如何获得优异的临床骨长入效果

春立髋臼杯（植入6年）

30多年来，等离子热喷涂一直是一种广泛使用的技术，它可将骨结合羟基磷灰石或钛涂层应于钛合金，这些都是整形外科中用于结构支撑的最受欢迎的基体材料。

Ti-Growth®包含一系列排列在钛基体中（如海绵钛）中开放且互连的大尺寸孔隙。在热喷涂层全景照片中显示不同寻常的特性，即孔隙尺寸（100-600μm），孔隙持续性互联，总孔隙率（30-60％）和350-900μm范围的涂层厚度。 尽管在形态方面存在上述特性，然而一旦施加到金属基材上，大孔涂层保持了整形外科应用所需的粘附力，内聚力和耐磨性。 通过体内实验收集的生物学证据表明，这些涂层特性确保骨长入，并且不损害早期假体固定。

图1：电子显微镜下的涂层表面顶视图。

材料和方法

通过真空等离子喷涂工艺来施加Ti-Growth®。通过微光学分层成像显微镜和扫描电子显微镜研究大孔钛涂层的形态。根据ASTM标准，对机械性能进行了研究，以确定粘合强度，剪切强度，剪切疲劳和耐磨性。

通过研究接种到Ti-Growth®涂层样品8天后成骨样细胞（SAOS2）的粘附，增殖和分化，评估体外生物学反应。

特征化结论

Ti-Growth®可以被认为是一种经等离子喷涂技术应用于合金块的海绵钛涂层。在图1和图2中，可以看到排列在钛基体中的一系列开放且互连的大尺寸孔隙，该特征可作为该类涂层的识别指纹。 Ti-Growth®在孔径，孔隙连接和厚度方面表现出独特的特性（表1）。

表1: Ti-Growth® 典型表面特性

厚度	500-1200 µm
粗糙度 (Rt)	700 µm
多孔性 (内部互联)	40-70%
孔径分布	100-800 µm

图2：相同放大倍数下的光学显微镜图像：a）典型真空-等离子钛涂层的显微切片；b）Ti-Growth®钛涂层的显微切片。

穿过涂层厚度的孔隙长度也可以通过电子显微镜观察到，该显微镜先前用于观察基体分离的Ti-Growth®涂层切片（图3）。孔道的延伸、大小和互连性与用途相同的烧结多孔结构相当。

图3：通过电子显微镜分析涂层表面的侧视图。

表2：样品测试中厚度范围为1000-1200μm的Ti-Growth®典型机械特性

属性	均值	方差	FDA 限值
1-10 MP时的剪切疲劳强度	>107		>107
静强度 (MPa)	37.8	1.9	> 20
静态拉伸强度 (MPa)	41.5	6.0	> 22
耐磨性 (mg)	55.8	3.4	< 65="">

生物学证据

体外研究显示Ti-Growth®表面适合SAOS-2细胞粘附（图4）

图4：在接种24小时后，SAOS-2细胞粘附在Ti-Growth®涂层内孔表面。

在8天观察期内，增殖和分化有增长趋势，所引用的动物体内研究均显示，这种大而相互连接的孔隙促进了骨长入到涂层表面（图5）以及良好的骨结合。

图5：在绵羊骨节上植入4周的Ti-Growth样品的组织学形态。 新形成的骨组织（玫瑰色）渗入钛网（黑色）。

真空等离子钛喷涂及Ti+HA喷涂在临床中的应用显示出其优异的骨长入效果。

春立股骨柄（暨南大学第一附属医院，术后病人摔伤骨折，植入1个月。）

春立髋臼杯（吉林大学中日联谊医院，患者因摔伤导致右侧股骨翻修，翻修取出的髋臼植入6年，术中取出困难，取出后发现臼杯骨长入极其良好。）

春立股骨柄（河南濮阳市人民医院，患者为右侧髋关节置换术后假体周围骨折内固定术后再骨折，给予再次翻修，植入1.5年。）

春立股骨柄（聊城市人民医院）

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