新型磷酸镁骨水泥的理化性能、强化螺钉及热原实验研究

发布时间：2017-03-23 10:12

  本文关键词：新型磷酸镁骨水泥的理化性能、强化螺钉及热原实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：[目的](1)第一部分：研究新型磷酸镁骨水泥(Magnesium Phosphate Cement, MPC)的基本理化性质;(2)第二部分：研究新型MPC骨水泥体外强化椎弓根螺钉在骨质疏松条件下的生物力学性能；(3)第三部分：研究新型MPC骨水泥是否引发动物体内热原反应,补充生物相容性的证据。[方法](1)第一部分：描述新型磷酸镁骨水泥制备新工艺,观察其微观形态结构,分析骨水泥最终产物,测量其反应最高放热温度、凝固时间、抗压强度。(2)第二部分：实验分成两组,一组使用新型MPC骨水泥强化椎弓根螺钉(A组),另一组使用传统聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate, PMMA)骨水泥强化椎弓根螺钉(B组),测量A、B两组水泥固化30min,12h、24h、72h时椎弓根螺钉最大轴向拔出力(N)、水泥固化24h时椎弓根螺钉最大扭矩(N.mm)及水泥固化24h时经20000次循环加载后椎弓根螺钉最大轴向拔出力(N),通过与传统PMMA骨水泥比较,评价新型MPC骨水泥强化椎弓根螺钉的生物力学性能。(3)第三部分：选取健康新西兰白兔20只,分为实验组(A组)和对照组(B组),每组各10只。制备新型MPC骨水泥浸提液,将浸提液预热至38℃,按照10ml/Kg将浸提液通过耳缘静脉注入实验组(A组)白兔体内;同样方法,将预热至38℃的0.9%氯化钠注射液注入对照组(B组)白兔体内;输注速度为2 ml/min。测量输注前每只家兔体温,给药后每隔0.5h测量1次体温测量6次。[结果](1)通过扫描电镜观察发现新型MPC骨水泥固化后颗粒直径较为均一，颗粒间粘接紧密,无明显裂隙影响粘接强度；水泥硬化后的主要产物是MgNH4PO4·6H2O,少量副产物是Mg(NH4HPO4)2·4H2O,还有过量的未反应的氧化镁;水泥的平均最高放热温度43.5℃,平均凝固时间9.33 min;水泥的抗压强度为45.50±2.08 MPa。(2)新型MPC骨水泥强化椎弓根螺钉在水泥固化30 min、 12 h、24 h、72 h各个时间点最大轴向拔出力均明显大于PMMA骨水泥强化的椎弓根螺钉,差异存在统计学意义(P0.05);新型MPC骨水泥强化的椎弓根螺钉在水泥固化24 h时最大扭矩较PMMA骨水泥强化的椎弓根螺钉，无统计学差异(P0.05);新型MPC骨水泥强化的椎弓根螺钉在水泥固化24h时经20000次循环加载后最大轴向拔出力仍大于PMMA骨水泥强化的椎弓根螺钉,差异存在统计学意义(P0.05)。新型MPC骨水泥强化的椎弓根螺钉经疲劳试验后最大轴向拔出力与单纯水泥固化24 h组最大轴向拔出力比较,差异无明显统计学意义(P=0.240.05);PMMA骨水泥强化的椎弓根螺钉经疲劳试验后最大轴向拔出力较单纯水泥固化24 h组最大轴向拔出力,差异存在统计学意义(P=0.030.05)。(3)实验组(A组)白兔在输注浸提液0.5 h、1 h、 1.5 h、2 h、2.5 h、3 h测得体温与对照组(B组)相对应时刻测得的体温,差异无统计学意义(P0.05)；实验组(A组)在输注浸提液后测得的最高体温与对照组(B组)测得的最高体温,差异无统计学意义(P0.05)。[结论] (1)新型MPC骨水泥反应放热温度低,固化后微观结构稳定,具有良好的抗压强度,凝固时间适宜,反应后终产物生物相容性高。 (2)新型MPC骨水泥能显著增加椎弓根螺钉在骨质疏松条件下的稳定性,初步证明新型MPC骨水泥较PMMA骨水泥具有更好的体外生物力学稳定性。(3)新型MPC骨水泥在动物体内不发生热原反应,初步证明其热原检测安全可靠。
【关键词】：生物力学 磷酸镁水泥 聚甲基丙烯酸甲酯水泥 骨质疏松 热原试验
【学位授予单位】：中国人民解放军医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R687.3
【目录】：

• 中文摘要6-8
• 英文摘要8-11
• 前言11-15
• 参考文献12-15
• 第一部分 新型磷酸镁骨水泥的制备及其理化性能15-22
• 材料和仪器15
• 1. 新型MPC骨水泥的制备15
• 2. 新型MPC骨水泥的理化性能研究15
• 方法15-17
• 1. MPC骨水泥的制备15-16
• 2. MPC骨水泥凝固后终产物的物相分析16
• 3. 扫描电子显微镜观察16
• 4. MPC骨水泥的最高放热温度及凝固时间测定16
• 5. MPC骨水泥抗压强度测定16-17
• 结果17-19
• 1. MPC骨水泥外观17
• 2. MPC骨水泥反应终产物的物相分析17
• 3. SEM观察17-18
• 4. MPC骨水泥的最高放热温度及凝固时间18
• 5. MPC骨水泥抗压强度18-19
• 讨论19-20
• 结论20-21
• 参考文献21-22
• 第二部分 新型MPC骨水泥强化椎弓根螺钉体外力学实验22-34
• 材料和仪器22-24
• 1. 实验材料22-24
• 2. 仪器设备24
• 方法24-26
• 1. 实验分组24
• 2. sawbones模块的处理24
• 3. 生物力学测试方法24-26
• 4. 统计学分析26
• 结果26-29
• 1. 轴向拔出试验26-28
• 2. 扭转试验及疲劳试验28-29
• 讨论29-31
• 结论31
• 参考文献31-34
• 第三部分 新型MPC骨水泥热原试验34-39
• 材料和仪器34
• 1.实验动物34
• 2.实验材料34
• 3.仪器设备34
• 方法34-35
• 1.实验分组34-35
• 2.实验方法35
• 3.评价方法35
• 结果35-37
• 1.一般资料比较35-36
• 2.给药后不同时刻体温比较36-37
• 讨论37-38
• 结论38
• 参考文献38-39
• 综述:增强骨质疏松条件下螺钉稳定性研究进展39-48
• 参考文献43-48
• 英文缩略词表48-49
• 攻读学位期间发表文章情况49-50
• 致谢50

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本文编号：263493