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      新型可膨脹聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥理化性質(zhì)及生物相容性分析

      2015-12-24 05:10:04譚權(quán)昌,雷偉,劉寧
      脊柱外科雜志 2015年3期
      關(guān)鍵詞:生物力學(xué)

      ·基礎(chǔ)研究·

      新型可膨脹聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥理化性質(zhì)及生物相容性分析

      譚權(quán)昌,雷偉,劉寧,臧淵,王法琪,張揚(yáng),趙雄,嚴(yán)亞波,吳子祥

      作者單位:710032陜西, 第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院骨科

      通信作者:吳子祥wuzixiang@fmmu.edu.cn

      【摘要】目的評(píng)價(jià)一種新型可膨脹聚甲基丙烯酸甲酯(poly methyl methacrylate,PMMA)骨水泥的理化性質(zhì)、生物力學(xué)特征及其生物相容性。方法以聚丙烯酸(ploy acrylic acid, PAA)改性PMMA研發(fā)一種新型具有膨脹特性的骨水泥(expandable bone cement, EBC)以改善PMMA骨水泥(PMMA bone cement, PBC)聚合體積收縮現(xiàn)象。通過測定EBC的膨脹倍率、聚合溫度、面團(tuán)時(shí)間、凝固時(shí)間評(píng)價(jià)EBC的理化性質(zhì);壓縮實(shí)驗(yàn)測定EBC的壓縮強(qiáng)度及彈性模量等生物力學(xué)的特征。用含有EBC及PBC浸提液的培養(yǎng)基培養(yǎng)成骨細(xì)胞,CCK-8測定EBC的細(xì)胞毒性作用,評(píng)價(jià)EBC的生物相容性。結(jié)果EBC吸模擬體液24 h平衡后體積膨脹約8.80%。同時(shí)EBC的聚合溫度為(51.73±3.64)℃,顯著低于PBC,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),且適宜注射的面團(tuán)時(shí)間為(5.06±0.46) min,較PBC顯著延長,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),兩者的凝固時(shí)間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。EBC的壓縮強(qiáng)度為(36.15±11.19) MPa,明顯高于正常椎體松質(zhì)骨;但彈性模量為(849.26±324.47) MPa,顯著低于PBC (2 148.89±176.13) MPa,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)顯示EBC與PBC相對(duì)吸光度分別為1.30±0.11、1.31±0.08,兩者之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。可見與PBC相似,EBC具有較好的生物相容性。結(jié)論EBC具有良好的膨脹性能,可有效克服PBC聚合體積收縮的缺陷。EBC聚合溫度較低、面團(tuán)時(shí)間較長,彈性模量較低可降低成形術(shù)后鄰近椎體再骨折風(fēng)險(xiǎn),且生物相容性較好,有望應(yīng)用于椎體成形術(shù)及關(guān)節(jié)置換術(shù)。

      【關(guān)鍵詞】聚甲基丙烯酸類; 生物相容性材料; 生物力學(xué); 材料試驗(yàn)

      基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(81301535;31170913)

      作者簡介:譚權(quán)昌 (1986—),碩士在讀,醫(yī)師

      【中圖分類號(hào)】R 318.08【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A

      DOI【】

      收稿日期:(2014-11-14)

      Physicochemical and biocompatible study on novel expandable bone cementTANQuan-chang,LEIWei,LIUNing,ZANGYuan,WANGFa-qi,ZHANGYang,ZHAOXiong,YANYa-bo,WUZi-xiang.DepartmentofOrthopaedics,XijingHospital,FourthMilitaryMedicalUniversity,Xi’an710032,Shaanxi,China

