CN102670320B - 颌骨骨质疏松体外模型的建模方法及其真空脱钙辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于颌面外科，涉及牙槽外科口腔种植学的基础研究及配套器械领域，公开了一种颌骨骨质疏松体外模型的建模方法及其真空脱钙辅助装置。该颌骨骨质疏松体外模型的建模方法，利用真空脱钙辅助装置提供一个真空反应环境，使脱钙液最大范围的与颌骨外层皮质骨及内层松质骨同时接触，以保证颌骨标本内外骨质的同步脱钙，同时，通过对反应时间的控制，能够快速可控地建立不同骨密度的骨质疏松颌骨体外模型。

Description

颌骨骨质疏松体外模型的建模方法及其真空脱钙辅助装置

技术领域

本发明属于颌面外科，涉及牙槽外科口腔种植学的基础研究及配套器械领域，尤其是颌骨骨质疏松体外模型的建模方法及其真空脱钙辅助装置。

背景技术

自1965年瑞典Branemark教授完成世界上第一例种植牙修复并取得良好临床效果以来，现代口腔种植技术不断走向成熟，被称为“人类的第三副牙齿”。目前，牙种植体是口腔医学界公认的牙齿缺失最佳永久性修复方式。研究发现种植成功的关键在于种植体植入后的初期稳定性和远期的骨结合，骨质疏松，骨量不足，都会降低初期稳定性和种植体骨结合，从而导致种植失败。然而，在临床上由于牙齿缺失需要进行种植修复的病例大多集中在60岁以上，这部分患者常常伴随着骨质疏松这类骨代谢性疾病，因此，针对这类人群的种植治疗更加值得关注。

为了改善骨质疏松条件下种植修复的近远期效果，目前临床上常用的办法包括种植体外形设计，骨挤压技术等。然而，针对各种新型种植体以及骨挤压技术的临床前实验研究，由于获取骨质疏松标本比较困难，大多限于在正常骨质的动物或健康的成人颌骨上进行研究，较少应用骨质疏松或严重骨质疏松的动物或人类颌骨。因此，建立应用生物力学研究的骨质疏松模型是进行各种新型口腔种植技术的临床前实验研究的基础。

研究发现：骨质的骨密度、骨强度以及骨生物力学性能的降低均与骨矿质、骨基质的改变有很大的关系。而目前关于建立骨质疏松动物模型的研究方法，均是通过干扰体内的骨质代谢，最终导致骨质流失，引起骨质疏松，然而，体内建模的方法都需要至少6个月以上的时间才能形成可操作性的骨质疏松动物模型，限制了进行动物实验的次数，延长了研究时间。因此，寻找一种快速有效的骨质疏松颌骨体外模型的建模方法成为广大研究工作者所努力的方向。

目前，研究发现通过对骨质脱钙的方法亦能导致其骨密度、骨强度及骨生物力学性能下降。然而，该方法存在以下缺点：①骨质疏松程度可控性差；②整个脱钙过程完全手工操作，误差较大，无法建立骨质疏松程度可控，精确地力学模型；③颌骨的皮质骨与松质骨密度差异较大，外层致密的骨皮质阻碍了脱钙液对内层松质骨的反应，不能达到同步脱钙。因此，如何能够建立骨质疏松程度可控且能有效的模拟体内骨质疏松状态的骨质疏松颌骨体外模型，成为骨质疏松生物力学研究尚待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明目的在于提供一种骨质疏松颌骨体外模型的建模方法，该方法能够在颌骨上建立暴露内部松质骨的通路，利用真空负压环境，使颌骨体部在浸泡于脱钙液时，能够达到颌骨体松质骨、皮质骨内外同步脱钙的效果。

本发明的另一个目的在于提供一种真空脱钙辅助装置，用于骨质疏松颌骨体外模型的建模方法。

为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种骨质疏松颌骨体外模型的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）颌骨预处理和打孔：将颌骨标本由正中联合处一分为二，去除表面软组织，拔除所有牙齿，在颌骨下缘底部钻取一个以上的孔；

（2）抽真空预处理：去除颌骨标本上的骨质碎屑、表面油脂；

（3）抽真空：将颌骨标本放在密闭反应容器中抽真空；

（4）脱钙：在密闭反应容器中通入脱钙液，并浸没颌骨标本；

（5）排液清洗：脱钙后，排出脱钙液或者捞出颌骨标本，清洗。

上述技术方案的特点和进一步改进在于：

所述步骤（1）颌骨预处理和打孔中，打孔是指在颌骨下缘底部垂直打孔。

所述步骤（2）抽真空预处理中，将颌骨标本放入超声振荡器中处理，去除其骨质碎屑、表面油脂。

所述步骤(4)脱钙中,脱钙液是质量分数为30%的HCl。

所述步骤（1）颌骨预处理和打孔中，打孔是指在颌骨下缘底部是指在颌骨下缘底部使用种植科开孔器垂直打孔，间隔1.5cm打孔，孔深0.5cm。技术方案二：

一种真空脱钙辅助装置，用于骨质疏松颌骨体外模型的建模方法，其特征在于，包括密闭反应容器，其上盖设置有真空抽吸接口、分液漏斗接口，所述真空抽吸接口、分液漏斗接口分别设置有阀门，所述真空抽吸接口连接有真空泵，分液漏斗接口连接有分液漏斗。

