1.济南市第三人民医院 济南 250101；2.山东大学口腔医院 济南 250012
摘要：目的：探讨不同修饰及改性的种植体表面的骨结合程度。方法：通过建立犬种植体动物模型，比较两种种植体在形态、组织学观察、光镜观察等的差异，对实验结果统计学分析。结果：种植后2周、4周 B组种植体与松质骨的接触率仍高于A组种植体，P < 0.05，有显著性差异。种植后8周B组种植体与松质骨的接触率与A组种植体组没有显著性差异P > 0.05。结论：种植体表面采用羟基磷灰石（HA）涂层具有优越的骨结合能力，羟基磷灰石（HA）涂层和喷沙酸蚀（SLA）两种处理的种植体较羟基磷灰石表面HA厚涂层更为可靠。
关键词：种植体；骨结合；羟基磷灰石（HA）；喷砂-大颗粒-酸蚀（SLA）
Abstract Objective To investigate the different degree of osseointegration of implant-bone interface with different surface processing.Methods Establishment the animal experimental model of implant in Beagles dogs，compared the two difference surface of bone with implant by gross examination，histological examination，ground section.Result The bone contact rate of B group was significantly higher than that of Agroup at the 2nd，4th week.There was no significantly difference between two groups at the 8th week.Conclusion The quality of the osseointegrate of the scraw implant with SLA+HA surface is much more better than the column implant with HA surface.
Key words implant；osseointegration；hydroxyapatie（HA）； sandblasted-large grit-acid etched （SLA ）
自瑞典科学家Branemark发现钛及钛合金具有优良的机械性能和生物相容性，揭开了现代口腔种植学的新篇章，纯钛与骨组织紧密结合的骨结合理论（osseointegration）使现代口腔种植学有了坚实的理论基础[1]。在该理论的指导下，口腔种植学迅速发展，大量基础研究和临床资料证实，在钛及钛合金种植材料表面进行改性及修饰可以有效地改善其各种性能，并可获得生物相容性更好、愈合更快、生物活性更高的理想的新型种植体[2]。
本研究通过建立犬种植体动物模型，比较BLBⅠ（HA）种植体 及BLBⅢ（HA+SLA）种植体在形态、组织学观察、光镜观察等的差异，分析钛及其合金不同表面形态及表面修饰的种植体与骨组织的结合过程，进一步验证了不同修饰及改性的种植体表面的骨结合程度。
1.材料和方法
1.1实验动物
2-3岁龄雄性Beagle犬6只，体重 16-18千克，体健无残，口腔内无炎症。
1.2种植体
北京莱顿生物有限公司生产的BLBⅠ种植体非螺纹圆柱形种植体，植入部分表面为50㎛以内HA（羟基磷灰石）厚涂层，18颗；BLBⅢ种植体实心柱状螺纹圆柱形种植体，种植体表面处理采用表面为羟基磷灰石（HA）薄涂层和喷砂酸蚀（SLA）两种处理方法，18 颗。
1.3种植方法
手术均在无菌、全麻下，拔除Beagle犬下颌双侧第二、三、四前磨牙，在拔牙窝处随机植入种植体，按照种植体的不同类型将实验分为两组：A组-非螺纹圆柱形种植体BLBⅠ种植体，B组- 螺纹圆柱形种植体BLBⅢ种植体。
1.4研究方法
分别于种植术后第2、4、8周随机处死2只动物，获取六颗种植体用于观察。
将每组数据计算出其平均值。其结果进行SPSS12.0软件包统计学处理。
2、结 果
2.1种植前对BLBⅠ及BLBⅢ种植体的电镜观察及能谱分析