      Abstract【】ObjectiveTo evaluate the physicochemical, biomechanical properties and biocompatibility of a novel expandable bone cement. MethodsA novel poly methyl methacrylate (PMMA) based expandable bone cement (EBC) modified with ploy acrylic acid (PAA) was developed to improve the volumetric shrinkage of PMMA bone cement (PBC) because of polymerization. Expansive rate, polymerization temperature, dough time and setting time were investigated versus PBC to evaluate physicochemical properties of EBC. Compressive test was carried out to determine the mechanical property of EBC. Biocompatibility was accessed by evaluating the cytotoxicity of EBC and PBC to the osteoblast which was cultured with medium containing EBC and PBC extraction. ResultsPAA modified EBC achieved approximate 8.80% volumetric expansion after soaked in simulated body fluid (SBF) for 24 h. The polymerization temperature of EBC was (51.73±3.64) ℃, which was significantly lower than PBC (P<0.05). The dough time of EBC was (5.06±0.46) min, and it was longer than PBC (P<0.05), there was no difference of setting time between EBC and PBC (P>0.05). The compressive strength of EBC was (36.15±11.19) Mpa, which was higher than the normal cancellous bone (4.77±0.72) MPa. But the elastic modulus of EBC was significant lower than PBC (849.26±324.47) MPa vs. (2 148.89±176.13) MPa (P<0.05). The relative absorbance of CCK-8 test of PBC and EBC were 1.30±0.11 and 1.31±0.08 respectively, indicated that there was no difference of biocompatibility between EBC and PBC (P>0.05). ConclusionThe novel EBC can overcome the volumetric shrinkage of PBC effectively by volumetric expansion. EBC with lower polymerization temperature and longer dough time than PBC. In addition, the lower elastic modulus of EBC enable it to reduce the risk of adjacent vertebral failure after vertebroplasty, and the good biocompatibility make it an ideal bone substitute material in future vertebroplasty and joint replacement.

      【Key words】Polymethacrylic acids; Biocompatible materials; Biomechanics; Materials testing

      J Spinal Surg, 2015,13(3):176-181

      聚甲基丙烯酸甲酯(poly methyl methacrylate,PMMA)骨水泥因具備良好的生物相容性和生物力學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用于關(guān)節(jié)置換及椎體成形術(shù)中[1-2]。然而有研究發(fā)現(xiàn),PMMA由小分子的甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate,MMA)單體聚合為高分子PMMA過程中會(huì)產(chǎn)生3.82%~7.08%的體積收縮[3]。骨水泥體積收縮過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致骨水泥界面產(chǎn)生微裂隙,進(jìn)而影響假體的長期穩(wěn)定性[4-5]。同時(shí),現(xiàn)有PMMA骨水泥(PMMA bone cement, PBC)在臨床應(yīng)用中也存在著彈性模量過高、聚合過程急劇放熱,這些缺陷也被認(rèn)為是導(dǎo)致椎體鄰近節(jié)段再骨折[6],神經(jīng)灼傷[7]甚至骨壞死[8]的主要原因。

      本研究將吸水樹脂聚丙烯酸(ploy acrylic acid, PAA)與PBC進(jìn)行固態(tài)共混改性,獲得一種具有自膨脹、較低彈性模量、無急劇放熱過程的新型骨水泥材料,并評(píng)估其理化性質(zhì)、生物力學(xué)特性及生物相容性。

      1材料與方法

      1.1材料制備

      1.1.1PAA合成

      丙烯酸(Acrylic acid,AA,化學(xué)純,天津福晨化學(xué)試劑廠),氫氧化鈉(NaOH,分析純,天津永城精細(xì)化工公司),N,N-亞甲基雙丙烯酰胺 (N,N-Methylene bisacrylamide,MBA,化學(xué)純,天津科密歐化工公司),過硫酸鉀(K2S2O8, 分析純,天津津北精細(xì)化工公司)。將NaOH、AA、交聯(lián)劑MBA、引發(fā)劑K2S2O8依次加入水溶液中,磁力攪拌器混合均勻成透明溶液后注入1 mm微量泵延長管中,75℃條件下聚合反應(yīng)為直徑1 mm圓柱狀纖維,烘干后制備成2 mm×1 mm的PAA纖維顆粒干燥保存?zhèn)溆谩?/p>