上述技术方案的特点和进一步改进在于：

所述密闭反应容器的侧面或底面设置有排液口以及控制其排液的阀门。

所述密闭反应容器包括上盖和开口玻璃容器，所述上盖和开口玻璃容器之间通过橡胶垫密封。

所述开口玻璃容器的厚度为1cm，其内部长25cm，宽5cm，高15cm。

本发明的骨质疏松颌骨体外模型的建模方法，采用自行设计的真空脱钙辅助装置，用在拔牙及等距离打孔的颌骨上，配合真空负压，使颌骨的皮质骨、松质骨能尽量同时大面积地与脱钙液充分发生化学反应，颌骨标本内外均出现骨量减少。因此，经该建模方法处理后，颌骨标本的皮质骨及松质骨均出现骨质疏松样的结构改变，以达到颌骨标本内外骨质同步脱钙的目的。

本发明具有以下突出的有益效果：一是真空泵具有可以产生负压的优点，通过真空泵在处理过的颌骨外产生真空负压环境，确保脱钙液以最大接触面积，同时浸入颌骨内部及表面，除此之外，通过调整脱钙时间，可快速、可控的建立不同骨密度水平的骨质疏松颌骨体外模型。二是脱钙液在真空环境下，几乎同一时间通过拔牙窝、颌骨下缘底部钻孔接触颌骨内部松质骨，外部同时接触表面皮质骨，之后再逐步地蔓延至颌骨深处，从而使整个颌骨出现同步均匀脱钙，建立起来的模型更类似于生理状态下的骨质疏松。三是采用真空脱钙辅助装置，避免了因手工操作无法将脱钙液完全注射入颌骨标本内的情况，保证了颌骨内部松质骨的骨量丢失，减少了实验误差，提高了骨质疏松模型建立的可重复性，为分度建立不同骨密度水平的骨质疏松颌骨体外模型提供可能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为发明的真空脱钙辅助装置的结构示意图；

图2为真空脱钙辅助装置的局部安装结构示意图；

图3为密闭反应容器的上盖的仰视示意图；

图4为颌骨预处理和打孔过程示意图。

其中：1、真空抽吸接头；2、分液漏斗接口；3、分液漏斗；4、密闭反应容器；5、颌骨标本；6、真空泵；7、卡扣；8、真空抽吸接口；9、凹槽；10、排液口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行说明，实施例不构成对本发明的限制。

参照图1、图2、图3，为本发明的一种真空脱钙辅助装置，用于骨质疏松颌骨体外模型的建模方法。其中，密闭反应容器4具有上盖和开口玻璃容器，其上盖设置有真空抽吸接口8、分液漏斗接口2，真空抽吸接口8、分液漏斗接口2分别设置有阀门，真空抽吸接口8依次通过真空抽吸接头1、管路连接真空泵6，分液漏斗接口2连接分液漏斗3。密闭反应容器4的侧面设置有排液口10以及控制其排液的阀门，排液口10也可设置在密闭反应容器4底面。

开口玻璃容器的厚度为1cm，其内部长25cm，宽5cm，高15cm。上盖的沿部设置有凹槽9，凹槽9内放置有橡胶垫，上盖的凹槽9和开口玻璃容器的口部之间卡接。此外，上盖和开口玻璃容器的一个侧面通过轴销活动链接，对应的侧面设置有锁紧用卡扣7；分液漏斗3自带一个独立的阀门，在抽吸真空时保证分液漏斗3内液体或空气不会渗透进密闭反应容器中。

采用上述真空脱钙辅助装置，可以实施骨质疏松颌骨体外模型的建模方法，其具体步骤如下：

（1）颌骨预处理和打孔：将颌骨标本5由正中联合处一分为二，去除表面软组织，拔除所有牙齿，在颌骨下缘底部钻取一个以上的孔，该孔垂直颌骨下缘底部；其中孔间间隔为1.5cm，孔深0.5cm。

具体过程如图4所示，首先，颌骨标本由正中联合处一分为二，去除表面软组织；其次，拔除所有牙齿；最后，在颌骨下缘底部使用口腔种植科开孔器垂直打孔，间隔1.5cm，孔深0.5cm，其目的是暴露出内部的骨松质。

