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口腔种植技术近几年飞速发展,已经成为治疗牙齿缺失的重要修复手段。目前临床广泛使用的种植体为纯钛种植体,纯钛种植体植入骨中后,存在着生物活性低,愈合时间长,部分骨结合不良以及游离钛等问题。表面特性是决定种植体长期成功的关键因素之一[1],种植体表面形貌优化设计是提高种植体骨结合的重要方法。课题组前期从仿生学角度采用酸蚀加阳极氧化的方法制备了含不同管径纳米管的微纳米梯度仿生结构,并证实该形貌具有显著的诱导成骨特性[2]。本实验将含不同管径纳米管的微纳米形貌加载于临床常用的螺纹根型种植体表面,通过体内植入实验比较其成骨性能的差异,将其在不同初期稳定度条件下植入比格犬下颌骨内,分析骨形成规律,并与临床常用的酸蚀喷砂表面种植体骨结合进行比较,为微纳米形貌种植体的临床应用提供参考依据。同时针对实验中发现的问题,对种植体-骨结合评价方法进行了探讨。第一部分种植体表面微纳米形貌构建及植入骨内结构完整性研究目的:在种植体表面构建不同的微纳米表面形貌,并对其植入体内后的表面结构完整性进行观察,为后期全面评估不同微纳米形貌对体内骨形成的影响打下基础。方法:使用酸蚀加阳极氧化的方法在纯钛种植体表面构建不同微纳米形貌,根据阳极氧化加载电压不同,分别命名为V-5组和V-20组。将光滑表面种植体（P组）和临床常用酸蚀喷砂表面种植体（SLA组）作为对照组,使用SEM对种植体表面形貌进行表征。将微纳米形貌种植体按临床常规方法植入骨内后取出,使用SEM观察微纳米形貌保存完整情况。结果:SEM镜下观察,微纳米形貌种植体表面可见分布均匀排列紧密的纳米管结构。V-5组纳米管直径约为30nm,长度未测出。V-20组纳米管直径约80100nm,长度约550nm。V-5组植入骨内后表面微纳米形貌保存完好。V-20组植入骨内后表面微纳米形貌有微量磨损脱落,磨损主要集中在螺纹顶端处。结论:纯钛螺纹根型种植体在经过酸蚀和阳极氧化处理后,可以在种植体表面构建出微米坑表面复合TiO2纳米管的微纳米复合结构形貌,且TiO2纳米管管径的大小与阳极氧化电压成正相关;微纳米形貌种植体在35N植入扭力,ISQ≥70条件下植入骨组织内,种植体表面微纳米形貌保存基本完好。第二部分不同表面形貌种植体植入体内骨结合的研究目的:观察比较不同表面形貌种植体植入体内骨结合情况。方法:选用健康雄性比格犬24只,拔除双侧下颌第二前磨牙至第一磨牙,自然愈合3个月后;每只犬双侧下颌植入P组、V-5组、V-20组、SLA组种植体各2枚。测量植入时及植入后2、4、8周时种植体稳定系数（ISQ）。种植术后2、4、8周分别处死8只实验犬,取材。使用Micro-CT扫描重建、组织学检测、EDX元素扫描评价不同表面形貌种植体体内骨结合情况。结果:各组种植体与植入时相比,ISQ值在2周时均出现下降,然后在4周时上升,最后至8周时趋于稳定。2周时,微纳米形貌种植体ISQ降幅少于P组,V-5组ISQ降幅少于V-20组;骨参数比较,微纳米形貌种植体在骨体积分数（BV/TV）和骨小梁间隙（Tb.Sp）上优于P组种植体,2周时骨小梁数目（Tb.N）和4周时骨小梁宽度（Tb.Th）优于P组;V-5组和SLA组周围骨组织骨参数相近,优于V-20组;组织学检测,微纳米形貌种植体和SLA组种植体周围骨组织多于相同时间点P组,V-5组和SLA组螺纹沟内骨组织多于V-20组;种植体-骨接触率（BIC）检测,V-5组和SLA组BIC高于V-20组和P组;EDX元素扫描分析,V-5组、V-20组和SLA组周围新生骨Ca、P重量百分比（wt%）高于P组,V-5组和SLA组Ca、Pwt%高于V-20组。结论:与光滑表面形貌相比,种植体表面微纳米形貌可促进种植体植入后的骨结合,且小管径纳米管促进骨结合能力优于大管径纳米管;小管径纳米管促进骨结合能力及新生骨强度与酸蚀喷砂表面种植体相似,大管径纳米管在骨愈合早期促成骨能力弱于酸蚀喷砂表面种植体,且周围新生骨强度低于酸蚀喷砂表面种植体。第三部分不同初期稳定性对微纳米形貌种植体骨结合影响的研究目的:观察微纳米形貌种植体在不同初期稳定性条件下植入体内的骨形成规律。方法:选用健康雄性比格犬6只,拔除双侧下颌第二前磨牙至第一磨牙,自然愈合3个月。使用攻丝钻控制ISQ,将小管径纳米管种植体以较小初期稳定性植入比格犬双侧下颌骨,记为V-5（L）组,使用Micro-CT扫描重建、组织学检测、EDX元素扫描评价其体内骨结合情况。与V-5组骨结合情况进行对比研究。结果:稳定系数检测,V-5（L）组ISQ在前2周迅速升高,在24周上升速率有所减慢,到8周时趋于稳定;骨参数及BIC比较,2周时V-5（L）组低于V-5组,4、8周时结果均无统计学差异;两组新生骨Ca、P wt%无统计学差异。结论:小管径纳米管微纳米形貌种植体在初期稳定性不足情况下,4周后可形成良好的种植体-骨结合;种植体的合理植入方式有望消除或减少骨改建期,加快骨形成过程。第四部分Micro-CT应用于种植体-骨接触率检测的优势研究目的:探讨Micro-CT应用于BIC检测的优势和有效性,为临床和科研提供参考。方法:将第二部分P组骨样本作为研究对象,在Micro-CT扫描模型中,对种植体表面外延25、50、100μm范围内的骨量进行分析,并计算BIC,结果计为Micro-CT25组、Micro-CT50组、Micro-CT100组。分析Micro-CT法和光镜观察法检测BIC的优缺点、检测效率以及结果的相关性和一致性。结果:检测单个骨样本BIC,Micro-CT法耗时远低于光镜观察法且Micro-CT建模成功率高于光镜法中骨磨片制备成功率;各时间点Micro-CT25组BIC结果均小于光镜组,Micro-CT50组、Micro-CT100组BIC与光镜组BIC无统计学差异;Micro-CT50组BIC与光镜组BIC具有更高的相关性和一致性。结论:使用Micro-CT的方法测量BIC快速、准确、检测成功率较高,检测范围为50μm时显微CT法检测结果与光学观察法一致性较高。