      1.1.2膨脹骨水泥制備及實(shí)驗(yàn)分組

      實(shí)驗(yàn)分為PBC組和膨脹骨水泥(expandable bone cement, EBC)組。PBC組即臨床用PMMA骨水泥(Mendec?Spine, 意大利TECRES S.p.A公司),由粉末及藥液組成,每10 g PMMA粉末配比5 mL MMA液體。EBC組含固、液2種組分。其中固體組分將PMMA粉末與PAA顆粒按質(zhì)量比10∶1制備,每10 g固體組分中含9.09 g PMMA粉末及0.91 g PAA顆粒,液體組分由MMA藥液及3% 羧甲基纖維素(caboxy methyl cellulose, CMC)溶液組成,其中MMA藥液仍為EBC固體中PMMA粉末重量/體積比2∶1(即4.55 mL),3% CMC體積為1/2 PMMA藥液體積(即2.27 mL)。使用時(shí)兩者同時(shí)加入EBC固體組分中均勻混合。

      1.2理化性質(zhì)測定

      1.2.1膨脹倍率

      排水法測定PBC及EBC的體積變化。PBC組,電子天平精確稱取1.0 g PMMA粉劑,按照固∶液=2∶1充分混合至面團(tuán)期后投入100 mL模擬體液(simulated body fluid,SBF)中;EBC組,同上法稱取1.0 g PMMA粉劑后,按上述實(shí)驗(yàn)分組中骨水泥配制比例制備膨脹骨水泥,混合均勻后完全浸入SBF中。間隔30 min,以無水乙醇的體積變化測定PBC組及EBC組的體積變化。膨脹倍率=(吸SBF恒定后體積-初始體積)/初始體積×100%。

      1.2.2面團(tuán)時(shí)間

      分別將等量的PBC及EBC固、液成分相互混合,當(dāng)固液劑相互接觸時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí),充分?jǐn)嚢杌旌? min后,戴無粉橡膠手套的手指每間隔15 s重復(fù)接觸骨水泥表面,觀察接觸骨水泥后手套表面是否有粘絲狀的纖維形成。每次接觸完畢后,完全去除粘附在手套上的骨水泥。記錄無粉橡膠手套與骨水泥表面清晰分離的時(shí)間,此時(shí)間即為骨水泥的面團(tuán)時(shí)間[9]。

      1.2.3凝固時(shí)間及聚合溫度

      將PBC組PMMA粉劑15 g,藥液7.5 mL充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆? min后,將骨水泥填入聚四氟乙烯模具中,K型熱電偶溫度計(jì)(TASI-8620,特安斯,蘇州特安斯電子有限公司)觀察凝固溫度的變化,固液成分開始接觸混合的同時(shí)開始計(jì)時(shí),直到溫度達(dá)峰并開始下降時(shí)停止觀察溫度變化情況。EBC組,固體成分總重量為15 g,按10∶1配比PMMA粉末和AA后,按照比例加入EBC液體組分,同上方法觀察EBC的凝固溫度變化趨勢。記錄測試每個(gè)樣本時(shí)的環(huán)境溫度及樣本凝固的最高溫度。

      按ISO5833-2002標(biāo)準(zhǔn)[10],定義凝固時(shí)間為tset,作時(shí)間-溫度曲線,Curveexpert軟件擬合后求出Tset后根據(jù)曲線計(jì)算出tset。Tset=(Tmax+Tamb)/2。

      1.3生物力學(xué)測試

      按照ISO5833-2002標(biāo)準(zhǔn),將EBC及PBC混合均勻至面團(tuán)期時(shí)填入不銹鋼模具中固化1 h后脫模,分別制備成6 mm×12 mm的兩底面相互平行的8個(gè)圓柱體標(biāo)本。將制備成的EBC及PBC標(biāo)本樣品浸泡在SBF中37℃恒溫24 h后進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)。

