新型可吸收生物玻璃注射体在骨质疏松椎体内支撑及诱导成骨机制研究

Osteoporotic vertebral compression fracture (OVCF) is a serious threatens to the health of the elderly disease. Percutaneous kyphoplasty(PKP) is a crucial technique for the treatment of OVCF. There are a lot of controversies on the filling material for augmentation of vertebral body. Polymethylmethacrylate bone cement (PMMA) is considered to be the standard for PKP. Its nonresorbability and high strength can stabilize the injured vertebra, also hurt it. Biocompatible alternatives such as Calcium Phosphate Cement (CPC) are lack of long-term support and the ability of bone induction. Bioactive glasses (BG) have been shown to stimulate osteogenesis both in vivo and in vitro, but there is less research of BG on the treatment of OVCF. We speculate that BG could induce osteogenesis in OVCF. We will study the mechanism of the biological glass of independent patent as the new vertebral injection materials center composite calcium phosphate and calcium sulfate to stimulate the formation of ossification in the vertebral body and bone unit crosslink into bone structure. This would help to provide new ideas and materials for OVCF treatment.

骨质疏松椎体压缩骨折是严重危害老年人健康的疾病，目前椎体成形术是重要的治疗手段。椎体成形后的填充物还有很多争论。聚甲基丙烯酸甲酯是常用的填充材料，其高强度和不可降解性在局部稳定的同时也损害了椎体本身。磷酸钙等可吸收骨水泥缺乏持久的支撑和骨诱导能力。生物玻璃具有良好的骨诱导和缓慢吸收能力，其在骨质疏松椎体内的作用还缺乏研究。我们推测生物玻璃在椎体内可以提高成骨细胞活性诱发成骨，本课题将研究以拥有独立专利技术生产的生物玻璃为中心复合磷酸钙和硫酸钙的新型椎体注射材料在椎体内刺激形成骨化点，以及骨单位交联成为骨结构的机制，为有效治疗骨质疏松椎体压缩骨折提供新思路和材料。

近年来，更多研究关注具有生物活性的、可降解的、能够注射的新型材料用于治疗骨质疏松椎体压缩骨折。本研究中，一种以植酸衍生生物玻璃/硫酸钙（PSC/CS））组成的骨水泥进行了体内及体外实验。这种新材料具有良好的可注射性、抗分解力、X射线显影及良好的生物学特性。体外实验显示新材料具有良好生物活性、生物相容性及维持形态的能力，可以提供较长时间的骨支撑而促进成骨。在兔子股骨髁缺损的填充试验中，X片、Micro-CT及组织学显示了新材料的骨诱导能力。在动物实验的0、4、8、12周观察中，新材料与聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥及磷酸钙混合物相比具有优越的骨诱导能力。而材料的的吸收比上，明显优于磷酸钙混合物，说明其具有较为持久的支撑力。实验结果表明新材料是一个具有很好应用前景的椎体压缩骨折椎体成形术的填充材料。