噴砂酸蝕表面鉭離子濺射處理植體的動物實驗研究.pdf

1、本研究擬通過離子濺射的方法在噴砂酸蝕形成粗糙表面的基礎上形成含鉭的納米復合結(jié)構(gòu)，并分析其表面理化性能;通過犬脛骨植入實驗，測試種植體-骨界面結(jié)合強度并對植體周圍骨組織進行形態(tài)學分析，評價噴砂酸蝕植體表面鉭離子濺射處理對植體骨結(jié)合的影響;通過建立犬頜骨種植體周圍炎模型探討鉭離子濺射噴砂酸蝕植體在種植體周圍炎模型中的表現(xiàn)及對常規(guī)治療的反應，從而了解該種表面處理的應用前景并為其提供實驗依據(jù)。
　　本論文包括以下三章內(nèi)容:
　　第一

2、章 鉭離子濺射噴砂酸蝕植體表面處理及表面性狀研究
　　目的:
　　本研究擬構(gòu)建鉭離子濺射純鈦植體、鉭離子濺射噴砂酸蝕植體，與噴砂酸蝕植體比較，觀察并分析其微觀形貌、元素組成等方面。
　　方法:
　　1.實驗用植體的制作及表面處理:純鈦條按Dentium SuperLine系列FX4008型種植體數(shù)據(jù)加工，隨機分3組處理。鉭離子濺射植體組:在5×10-4 Pa氣壓、100℃環(huán)境、800 V偏壓中用高純度金屬鉭(99

3、.99％)顆粒在高濃度氬氣流(99.99％)中以60 W直流電作用1h;噴砂酸蝕植體組:4.5×105Pa氣壓下用200μm氧化鋁顆粒轟擊純鈦植體30 s;于18％鹽酸與49％硫酸混液中60℃水浴加30 min;鉭離子濺射酸蝕噴砂植體組:隨機選取處理好的噴砂酸蝕植體，以鉭離子濺射植體組同等條件處理。
　　2.種植體表面形貌觀察及元素分析:場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)觀察各組樣本的表面形貌。X射線能譜儀(EDS)分析各組表面

4、元素組成及含量。X射線光電子能譜儀(XPS)分析各組表面元素化合狀態(tài)。
　　結(jié)果:
　　1.FE-SEM觀察可見噴砂酸蝕植體組表面為微米級的多孑孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);鉭離子濺射植體組表面為納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);鉭離子濺射噴砂酸蝕植體組表面為微納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
　　2.EDS分析顯示噴砂酸蝕植體表面不存在Ta離子;鉭離子濺射植體表面含93.397％的Ta離子;噴砂酸蝕植體表面在鉭離子濺射處理后，其表面有約33.208％的Ta離子結(jié)合。

5、>　　3.XPS圖譜可見噴砂酸蝕植體表面不含Ta元素峰譜，鉭離子濺射植體和鉭離子濺射噴砂酸蝕植體表面含Ta元素峰譜。
　　結(jié)論:
　　經(jīng)鉭離子濺射處理的噴砂酸蝕植體可獲得表面含有Ta元素的微納米復合表面。
　　第二章 鉭離子濺射噴砂酸蝕表面對種植體骨結(jié)合影響的動物實驗研究
　　目的:
　　通過Beagle犬脛骨實驗，分析鉭離子濺射噴砂酸蝕植體植入犬脛骨后與骨組織的相互反應及植體周圍骨形成的情況，評價噴砂酸蝕

6、植體表面鉭離子濺射處理對植體骨結(jié)合的影響。
　　方法:
　　1.實驗動物分組:隨機將6只Beagle犬分為3組，每組2只。
　　2.種植體植入:犬兩側(cè)脛骨膝關(guān)節(jié)端骨骺線下5mm處起，每側(cè)脛骨預備6個種植窩，間距8mm。隨機植入實驗一制備的三種表面處理的植體各24枚。
　　3.共振頻率分析測量:在植體完全就位后，及植體植入后第4、8、12周時用Osstel共振頻率分析儀測量并記錄植體的ISQ值。
　　4.處死

7、實驗動物:按組分別在脛骨植入植體后第4、8、12周時用空氣栓塞法處死。
　　5.種植體拔出力測試:分離脛骨標本，每組實驗動物隨機選出三種不同處理表面的植體各2枚測試其拔出力。
　　6.組織切片觀察分析:除去拔出力測試外的全部脛骨標本制作不脫鈣硬組織切片，甲苯胺藍染色。觀察種植體周骨組織形態(tài)，并對骨組織形態(tài)行計量學指標的觀測。
　　7.統(tǒng)計方法:用SPSS22.0統(tǒng)計分析軟件行統(tǒng)計學處理，結(jié)果以(x)±s表示。整體分析采

8、用重復測量的方差分析;各指標各時間點組間比較:當滿足方差齊性時整體分析采用單向方差分析，兩兩比較用LSD法;方差不齊時，整體分析用近似F檢驗Welch檢驗，兩兩比較用Games-Howell檢驗;各組內(nèi)不同時間點比較采用重復測量的方差分析。假設檢驗為雙側(cè)檢驗，認為P＜0.05差異有統(tǒng)計學意義。
　　結(jié)果:
　　1.實驗過程中無Beagle犬意外死亡，植體存留率達100％。
　　2.脛骨標本大體觀察可見植體頂部覆蓋螺絲部