      制備松質(zhì)骨力學(xué)測試標(biāo)本:將新鮮人椎體標(biāo)本(男性3具,女性5具,平均年齡52歲)室溫解凍后,剝離肌肉與結(jié)締組織,正側(cè)位X線排除畸形、骨折、腫瘤等疾病。分離成單個(gè)椎體后,用內(nèi)徑約6 mm的取樣鉆從椎體上表面垂直鉆入約20 mm后退出取樣鉆,脫出取樣鉆孔內(nèi)圓柱體標(biāo)本制備成6 mm×12 mm上下兩底面相互平行的圓柱體松質(zhì)骨(cacellous bone, CB)標(biāo)本。將松質(zhì)骨標(biāo)本置于SBF中37℃恒溫24 h后進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)。

      將上述EBC、PBC、CB圓柱體標(biāo)本置于力學(xué)測試機(jī)(SANS-CMT4304, 美國MTS系統(tǒng)公司)的測試臺(tái)上,以22 mm/min恒定速率作形變-負(fù)載曲線,MTS系統(tǒng)制動(dòng)記錄力-位移曲線。當(dāng)材料產(chǎn)生形變或已超過最大屈服點(diǎn)時(shí)停止壓縮實(shí)驗(yàn)。將力-位移曲線轉(zhuǎn)換為應(yīng)力-應(yīng)變曲線,用Origin軟件(Origin 7.5,美國OriginLab公司)求得應(yīng)力-應(yīng)變曲線直線部分的斜率即為EBC、PBC及CB的彈性模量。

      1.4生物相容性

      1.4.1成骨細(xì)胞培養(yǎng)與鑒定

      分離新生SD乳鼠顱骨,制備成2 mm×2 mm的骨片,0.25% Trypsin-EDTA (Hyclone, 美國Thermo公司)消化15 min后血清終止消化。將骨片以間隔5 mm的距離貼附于培養(yǎng)瓶底,5% CO2,37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng),待細(xì)胞鋪滿骨片周圍重疊生長時(shí)Trypsin-EDTA消化收集細(xì)胞傳代,堿性磷酸酶染色試劑盒(ALP strain kit,上海碧云天公司)鑒定成骨細(xì)胞。

      1.4.2細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)

      細(xì)胞活性測定分為EBC組、PBC組、對(duì)照組及空白組。將1.4.1項(xiàng)下獲取的成骨細(xì)胞消化重懸后按5×103每100 μL接種于96孔板的EBC組、PBC組、對(duì)照組的孔內(nèi),5%CO2,37℃培養(yǎng)箱中孵育4 h貼壁,棄去培養(yǎng)基,在EBC組及PBC組孔板中加入37℃預(yù)熱的EBC及PBC的DMEM(Hyclone, 美國Thermo公司)浸提液培養(yǎng)液。對(duì)照組加入DMEM培養(yǎng)液培養(yǎng)成骨細(xì)胞??瞻捉M內(nèi)只加DMEM培養(yǎng)液。

      孵育48 h后,EBC、PBC、對(duì)照組及空白組內(nèi)每孔加入10 μL Cell Counting Kit-8(CCK-8,上海七海生物公司)后繼續(xù)孵育6 h后,酶標(biāo)儀450 nm波長處測量各組吸光度。以相對(duì)吸光度比較各組之間差異。

      1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

      2結(jié)果

      2.1理化性質(zhì)

      EBC及PBC的膨脹倍率、面團(tuán)時(shí)間,凝固時(shí)間及聚合溫度見表1。EBC在3.0~4.0 h吸SBF飽和,體積恒定;PBC在固液混合后可以觀察到體積膨脹,但1.0 h后體積又產(chǎn)生收縮變化,直至體積恒定。EBC及PBC的膨脹倍率分別為 8.80%及1.67%,兩者之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。EBC較PBC的面團(tuán)時(shí)間長,兩者之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),EBC與PBC的凝固時(shí)間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。EBC聚合溫度較PBC下降約29.6%,兩者聚合溫度之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。

      2.2生物力學(xué)

