骨缺损是现代战争中常见的战伤之一，其治疗一般采用骨移植术。由于战伤的特殊性，要求对战伤所致骨缺损的骨移植材料的选择，除要具有来源广泛，易于携带，使用方便，成骨活性良好的特点外，还必须适应各种各样的战伤骨缺损类型，具有可塑形和粘接功能，这点对于提高现代战争的战伤救治水平，显得尤为重要。目前，骨移植修复材料主要分两大类：生物材料和人工材料，具体材料多种多样，由于每种材料的性能和特点不同，实际应用中各有优缺点，因此联合采用两种以上的材料往往可以取长补短，达到理想效果。脱钙骨基质(DBM)具有成骨良好、易于大量获得、使用简单、便于保存和携带，且有较好的骨传导能力等优点，目前已成功应用于临床替代自体骨移植修复缺损，治疗骨折不连接；磷酸钙骨水泥(calcitun Phosphate cement，CPC)又称羟基磷灰石骨水泥(hydroxyapatite cement，HA)，是一种具有生物学活性的新型非陶瓷型羟基磷灰石类人工骨材料；氰基丙烯酸正丁酯(NBCA)是目前已用于临床的组织粘合剂。 本研究参考有关文献方法自行合成了脱钙骨基质(DBM)颗粒，并根据组织工程学原理，与新型人工骨材料磷酸钙骨水泥(CPC)复合，加入适量氰基丙烯酸正丁酯(NBCA)，研制成既具有骨诱导活性，又具有骨传导作用的可降解、速固化、 第四军医大学博士学位论文 强度高的复合骨水泥（DCN骨水泥）；为深讨真临床实际应用的可能性，对这一复 合材料进行了系列研究，包括理化特性、生物学相容性和成骨活性等，并进行 了动物节段性骨缺损的修复实验，以期为平、战时骨缺损的修复寻找一种新型、 理想的骨修复材料。 一、可降解速固化骨水泥结构特征及力学性能 扫描电镜观察发现，磷酸钙骨水泥均匀散在分布在脱钙骨基质骨粒间并呈 规则有序的蜂窝状被覆骨粒表面，上有大量 30飞0 p m孔洞；复合材料内骨粒间 形成多点状或多点面状结台，有较多不规则相互连通的自然孔隙存在，为新骨 长入填充，提供了很好的条件；生物力学测试发现，DCN骨水泥的抗压强度达 43．3MPa，稍低于PMMA骨水泥（P（．of），但明显高于CPC（P＜0．01），说明该材 料有较高的强度；DCN骨水泥的红外光谱，与单纯CPC、DBM、NBCA相比，末见 新的特征峰出现，表明CPC、DBM与NBCA之间虽发生了相互作用，但作用结果 井末改变单一材料的特征结构，因此对DBM的生物活性不会产生影晌。 二、可降解速固化骨水泥的生物相容性研究 通过体外溶m试验、凝血试验，动物体内毒性试验、热原试验、肌肉埋入 试验及皿清特异性抗体检测等方法观察DCN骨水泥的生物学相容性和生物学安 全性。结果表明材料无毒，不含致热原，体外不引起溶血反应，对凝血功能无 明显影晌。植入兔或小鼠肌袋内刘肌肉无刺激作用，可异伍诱导出新骨形成， 组织学检查末见组织变性、坏死和免疫排斥反应，血清中末检测出特异性抗体。 以上结果证明，DCN骨水泥有良好的生物学相容性和生物学安全性。 三、可降解速固化骨水泥骨诱导活性鉴定 将 DCN骨水泥和 DC骨水泥（不加 NBCA）分别植入兔背肌肌袋内，于不同时 间取材，通过组织学切片、ALP g手段观察异位诱导成骨倡况。结果表明：＊） 术后2周，DCN骨水泥组可见间充质细胞增殖、聚集并包绕DBM骨粒。u）术后 4固，DCN骨水泥组DBM己有部分吸收，并被由间充质细胞分化来的软骨样细胞 一3一 第四军医大学博士学位论文 和软骨样组织包裹。（3）木后6周，脱矿骨进一步吸收，软骨细胞和软骨组织 逐渐成熟，新骨形成，新骨骨细胞核明显，胞体大。新骨组织夫见连接成广。（4） 术后 12周，DBM吸收并被新骨组织部份或大部份代替且相互连接成片，可见毛 细血管居于其间。ALP测定结果与组织学观察的新骨形成情况基本一致，术后2 周后ALP显著升高，6 i达到最高值。以上均证明DCN骨水泥有较强的异位诱 导成骨能力，诱导新骨的形成伴随着材料的缓慢降解。 四、可降解速固化骨水泥修复兔挠骨节段性骨缺损 采用兔挠骨干 15rnTn阶段性骨／骨膜缺损摸型，实验组骨缺损处分别植入 DC＼ 或DC骨水泥。术后4、8、16和24 ＄分别取材，通过组织切片、血清钙、磷和 ALP检测等方法观察新骨形成。清况，同时用X线检查、骨密度测量、生物力学、 计算机图像分析等测定手段综合评价材料的骨修复能力和降解谓况。研究发现， DCN骨水泥植人4 i大量间充质细胞分化，在材料与骨端之间出现一层软骨细 胞，软骨细胞继续增生并向编织骨分化；SN材料降解的同时，小梁骨出