BLBⅠ种植体：表面光滑，广泛存在的细微且不规则的砂坑（图1-1），能谱分析（图1-2）。
BLBⅢ种植体：表面较为粗糙，可见颗粒状且致密的羟基磷灰石涂层均匀存在于砂坑间及砂坑壁表面（图2-1）能谱分析（图2-2）。
2.2、临床大体标本检查：种植体周围龈无充血、肿胀、破溃及流脓。种植体无松动，无脱落，以小锤及金属杆轻轻打击种植体，声音清脆提示种植体种植成功。
2.3、组织学检查
在光学显微镜下观察经甲苯胺蓝染色后的种植体周围组织切片，进行比较分析。
术后2 周：BLBⅠ代新生编织骨沉积于种植体表面上，骨小梁周边可见零星排列的成骨细胞；BLBⅢ代可见新生骨板紧密包绕于种植体表面，高倍镜下可见界面结合骨板骨陷窝内的骨细胞。
术后4周：BLBⅠ代种植体周围可见大量新生的编织骨和骨髓组织；BLBⅢ代种植体周围骨密度增高，形成板层骨。
术后8周：BLBⅠ代种植体周围骨组织呈放射状或平行排列的板层骨（图3-1）。BLBⅢ代种植体周围的骨组织成熟，可见普遍的板层骨和哈弗氏管结构（图3-2）。
2.4．光学显微镜观察
镜下采用HPIAS - 1000 高清晰度彩色图文分析系统直接测量和计算初级参数，通过初级参数计算后得出种植体-骨结合率。记录BLBⅠ和BLBⅢ组种植体骨结合率情况（见表1）
*注：组间比较，方差分析P<0.05
2.5统计学分析结果
种植后2周 BLBⅢ种植体组种植体与松质骨的接触率明显高于BLBⅠ种植体组，P < 0.01。
种植后4周 BLBⅢ种植体组种植体与松质骨的接触率仍高于BLBⅠ种植体组，P < 0.05。
种植后8周 BLBⅢ种植体组种植体与松质骨的接触率与BLBⅠ种植体组没有显著性差异，P > 0.05。
3 讨 论
种植体-骨的骨结合是代谢活跃的骨组织和具有生物相容性的金属这两种不同材料的结合。骨结合率反映的是骨结合的程度，是种植体维持长期稳定性的物质基础，适宜的种植体-骨界面的结合率不应低于50%[3]。骨与种植体结合状况受下列因素的影响：①种植体的本体和表面性质。②种植体的形态。③植入部位。④外科植入手术。⑤种植体在骨内的早期适应性。⑥早期稳定性。⑦早期非功能状态下的愈合[4]。钛合金作为生物惰性材料植入体内，虽然与骨之间具有良好的生物相容性，但缺乏骨诱导作用、与周围组织无强有力的化学结合，愈合时间较长。
羟基磷灰石hydroxyapatite具有很好的生物相容性、骨传导性、骨诱导性，能促进成骨细胞向其表面移行和新骨形成[5、6、7]，应用HA涂层能极大地改善种植体表面的生物学性能，它既保持了钛及其合金良好的力学性能，又具有羟基磷灰石的生物相容性、生物稳定性和骨引导作用。为此国内外的学者就钛及钛合金种植体的表面改性开展了大量的工作，HA 涂层种植体的早期临床成功率较高，Ozawa、Beirne 等通过实验研究认为HA涂层能刺激骨愈合，引导成骨细胞沿涂层生长，从而使涂层-骨界面达到骨结合，提高种植体初期骨性结合速度和强度[8，9]。Gosain的实验进一步证实了HA具有骨诱导作用[10]。
但是由于羟基磷灰石涂层与钛的结合仅仅是机械嵌合力，其强度不大，在临床工作中发现有许多种植体会出现涂层溶解、涂层- 钛界面上会产生涂层剥脱、种植后的细菌感染、创伤等。实验证实种植体涂层中所结晶的HA越多，涂层的抗溶性就越高；相反，非晶体磷酸钙成分的增加易导致HA涂层的溶解[11]。
为此，学者对最外层的羟基磷灰石涂层进一步改性，使其成为多孔结构，增加成骨细胞的早期粘附，促进其增殖分化，进一步提高涂层的生物活性取得了明显疗效[12]。
薄的羟基磷灰石涂层致密、均匀，超薄涂层其厚度仅有2-3㎛，与钛基底结合紧密，而随着涂层厚度的增加，其致密均一性下降，并出现一些缝隙、裂纹，将导致结合强度降低，而超薄涂层即使发生开裂、崩解，种植体与骨组织之间出现的间隙也是微乎其微的，根本不会导致种植体活动度的增加。这种超薄涂层具有明显的优势，BLBⅢ种植体就是采用超薄涂层的一种，其带螺纹的设计由于易旋转就位，对骨组织机械损伤小，与骨组织密合程度高，接触面积大，初期稳定性更好，其实心柱状螺纹自攻式设计使种植体本身具有自锁和切削作用，当种植体植入牙槽骨时容易进入和旋紧，而不容易松动，增强了种植体的初期稳定性。
