低强度脉冲超声用于骨质疏松缺牙患者牙种植治疗的机理研究

牙种植治疗越来越成为效果突出和普遍接受的修复治疗方式。但牙种植治疗用于骨质疏松缺牙患者的修复治疗还面临骨质不佳、骨量不足以及骨结合不良的问题。为了提高骨质疏松缺牙患者牙种植修复效果，本研究拟制造骨质疏松动物模型，在其骨组织中植入种植体，对植入区进行低强度脉冲超声（LIPUS）刺激治疗，对康复期间的骨结合过程进行追踪，对骨试件进行生物力学、组织学和形态计量学检测，客观评价LIPUS促进骨质疏松动物植入种植体后骨结合的效果；从细胞分子水平研究LIPUS对骨质疏松动物来源的骨髓基质细胞、成骨细胞和破骨细胞的影响以及Wnt等信号通路在该过程中可能的作用机制。为将LIPUS用于骨质疏松缺牙患者牙种植治疗提供试验和理论依据。

以探究LIPUS对骨质疏松患者种植体骨结合的影响为目的，本课题通过动物实验及细胞生物学实验，研究了LIPUS的作用机制。本课题在制备并确认骨质疏松大鼠模型基础上，进一步建立大鼠种植体模型——以此模拟需进行牙种植修复的骨质疏松患者。种植体植入后，每天对种植体部位给予低强度脉冲超声（LIPUS）的刺激20min。通过X线片、micro-CT以及组织切片染色检测了LIPUS对骨质疏松大鼠种植体-骨结合的影响。结果显示2-4周后，LIPUS加载组种植体周围骨小梁形成更多，同时骨胶原纤维排列更为整齐致密。动物实验的结果提示，即使骨质疏松患者，LIPUS也可以促进早期种植体骨结合，增加种植体的初期稳定性，从而提高骨质疏松患者牙种植成功率。. 为进一步探究LIPUS促进骨结合的作用机制，研究了LIPUS对骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）的影响及机制。通过对BMSCs增殖、分化、矿化及迁移变化的考察，探究了LIPUS的细胞生物学机制。通过PCR以及Elisa等分子生物学检测手段发现，虽然LIPUS对BMSCs的增殖能力没有太大的影响，但可以明显的促进BMSCs的分化及矿化能力。同时，经LIPUS刺激的BMSCs趋化迁移能力也得到提升。细胞以及分子生物学研究的结果，提示了LIPUS具有促进细胞迁移及分化的能力。这也印证了动物实验中，LIPUS在种植体骨结合早期的促进作用。. 本课题结果提示，LIPUS作为骨折预后常用复健设备，其成骨作用也可以应用于骨质疏松患者牙种植术后，以此促进种植体骨结合，进而增加种植成功率。