      壓縮實(shí)驗(yàn)標(biāo)本見圖1,PBC、EBC及CB的壓縮強(qiáng)度分別為(95.32±3.80) MPa、(36.15±11.19) MPa、(4.77±0.72) MPa,通過力-位移曲線換算為應(yīng)力-應(yīng)變曲線后,Origin軟件線性擬合求應(yīng)力-應(yīng)變曲線直線部分的斜率為PBC、EBC、CB的彈性模量分別為(2 148.89±176.13) MPa、(849.26±324.47) MPa、(405.90±105.67) MPa。由圖2可見EBC壓縮強(qiáng)度較PBC組低,兩者之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),但EBC壓縮強(qiáng)度仍顯著高于CB組,兩者之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。同時(shí),EBC的彈性模量較PBC明顯下降(見圖3),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

      2.3生物相容性

      2.3.1成骨細(xì)胞培養(yǎng)與鑒定

      貼壁骨片孵育培養(yǎng)7~10 d后,倒置顯微鏡下觀察可見成骨細(xì)胞從骨片邊緣爬出,細(xì)胞呈梭形、星形平鋪及重疊生長,胞體形態(tài)較大,細(xì)胞核位于胞漿中間或偏于胞漿一側(cè)。堿性磷酸酶染色可見胞漿中有濃染的不溶性的藍(lán)紫色顆粒(見圖4)。

      表1EBC及PBC的理化性質(zhì)

      Tab.1 Physicochemical property of EBC and PBC

      組別Groups膨脹倍率/(%)Expansiverate/(%)面團(tuán)時(shí)間/minDoughtime/min凝固時(shí)間/minSettingtime/min聚合溫度/(℃)Polymerizationtemperature/(℃)PBC組PBCgroup1.67±1.164.50±0.2714.39±1.07*73.53±9.50EBCEBCgroup8.80±0.105.06±0.4615.33±1.1651.73±3.64

      注:*n=7,因PBC組中有1個(gè)離群值

      Note:*n=7, Because of an outlier in PBC group

      圖1PBC、 EBC及CB壓縮實(shí)驗(yàn)標(biāo)本

      Fig.1Samples of PBC, EBC and CB for compressive test

      圖2PBC、EBC及CB的壓縮強(qiáng)度

      Fig.2Compressive strength of PBC, EBC and CB

      圖3PBC、EBC及CB的彈性模量

      Fig.3Elastic modulus of PBC, EBC and CB

      圖4成骨細(xì)胞堿性磷酸酶染色 (×10)

      Fig.4Alkali phosphatase stain of osteoblast (×10)

      2.3.2細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)

      毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖5。用含有EBC及PBC浸提液的DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng)成骨細(xì)胞48 h后,EBC組及PBC組、對(duì)照組的相對(duì)吸光度分別為1.30±0.11、1.31±0.08及1.69±0.18,EBC及PBC 2組間相對(duì)吸光度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但EBC組與PBC組的細(xì)胞活性均低于對(duì)照組,由此可見,EBC與PBC骨水泥對(duì)細(xì)胞的生長無差異,但與對(duì)照組比較,兩者均對(duì)細(xì)胞生長有一定的影響。

      圖5CCK-8檢測成骨細(xì)胞相對(duì)吸光度

      Fig.5Relative absorbance of osteoblast tested with CCK-8

      3討論

      PBC是椎體成形術(shù)中常用骨替代材料,但有研究表明,在凝固過程中其會(huì)產(chǎn)生體積收縮的現(xiàn)象[3-5,11-12]。Kinzl等[5]發(fā)現(xiàn)PBC強(qiáng)化椎體后體積收縮使骨水泥與骨之間產(chǎn)生殘余應(yīng)力導(dǎo)致骨-水泥界面產(chǎn)生微裂,使骨水泥-骨復(fù)合體的初始剛度下降進(jìn)而影響PBC強(qiáng)化椎體的力學(xué)穩(wěn)定性。Orr等[13]發(fā)現(xiàn)由于骨水泥的體積收縮產(chǎn)生的殘余應(yīng)力導(dǎo)致水泥-假體界面及水泥-骨界面裂隙產(chǎn)生,成為假體松動(dòng)的一個(gè)重要因素,該研究與Kinzl等[3]的研究相似。因此,改善PBC體積收縮對(duì)骨水泥型假體的穩(wěn)定性及椎體成形術(shù)的遠(yuǎn)期效果具有重要的影響。