该实验进一步证实了含羟基磷灰石（HA）的种植体可促进种植体和骨之间形成一有机骨结合体。采用羟基磷灰石（HA）涂层和喷沙酸蚀（SLA）两种处理的种植体具有更优越的早期稳定性和骨结合能力，较羟基磷灰石表面厚涂层更为可靠。
参考文献：
[1]王兴，刘宝林.我国口腔种植学的进展[J].中华口腔医学杂志，2001，36（5）：321-323
[2]吴明月.牙种植体表面生物化修饰及构建组织工程支架的实验研究[D].南京医科大学，2010年
[3]邢晓建，刘宝林，刘 岚.骨结合率对种植体骨界面应力分布的影响[J].西安交通大学学报，2002，23（4）：395-397
[4]Kohn DH.Overview of factor important in inplant design[J].J Oral Implantol，1992，18（3）：204–219
[5]Ducheyne P，Hench LL，Kogan A，et al.Effect of hydroxyapatite impregnation on skeletal bonding of porous-surfaced implants[J].Journal of Biomedical Materials Research，1980，14：225-228
[6]Geesink RGT，De Groot K，Klein CPA.Chemical implant fixation using hydroxl-apatite coatings[J].Clinical Orthopedics & Related Research，1987，225：147-150
[7]Jansen JA，van der Waerden J P，Wolke J GC.Histologic investigation of the biologic behavior of different hydroxyapatite lasma-sprayed coatings in rabbits[J].Journal of Biomedical Materials Research，1993，27：603-606
[8]Ozawa S，Kasugai S.Evaluation of implant materials in ratbone marrow stromal cell culture[J].Biomaterials，1996，17（1）：23-29
[9]Beirne O.Reaction to the sumposium，hydroxyapatitecoating on dental implants：benefits and risks[J].J OralImplantology，1994，20（4）：240-243
[10]Gosain AK，Song L.A 1-year study of osteoinduction in hydroxyapatite-derived biomaterials in an adult sheep model：part I[J].Plast Reconstr Surg，2002，109（2）：619-630
[11]Chang YL，Stanford CM，Wefel JS，et al.Osteoblastic cellattachment to hydroxyapatite-coated implant surface invitro[J].Int J Oral Maxillofac Implants，1999，14（2）：239
[12]Lange R，Lüthen F，Beck U，et al.Cell-extracellular matrix interaction and physico-chemical characteristics of titanium surfaces depend on the roughness of the material[J]. Biomol Eng. 2002，19（2-6）：255-261
附图
论文作者:邵山, 薛慧敏,,崔恩美,,刘刚利, 马跃（通讯
论文发表刊物:《健康世界》2015年2期
论文发表时间:2015/10/10
标签：涂层论文; 磷灰石论文; 羟基论文; 体表论文; 表面论文; 组织论文; 相容性论文; 《健康世界》2015年2期论文;