Fibrovascularization of different types of hydroxyapatite orbital implants

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.12.025

Abstract

Abstract:

BACKGROUND: Hydroxyapatite orbital implant is the best intraocular implant which has broad application prospects.
OBJECTIVE: To evaluate the degree of fibrovascularization of different types of hydroxyapatite orbital.
METHODS: The fibrovascularization degree of natural hydroxyapatite orbital implants with different pore sizes and synthetic hydroxyapatite orbital implants was evaluated with radionuclide, MRI imaging and histopathological examination, and the effect of basic fibroblast growth factor collagen on the fibrovascularization of hydroxyapatite orbital implants was analyzed.
RESULTS AND CONCLUSION: Radionuclide, MRI imaging and histopathological examination could clearly display the process and degree of fibrovascularization of hydroxyapatite orbital, and the examination results showed that the vascularization could be completed generally in 6-8 weeks, and the speed of fibrovascularization of natural hydroxyapatite orbital was faster than that of synthetic hydroxyapatite orbital, and there was positive correlation between the pore size and the speed of fibrovascularization. Basic fibroblast growth factor could promote the vascularization of hydroxyapatite orbital.

Key words: biomaterials, biomaterial academic discussion, hydroxyapatite, orbital, fibrovascularization, collagen, basic fibroblast growth factor, radionuclide, histopathology, magnetic resonance imaging, computed tomography

CLC Number:

R318

Wang Xing-li, Liu He-nan, Chen Xiao-long. Fibrovascularization of different types of hydroxyapatite orbital implants[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2013, 17(12): 2265-2272.

Figures/Tables 6

2.1 羟基磷灰石义眼台纤维血管化的检测方法 2.1.1 CT检测羟基磷灰石义眼台纤维血管化 CT是检测眼部疾病常用的方法之一。Sires等[12]提出骨或类似无机物的异体材料可应用定量CT检测其密度的大小，根据这一应用特点，可用定量CT检测羟基磷灰石义眼台的密度，从而预测羟基磷灰石义眼台植入后的纤维血管化程度。但是，Potter等[13]研究认为，CT检测羟基磷灰石义眼台纤维血管化程度与其它检测方法相比较并不占明显的优势，由于羟基磷灰石的物理化学性质以及生物性能，即使应用增强CT进行扫描检测，羟基磷灰石义眼台植入后的密度与眶骨密度重叠，无法增加羟基磷灰石义眼台植入6个月后纤维血管化的发现率。因此，CT不常应用于羟基磷灰石纤维血管化程度的检测。 2.1.2 超声检测羟基磷灰石义眼台纤维血管化超声在眼内及眼眶疾病的检测已经较为成熟，尤其对眼眶疾病的检测显示出其特有的优势。夏利等[14]在研究中发现，羟基磷灰石义眼台植入早期，纤维血管组织只是长入义眼台植入物周边包围义眼台，而未长入其孔隙内，应用二维超声检测仅见强回声带，彩色多普勒血流显像检测也不能分辨此时的血流信号是来自眼外肌还是结膜血管系统，义眼台植入后7个月，植入物内部的血流信号则明显增加，可延伸至义眼台内部，并能测得典型的动脉血流频谱，说明血管已长入其内，并建立了微循环。但是，Potter等[13]研究认为，在单独使用超声或彩色多普勒血流显像时，随着声波进入植入物的衰减，羟基磷灰石义眼台纤维血管化的程度不易分辨，而且彩色多普勒血流显像的分辨率低，衰减率大，不能很好地显示羟基磷灰石义眼台内部的静脉血流情况。因此，超声在羟基磷灰石义眼台纤维血管化程度的检测应用中受到一定的限制。 2.1.3 MRI检测羟基磷灰石义眼台纤维血管化 MRI影像检测是一种无创伤的检测方法，MRI检测软组织的对比度较好、分辨力强、无骨性伪影干扰。20世纪90年代初，增强MRI被用于羟基磷灰石义眼台纤维血管化程度的检测评估[15]。Klapper等[16]根据MRI检测信号的强弱分布将羟基磷灰石义眼台植入后的纤维血管化程度增强MRI检测显像分为5级，当MRI检测信号显著均匀分布的即为5级，表明羟基磷灰石已完全血管化。众多研究显示，MRI检测可清晰显示羟基磷灰石义眼台在不同时期的纤维血管化程度，是羟基磷灰石义眼台植入后纤维血管化程度理想的检测方法[17-18]。 2.1.4 放射性核素显像检测羟基磷灰石义眼台纤维血管化放射性核素显像可提供完善准确的信息，研究显示植入羟基磷灰石义眼台1个月后即有眼内容物的放射性分布增强，8个月后眼内容物的放射性明显增强，表明眶内纤维血管长入植入物孔隙内[19-20]。放射性核素显像检测操作简单、方便，是羟基磷灰石义眼台纤维血管化常用的检测方法。 2.2 不同材料和孔径的羟基磷灰石义眼台纤维血管化检测的研究羟基磷灰石义眼台植入眼眶后，周围的纤维结缔组织沿义眼台孔隙逐渐深入，并长入其中，此过程即为义眼台植入物的纤维血管化[21]。羟基磷灰石义眼台纤维血管化的程度和速度与孔隙的大小和义眼台的直径相关[22]。一般情况下，直径为20-22 mm的义眼台需要6个月或更长时间才能完全血管化，而直径为12-14 mm的义眼台仅需要一两个月即可以完成血管化[23]。易敬林等[24]对天然羟基磷灰石义眼台和人工合成羟基磷灰石义眼台以及不同孔径大小的义眼台纤维血管化的速度进行了比较，结果发现天然羟基磷灰石义眼台比相同孔径大小的人工合成羟基磷灰石义眼台纤维血管化的速度快，并且对于天然羟基磷灰石义眼台而言，孔径越大，纤维血管化的速度越快，具体结果见表1，2。"