9、分被周圍骨組織和纖維組織等包埋。隨時間延長覆蓋螺絲周圍的骨組織增多。
　　3.共振頻率測量:在0周時各組植體ISQ值無統(tǒng)計學差異;4、8、12周時鉭離子濺射噴砂酸蝕組ISQ值顯著大于鉭離子濺射組;8、12周時鉭離子濺射噴砂酸蝕組ISQ值與噴砂酸蝕組無統(tǒng)計學差異。
　　4.拔出力結(jié)果顯示:在4、8、12周時，鉭離子濺射組的拔出力顯著小于噴砂酸蝕組及鉭離子濺射噴砂酸蝕組;噴砂酸蝕組的拔出力顯著小于鉭離子濺射噴砂酸蝕組。
　

10、　5.4周時，植體螺紋區(qū)可見新生編織骨。8周時，骨組織與新生骨間骨量增多，編織骨改建。12周時，新生骨趨于成熟。密質(zhì)骨區(qū)新生骨密度高于松質(zhì)骨區(qū)，鉭離子濺射噴砂酸蝕組植體周新生骨密度高于酸蝕噴砂組，鉭離子濺射組植體周新生骨密度最低。
　　6.在4、8、12周時，鉭離子濺射組的BIC值顯著小于噴砂酸蝕組及鉭離子濺射噴砂酸蝕組;噴砂酸蝕組的BIC值顯著小于鉭離子濺射噴砂酸蝕組。
　　結(jié)論:
　　經(jīng)鉭離子濺射處理的噴砂酸蝕種植

11、體可有效提高植體的骨結(jié)合率，增加植體的穩(wěn)定性。
　　第三章 鉭離子濺射酸蝕噴砂植體對實驗性種植體周圍炎的影響
　　目的:
　　通過Beagle犬頜骨種植體周圍炎模型比較鉭離子濺射噴砂酸蝕植體與噴砂酸蝕植體在種植體周圍炎的表現(xiàn)，評價噴砂酸蝕植體表面鉭離子濺射處理對種植體周圍炎的影響。
　　方法:
　　1.拔牙:微創(chuàng)拔除6只Beagle犬雙側(cè)下頜各8顆前磨牙。
　　2.植體植入:愈合8周后，6只犬分別按從

12、左側(cè)遠中到右側(cè)遠中的順序依次植入STTSTSTS, TSSTSTST, STTTSSTS,TSSSTTST, STTSTSTS, SSTTSTST（其中S表示噴砂酸蝕植體，T表示鉭離子濺射噴砂酸蝕植體）。
　　3.分組:二期術(shù)后從左側(cè)遠中到右側(cè)遠中依次將植體記為1～8號，其中1、2、3、6、7、8號為實驗組，植體基臺頸部纏繞4-0絲線制造種植體周圍炎模型;3、6號植體為藥物治療的陽性對照組;4、5號植體為非綁線的基線組。每周2次對

13、4、5號植體行菌斑控制，對3、6號植體鹽酸米諾環(huán)素齦周上藥，并檢查綁線植體頸部絲線有無脫落。最后一次探診檢查1周后處死實驗動物。綁線的T植體記為A組，S植體記為B組;綁線并經(jīng)鹽酸米諾環(huán)素治療的T植體記為C組;T植體記為D組;S植體記為E組。
　　4.臨床指標測量:在安放修復基臺后2、4、6、8周時，分別檢測種植體周軟組織臨床指標，包括:牙齦指數(shù)(gingival index，GI)、菌斑指數(shù)(plaque index，PI)、改良

14、出血指數(shù)(modified Sulcus Bleeding Index，mSBI)、種植體周探診深度(probingdepth，PD)。
　　5.骨缺損測量:切開黏膜，暴露種植體與骨缺損區(qū)，直視下用牙周探針及千分尺分別測量缺損深度(Defect depth，DD)及缺損寬度(Defect width，DW)。
　　6.Micro-CT掃描:Beagle犬處死后分離出下頜骨，行Micro-CT掃描，觀察植體周圍骨組織的情況。<

15、br>　　7.組織切片觀察:制作帶植體不脫鈣硬組織切片，甲苯氨藍染色。光學顯微鏡觀察種植體頸部骨結(jié)構(gòu)及骨吸收情況。
　　8.統(tǒng)計方法:同第二章。
　　結(jié)果:
　　1.實驗過程中無Beagle犬意外死亡。植體植入后均未出現(xiàn)排斥反應。
　　2.GI:B組的GI顯著大于A組、C組;第4周時A組的GI顯著大于C組;基線組的D組與E組無統(tǒng)計學差異。
　　3.PI:B組的PI顯著大于C組;第4、6周時A組PI顯著大于C

16、組;第4、6、8周時B組PI顯著大于A組;D組和E組無統(tǒng)計學差異。
　　4.mSBI:B組的mSBI顯著大于A組、C組;第6周時A組mSBI顯著大于C組;D組和E組無統(tǒng)計學差異。
　　5.PD:B組的PD顯著大于A組、C組;第4、6、8周時A組PD顯著大于C組;D組和E組無統(tǒng)計學差異。
　　6.DD和DW:B組DD和DW均顯著大于A組、C組;A組的DD和DW顯著大于C組;D組和E組無統(tǒng)計學差異。
　　7.Micr

17、o-CT檢查:B組與A組植體頸部均可見明顯的垂直骨吸牙槽嵴高度降低，B組較A組植體周骨吸收更為明顯，舌側(cè)較頰側(cè)骨吸收更為明顯，C組頸部骨吸收較A組輕?；€組D組和E組種植體周圍骨接觸良好。
　　8.植體周骨組織形態(tài)學檢查:A、B、C組植體頸部可見牙槽骨吸收，B組植體頸部牙槽骨吸收最明顯。D組和E組植體頸部未見明顯骨吸收。
　　結(jié)論:
　　經(jīng)鉭離子濺射處理的噴砂酸蝕植體較酸蝕噴砂植體相比能延緩種植體周圍炎的發(fā)生發(fā)展并減輕