（2）抽真空预处理：将颌骨标本放入超声振荡器中处理，去除其骨质碎屑、表面油脂，处理时间为30分钟左右；

（3）抽真空：将颌骨标本放在密闭反应容器中抽真空，具体为：关闭分液漏斗接口处的阀门，开启真空抽吸接口处的阀门，通过橡胶管连通真空泵，开启真空泵，直到真空泵吸气口的压力至少小于0.1Pa时，停止抽真空，并关闭真空抽吸接口处的阀门。

（4）脱钙：分液漏斗中加入1000mL脱钙液，脱钙液是质量分数为30%的HCl；然后，依次打开分液漏斗与分液漏斗接口处的阀门，脱钙液通入密闭反应容器中，并浸没颌骨标本，一般静置30分钟。如果需要不同的脱钙等级，可以通过静置时间(即反应时间)进行划分。

（5）排液清洗：脱钙后，打开排液口处的阀门，排出脱钙液，再用去离子水清洗颌骨标本。

本发明的颌骨骨质疏松体外模型的建模方法，利用真空脱钙辅助装置提供一个真空反应环境，使脱钙液最大范围的与颌骨外层皮质骨及内层松质骨同时接触，以保证颌骨标本内外骨质的同步脱钙，同时，通过对反应时间的控制，能够快速可控地建立不同骨密度的骨质疏松颌骨体外模型。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种骨质疏松颌骨体外模型的建模方法，用于牙槽外科口腔种植学的基础研究中颌骨体松质骨、皮质骨内外同步脱钙，其特征在于，包括以下步骤：

(1)颌骨预处理和打孔：将颌骨标本由正中联合处一分为二，去除表面软组织，拔除所有牙齿，在颌骨下缘底部钻取一个以上的孔；

(2)抽真空预处理：去除颌骨标本上的骨质碎屑、表面油脂；

(3)抽真空：将颌骨标本放在密闭反应容器中抽真空；

(4)脱钙：在密闭反应容器中通入脱钙液，并浸没颌骨标本；

(5)排液清洗：脱钙后，排出脱钙液或者捞出颌骨标本，清洗。

2.根据权利要求1所述骨质疏松颌骨体外模型的建模方法，其特征在于，所述步骤(1)颌骨预处理和打孔中，打孔是指在颌骨下缘底部垂直打孔。

3.根据权利要求1所述骨质疏松颌骨体外模型的建模方法，其特征在于，所述步骤(2)抽真空预处理中，将颌骨标本放入超声振荡器中处理，去除其骨质碎屑、表面油脂。

4.根据权利要求1所述骨质疏松颌骨体外模型的建模方法，其特征在于，所述步骤(4)脱钙中,脱钙液是质量分数为30％的HCl。

5.根据权利要求1所述骨质疏松颌骨体外模型的建模方法，其特征在于，所述步骤(1)颌骨预处理和打孔中，打孔是指在颌骨下缘底部使用种植科开孔器垂直打孔，间隔1.5cm，孔深0.5cm。

6.一种真空脱钙辅助装置，用于权利要求1所述的骨质疏松颌骨体外模型的建模方法，其特征在于，包括密闭反应容器，其上盖设置有真空抽吸接口、分液漏斗接口，所述真空抽吸接口、分液漏斗接口分别设置有阀门，所述真空抽吸接口连接有真空泵，分液漏斗接口连接有分液漏斗。

7.根据权利要求6所述的真空脱钙辅助装置，其特征在于，所述密闭反应容器的侧面或底面设置有排液口以及控制其排液的阀门。

8.根据权利要求6所述的真空脱钙辅助装置，其特征在于，所述密闭反应容器包括上盖和开口玻璃容器，所述上盖和开口玻璃容器之间通过橡胶垫密封。

9.根据权利要求8所述的真空脱钙辅助装置，其特征在于，所述开口玻璃容器的厚度为1cm，其内部长25cm，宽5cm，高15cm。

10.一种骨质疏松颌骨体外模型的建模方法，基于权利要求6所述的真空脱钙辅助装置，用于牙槽外科口腔种植学的基础研究中颌骨体松质骨、皮质骨内外同步脱钙，其特征在于，包括以下步骤：

(1)颌骨预处理和打孔：将颌骨标本由正中联合处一分为二，去除表面软组织，拔除所有牙齿，在颌骨下缘底部钻取一个以上的孔；

(2)抽真空预处理：去除颌骨标本上的骨质碎屑、表面油脂；

(3)抽真空：将颌骨标本放在密闭反应容器中抽真空；

(4)脱钙：在密闭反应容器中通入脱钙液，并浸没颌骨标本；

(5)排液清洗：脱钙后，排出脱钙液或者捞出颌骨标本，清洗。