Mọc Mô Vào Khuôn Titan và Khuôn Bọc Hydroxyapatite Trong Điều Kiện Cơ Học Ổn Định và Không Ổn Định
Tóm tắt
Sự thiếu ổn định cơ học ban đầu của các bộ phận giả không sử dụng xi măng có thể là nguyên nhân dẫn đến sự cố định của mô sợi của các thành phần bộ phận giả vào xương. Để nghiên cứu ảnh hưởng của các chuyển động vi mô đến sự mọc bám của xương vào các cấy ghép hợp kim titan (Ti) và các cấy ghép bọc hydroxyapatite (HA), một thiết bị không ổn định có tải trọng tạo ra các chuyển động 500 μm trong mỗi chu kỳ bước đi đã được phát triển. Các cấy ghép ổn định cơ học được sử dụng làm đối chứng. Các cấy ghép được đưa vào các vùng chịu tải của cả bốn khớp gối đùi ở bảy con chó trưởng thành. Kết quả phân tích mô học sau 4 tuần cấy ghép cho thấy màng mô sợi bao quanh cả các cấy ghép Ti và HA bị các chuyển động vi mô tác động, trong khi đó có một lượng biến thiên của sự mọc bám xương được tìm thấy ở các cấy ghép ổn định cơ học. Thử nghiệm đẩy ra cho thấy rằng sức bền cắt của các cấy ghép Ti và HA không ổn định bị giảm đáng kể so với các cấy ghép ổn định cơ học tương ứng (p < 0,01). Tuy nhiên, giá trị sức bền cắt của các cấy ghép bọc HA không ổn định lại cao hơn đáng kể so với các cấy ghép Ti không ổn định (p < 0,01) và tương đương với các cấy ghép Ti ổn định. Sức bền cắt lớn nhất được quan sát thấy ở các cấy ghép bọc HA ổn định, vượt trội gấp ba lần so với các cấy ghép Ti ổn định (p < 0,001). Sự xác định định lượng sự mọc bám xương đồng ý với thử nghiệm cơ học ngoại trừ việc sự bám chắc mạnh hơn của các cấy ghép HA không ổn định so với các cấy ghép Ti không ổn định, nơi không tìm thấy sự khác biệt trong sự mọc bám xương. Các cấy ghép bọc HA không ổn định được bao quanh bởi màng sợi chứa các đảo fibrocartilage có nồng độ collagen cao hơn, trong khi mô liên kết sợi với nồng độ collagen thấp hơn chiếm ưu thế xung quanh các cấy ghép Ti không ổn định. Kết luận, các chuyển động vi mô giữa xương và cấy ghép ức chế sự mọc bám xương và dẫn đến sự phát triển của màng sợi. Sự hiện diện của fibrocartilage và nồng độ collagen cao trong màng sợi có thể là nguyên nhân dẫn đến sức bền cắt tăng thêm của các cấy ghép HA không ổn định. Cấy ghép ổn định cơ học với lớp bọc HA có sự bám chặt nhất và sự mọc bám xương mạnh mẽ nhất.
Từ khóa
#Bám chặt của mô #Cải thiện mô vào cấy ghép #Cấy ghép hợp kim titan #Cấy ghép bọc hydroxyapatite #Sự mọc xương #Ổn định cơ học #Chuyển động vi môTài liệu tham khảo
Adrian MJ, 1966, Normal gait of the dog: an electrogoniometric study, Am J Vet Res, 27, 90
Beight J, 1989, Transactions of the 35th Annual Meeting, 334
Brunski JB, 1988, Noncemented Total Hip Arthroplasty, 7
Collier JP, 1988, Macroscopic and microscopic evidence of prosthetic fixation with porous‐coated materials, Clin Orthop, 235, 173, 10.1097/00003086-198810000-00017
Cook SD, 1988, Histological analysis of retrieved human porous‐coated total joint components, Clin Orthop, 234, 90
Cook SD, 1988, Hydroxyapatite coated titanium for orthopaedic implant application, Clin Orthop, 232, 225
Engh GA, 1988, Radiographic and histologic study of porous coated tibial component fixation in cementless total knee arthroplasty, Orthopedics, 11, 725, 10.3928/0147-7447-19880501-10
Eschenroeder HC, 1988, Biological ingrowth into a porous metal surface following established fibrous reaction, 333
Ham AW, 1930, A histological study of the early phases of bone repair, J Bone Joint Surg [Am], 12, 827
Kimmel DB, 1983, Bone Histomorphometry: Techniques and Interpretation, 89
Lane JM, 1987, Fracture Healing, 49
Lennox DW, 1987, A histologic comparison of aseptic loosening of cemented, press‐fit, and biologic ingrowth prostheses, Clin Orthop, 225, 171, 10.1097/00003086-198712000-00015
Longo JA, 1989, Transactions of the 35th Annual Meeting, 384
Pilliar RM, 1981, Radiographical and morphological studies of load‐bearing porous surfaced structured implants, Clin Orthop, 156, 249, 10.1097/00003086-198105000-00037
Ryd L, 1986, Micromotion in knee arthroplasty, Acta Orthop Scand, 57, 1
Shimagaki H, 1988, Transactions of the 34th Annual Meeting, 477
aSøballeK B‐RasmussenH HansenES BüngerC:Hydroxyapatite coating modifies implant membrane formation. Controlled micromotion studied in dogs. Acta Orthop Scand (in press)
Søballe K, 1991, Gap healing enhanced by hydroxyapatite coating, Clin Orthop, 272, 300, 10.1097/00003086-199111000-00045
Søballe K, 1992, Bone graft incorporation around titanium and hydroxyapatite coated implants in dogs, Clin Orthop, 274, 282, 10.1097/00003086-199201000-00029
Strickland AB, 1988, Transactions of the 34th Annual Meeting, 476
Sumner DR, 1990, Surgery of the Musculoskeletal System, 151
Sumner DR, Bone grafts and bone substitutes
Tibrewal SO, 1984, The radiolucent line beneath the tibial components of the Oxford meniscal knee, J Bone Joint Surg [Br], 66, 523, 10.1302/0301-620X.66B4.6746686
Uhthoff HK, 1973, Mechanical factors influencing the holding power of screws in compact bone, J Bone Joint Surg [Br], 55, 633, 10.1302/0301-620X.55B3.633
Vanderby R, 1989, Transactions of the 35th Annual Meeting, 577
Volz RG, 1988, The mechanical stability of various noncemented tibial components, Clin Orthop, 226, 38
Walker PS, 1984, Approaches to the interface problem in total joint arthroplasty, Clin Orthop, 182, 99, 10.1097/00003086-198401000-00013
Woessner JF, 1976, The Methodology of Connective Tissue Research, 227
Zalenski E, 1989, Transactions of the 35th Annual Meeting, 377