      PAA為一種交聯(lián)狀的高分子丙烯酸類水凝膠吸水樹脂,其三維網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)及所含有的親水基團(tuán)使PAA具有獨(dú)特的吸水膨脹及保水性能[14-16]。同時(shí),PAA也具備較好的生物相容性而作為載藥系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于藥物制備的研究領(lǐng)域[17-18]。因此本研究應(yīng)用PAA改性PBC,在PAA發(fā)揮自身膨脹功能的同時(shí),避免增加骨水泥的毒性作用。將PBC粉劑與PAA 以10∶1的重量比通過物理共混的方法改性的膨脹骨水泥在SBF中吸液平衡后能夠?qū)崿F(xiàn)約8.80%的體積膨脹,說明PAA均勻共混后能夠保留有效的吸水膨脹的性能達(dá)到改善PBC體積收縮的目的。

      面團(tuán)時(shí)間、凝固時(shí)間及凝固溫度是決定骨水泥性能重要的物理性質(zhì)。面團(tuán)時(shí)間越長,骨水泥的可操作時(shí)間越長[18],ISO5833-2002標(biāo)準(zhǔn)[10]將面團(tuán)時(shí)間>5 min定義為可注射骨水泥。Abd等[9]用生物玻璃改性PBC后,發(fā)現(xiàn)隨著加入生物玻璃比例越大,改性骨水泥的面團(tuán)時(shí)間越短。但在本實(shí)驗(yàn)中,加入PAA顆粒改性的EBC的面團(tuán)時(shí)間較PBC長,達(dá)到5.06 min,滿足可注射骨水泥的標(biāo)準(zhǔn),這可能與其中加入了提高EBC可注射性的3% CMC有關(guān),但還有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。凝固時(shí)間是決定骨水泥在術(shù)中可操作性的另一個(gè)重要因素,理想的骨水泥的凝固時(shí)間為10~15 min[19],骨水泥的凝固時(shí)間過長會(huì)增加骨水泥在術(shù)中使用的不便[9]。雖然EBC中共混了PAA,但實(shí)驗(yàn)中測得的EBC的凝固時(shí)間與PBC沒有差異,這可能因?yàn)镋BC中PMMA∶AA的比例仍然與PBC中兩者的比例是一致的。PBC聚合放熱導(dǎo)致局部高溫會(huì)使周圍組織熱損傷,也是骨水泥在臨床應(yīng)用中難以克服的一個(gè)缺陷[20-21]。有研究發(fā)現(xiàn),改性骨水泥的凝固溫度與加入的改性物質(zhì)及固/液比例有關(guān),液體成分MMA越少,反應(yīng)的凝固溫度越低[9,22]。與Kim等[23]以羥基磷灰石改性PMMA的骨水泥凝固溫度的趨勢相似,加入PAA改性的EBC的凝固溫度低于PBC。另外,本實(shí)驗(yàn)得出的凝固溫度越低面團(tuán)時(shí)間越長的結(jié)果與Castaldini等[22]研究結(jié)果一致。

      PBC較好的生物力學(xué)強(qiáng)度是其廣泛應(yīng)用于臨床的因素之一,但在椎體成形術(shù)中,PBC因彈性模量過高而導(dǎo)致應(yīng)力集中一直被認(rèn)為是導(dǎo)致鄰近椎體產(chǎn)生再次骨折的重要因素[24-27]。與PMMA加入羥基磷灰石[23]、聚丙烯酸丁酯納米顆粒[28]等外源性物質(zhì)改性的骨水泥壓縮強(qiáng)度和彈性模量的變化趨勢相似,EBC的壓縮強(qiáng)度及彈性模量均較PBC顯著降低,但EBC的壓縮強(qiáng)度仍然高于松質(zhì)骨的壓縮強(qiáng)度,保證了EBC能夠有效地發(fā)揮力學(xué)支撐的作用,其較低的彈性模型能夠有效地避免椎體應(yīng)力集中,從而降低鄰近節(jié)段再次骨折的風(fēng)險(xiǎn)。

