSA）引入磷酸钙骨水泥（CPC）中,结合热分析（TG-DSC）、扫描电子显微分析（SEM）和力学性能测试等方法,通过对比试验研究了CSA对α-磷酸三钙（α-TCP）体系骨水泥结构与性能的影响.结果表明：CSA的加入对α-TCP骨水泥的结构与性能有一定的影响,是一种可提高骨水泥的抗压强度,调控固化时间的有效添加成分.     

钙磷陶瓷表面类骨磷灰石形成的Ca2+浓度阈值研究

通过对双相磷酸钙陶瓷材料表面在静态模拟体液中和动态模拟体液中的形成类骨磷灰石的钙离子浓度的阈值的测定,表明双相磷酸钙陶瓷材料表面在静态模拟体液中形成类骨磷灰石的Ca^2 浓度阈值是0．2459g／L,其阈值比标准模拟体液低10％;双相磷酸钙陶瓷材料表面在模拟体液以生理流率流动时形成类骨磷灰石的Ca^2 浓度阈值是0．3392g,／L,其阈值比标准模拟体液高22％;动态模拟体液的Ca^2 浓度阈值比静态的Ca^2 浓度阈值高37．8％。     

以α-磷酸三钙和磷酸四钙为主要原料的磷酸盐骨水泥的制备及其性能比较

分别以α 磷酸三钙和磷酸四钙为基本原料,添加羟基磷灰石、磷酸氢钙、碳酸钙等其他辅助原料,钙磷比均为1.50,制备了2种类型的骨水泥。对固化骨水泥样品进行了Ringer's模拟液浸泡实验。测定浸泡液pH值、样品的抗压强度和样品的断面显微形貌随浸泡时间的变化。结果表明:2种骨水泥的凝结时间基本相同,初凝时间为5min左右,终凝时间为19.5min;但两者浸泡液的pH值变化和抗压强度等性能有较大的差别,以α 磷酸三钙为主要原料的骨水泥的主要性能明显优于以磷酸四钙为主要原料的骨水泥。     

复合人工髋关节骨结合区力学行为的有限元分析

同种异体骨复合人工髋关节置换术后不同时期,人工髋关节、骨水泥及其周围骨,特别是宿主骨和异体骨结合区的生物力学数据是复合关节设计、手术及术后康复训练方案制定的重要依据之一.基于患者的CT扫描数据,建立复合人工髋关节移植治疗股骨近端骨缺损的三维有限元模型,选用1.5倍、2.5倍70 Kg标准体重进行生理加载,计算术后结合区骨愈合3个阶段的力学性质.结果表明,术后初期,结合区弹性模量较低,在其中部及周围骨水泥中有较严重的应力集中,骨水泥中的最大应力超过了其抗压强度,存在失效风险;随着结合区的愈合,结合区组织由骨痂发展为自然皮质骨,组织的弹性模量逐渐增高,结合区中的应力屏蔽得到改善,骨水泥中的应力集中同时得到缓解,并最终接近自然骨.采用多孔羟基磷灰石生物陶瓷(HA)作为骨组织支架材料充填结合区,可有效降低结合区的应力屏蔽,提高其力学安全性.