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微动刺激下人工关节钛珠涂层生物固定界面的骨生长机制研究

摘 要: 人工关节置换后非活性的人工关节材料与人体骨要形成固定界面，术后假体的固定界面松动成为影响患者恢复的最大问题之一。为解决生物固定型置换术后康复时间长和固定界面稳固质量差等问题，本文选择活性大鼠骨组织-钛珠涂层钛合金人工关节假体材料作为结合试样，在活性骨与非活性假体材料的结合界面间施加适量的微动力学刺激，使固定界面间产生压应力和拉应力的共同力学刺激，进而促进骨组织生长，加速固定界面的结合。采用交变压缩微动刺激和交变切向微动刺激两种方式，探究不同微动幅值、培养周期、法向载荷及微动频率等微动刺激参数对骨组织生长速率及固定界面稳固质量的影响，揭示钛珠涂层钛合金假体材料与活性骨组织固定界面之间的骨生长结合机理。结果表明，骨组织小梁骨结构清晰完整，分布均匀，新生骨组织量及成熟度进一步增加。钛珠涂层表面细胞核分布均匀，排列紧密，新生骨组织长入钛珠粒间隙。即通过在骨-假体试样固定界面间施加适量微动力学刺激，不仅可以提升界面结合强度，而且对骨组织生长具有一定的促进作用。本研究对于减少生物固定型人工关节置换的术后康复时间，提高人工关节固定界面的稳固质量，延长关节假体的使用寿命具有重要的研究价值。

关键词: 微动刺激；钛珠涂层；骨生长；界面结合