      生物相容性是材料可應(yīng)用于臨床的前提條件。雖然MMA游離單體具有一定的細(xì)胞毒性[29-30],PBC在臨床的廣泛應(yīng)用證實(shí)其具有較好的生物相容性[31]。用含有PBC與EBC浸提液的培養(yǎng)液培養(yǎng)成骨細(xì)胞48 h后,兩者之間的細(xì)胞活性沒有差異,說明EBC具有較好的生物相容性。但是,值得注意的是2組的細(xì)胞活性均較對(duì)照組低,可能與未聚合的MMA單體游離入培養(yǎng)基中有關(guān),這也進(jìn)一步說明了PAA不影響細(xì)胞活性。

      綜上所述,EBC不僅消除了PBC聚合收縮的缺陷,還具有更佳的面團(tuán)時(shí)間,同時(shí)降低了骨水泥凝固聚合溫度,能有效減輕水泥聚合時(shí)對(duì)周圍組織的熱損傷。在保證力學(xué)支撐強(qiáng)度的同時(shí),EBC彈性模量更加接近人體松質(zhì)骨,減少了椎體強(qiáng)化中鄰近椎體再次骨折的風(fēng)險(xiǎn),有希望應(yīng)用于未來椎體成形及關(guān)節(jié)置換手術(shù)中。

      參 考 文 獻(xiàn)

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      (本文編輯張建芬)

      ·消息·

      “第三屆全國頸椎外科學(xué)術(shù)會(huì)議”通知

      由中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)脊柱脊髓專業(yè)委員會(huì)頸椎外科研究學(xué)會(huì)、北京大學(xué)第三醫(yī)院、強(qiáng)生(上海)醫(yī)療器材有限公司舉辦的“第三屆全國頸椎外科學(xué)術(shù)會(huì)議(頸椎退變專題)”將于2015年6月27~28日在北京市遠(yuǎn)望樓賓館召開。

      屆時(shí),國內(nèi)脊柱外科領(lǐng)域知名專家將聚首北京,通過中心發(fā)言、焦點(diǎn)論壇(設(shè)正方、反方)、主題發(fā)言、疑難病例討論、優(yōu)秀論文評(píng)選等形式與大家一起分享臨床工作遇到的一些實(shí)際問題。會(huì)議還將邀請(qǐng)著名國際頸椎外科專家?guī)韲H上頸椎外科領(lǐng)域的最新進(jìn)展。會(huì)議同時(shí)增設(shè)微信互動(dòng)環(huán)節(jié),每位代表均有機(jī)會(huì)與國內(nèi)外知名專家進(jìn)行面對(duì)面交流。頸椎外科研究學(xué)會(huì)秉承“嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)術(shù)作風(fēng),堅(jiān)持密切結(jié)合臨床,反映最新學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)”的辦會(huì)宗旨。相信通過本次頸椎外科學(xué)術(shù)會(huì)議的成功舉辦,一定會(huì)促進(jìn)其成為國內(nèi)知名的學(xué)術(shù)會(huì)議品牌,為廣大脊柱外科醫(yī)師提供先進(jìn)、高端的學(xué)術(shù)交流平臺(tái)。

      再次衷心感謝全國各地同仁的支持,并誠邀您的參與,讓我們共享此次學(xué)術(shù)盛宴!

      會(huì)議時(shí)間:2015年6月26日?qǐng)?bào)到,2015年6月27~28日學(xué)習(xí)班

      會(huì)議地點(diǎn):北京市北三環(huán)中路57號(hào) 北京遠(yuǎn)望樓賓館

      注冊費(fèi): 2015年6月1日前注冊1000元/人(以匯款時(shí)間為準(zhǔn));現(xiàn)場注冊1200元/人

      郵局匯款:北京大學(xué)第三醫(yī)院骨科(北京市海淀區(qū)花園北路49號(hào),100191)張振會(huì)收

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      聯(lián)系人:張振會(huì) 15611908821; 李艷琴 15611963392; E-mail Cervical-section@126.com

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