张虹等[25]通过应用不同的植入方法比较羟基磷灰石义眼台纤维血管化的程度，将36只大白兔随机分为4组，每组9只，分别进行羟基磷灰石义眼台半巩膜壳内植入、羟基磷灰石义眼台多孔巩膜壳内植入、羟基磷灰石义眼台全巩膜壳内植入和羟基磷灰石义眼台巩膜瓣遮盖肌锥内植入，植入后分别进行放射性核素和组织病理学检测观察，结果发现羟基磷灰石义眼台植入后1周和2周，各组之间纤维血管化程度无明显差异，植入后4周和6周时半巩膜壳内植入、多孔巩膜壳内植入和巩膜瓣遮盖肌锥内植入义眼台纤维血管化程度明显高于全巩膜壳内植入义眼台的纤维血管化程度，植入后8周时，各组之间植入义眼台纤维血管化程度无明显差异。植入后8周时的组织病理学检测结果显示半巩膜壳内植入义眼台纤维血管化程度为98%，多孔巩膜壳内植入义眼台纤维血管化程度为100%，全巩膜壳内植入义眼台纤维血管化程度为97%，巩膜瓣遮盖肌锥内植入义眼台纤维血管化程度为98%。通过实验分析可以发现羟基磷灰石义眼台多孔巩膜壳内植入是最理想的植入方式，可以使羟基磷灰石义眼台的纤维血管化程度达到100%。樊建中等[26]通过MRI检测评估羟基磷灰石义眼台纤维血管化的程度，实验结果发现，羟基磷灰石义眼台植入后2周，义眼台周边可见带状强化影，植入后3周时强化影向中心扩大，植入后5，6周时羟基磷灰石义眼台均完全纤维血管化。组织病理学检测结果显示，羟基磷灰石义眼台植入后2周时，纤维血管组织长入义眼台1.0-2.0 mm，植入后4周时，可见纤维血管组织长入义眼台中心，第6周时，羟基磷灰石义眼台完全血管化。 2.3 碱性成纤维细胞生长因子胶原蛋白复合海绵对羟基磷灰石义眼台的促纤维血管化作用刘静[27]通过应用放射性核素显像检测、组织病理学检测以及电镜扫描检测等方法研究了碱性成纤维细胞生长因子胶原蛋白复合海绵促进羟基磷灰石义眼台纤维血管化的作用，具体结果见表3-5。"

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