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作者：
Elnaz Ajami
Cong Fu
Hai Bo Wen
Jeffrey Bassett
Sun Jin Park
Marie Pollard
Zimmer Biomet Dental 公司
研发部 / 美国
特邀翻译 / 校对：赵旭 刘峰
种植体的表面形貌可以通过改变周围生物环境中的骨传导率影响种植体周围早期骨愈合。种植体的表面处理旨在促进形成更快、更强的成骨效应，使得修复体可以快速、稳定地行使功能。现有研究已经观察到在经过喷砂、酸蚀处理及化学改性为亲水性的种植体（cmSLA）周围存在早期骨愈合。本研究的目的是调查具有高晶羟基磷灰石表面涂层（TSV MP-1® HA，Zimmer公司，美国）的粗糙表面的种植体的早期种植体周围骨愈合情况。在10只绵羊的两个股骨内侧髁内的多孔骨小梁中，随机各植入3颗种植体。在植入后3周和6周的愈合时间点测量种植体周围骨的早期稳定性。研究结果表明，种植体在植入时和检查时间点时的稳定系数（ISQ）相近。随着时间的推移，反向扭矩值较植入扭矩显著增加（p < 0.001），但该值在两组种植体之间没有差异。然而，在6周时，TSV MP-1® HA种植体的骨－种植体接触区域百分比显著高于cmSLA种植体（p < 0.01）。这些数据验证了先前关于亲水性种植体的相关早期骨愈合的发现，且当粗糙表面种植体植入在多孔骨小梁中时，也发现了早期骨结合现象。
关键词：种植体周围骨组织，早期骨结合，羟基磷灰石，组织形态计量学
种植体植入后引发的一系列机体反应都是从局部出血和形成血凝块开始的。随后是炎症反应和血管生成，为成骨细胞向种植体表面迁移（即骨传导）提供途径。在此过程中，种植体的表面形貌可能会影响多种蛋白质的保留，这些蛋白质有助于骨传导形成。例如，非胶原蛋白是通过分化的成骨细胞到达种植体表面后分泌的。反过来，非胶原蛋白启动了磷酸钙结晶成核，然后晶体生长。这一过程随着胶原纤维的形成和间隔钙化而继续进行，从而使新形成的骨锚定到种植体上。如果种植体表面具有多维复杂形貌，那么与种植体表面与骨的相互交错结合就会得到增强。通过改变种植体的表面性质来提高种植体植入术中骨结合的速度和程度在过去几十年中一直是最为广泛研究的领域之一。随着该领域的发展，各种技术已被研发出来，以改善种植体表面形貌（粗糙度）、化学性质和表面，从而增强和加速种植体周围的骨愈合过程。这些技术通常可分为物理（如等离子喷涂；喷砂）和化学（如酸蚀或碱蚀；阳极氧化）表面改性，已被世界各地的许多牙科种植体公司采用。与未改性（光滑）种植体表面相比，种植体周围的骨愈合取得了显著的改善。钛和钛合金特别适用于阳极氧化，可以通过金属蚀刻和氧化物生长使得化学表面改性变得容易。通过控制阳极氧化过程，可以产生具有多孔纳米管结构的氧化钛层并促进骨结合。
在物理表面处理技术中，等离子喷涂羟基磷灰石（HA）涂层是最早应用于牙种植体的技术之一，该技术自1984年起就被应用于临床。然而，关于等离子喷涂HA涂层植入物的益处和涂层完整性，存在相互矛盾的报告。与机械加工的种植体表面相比，此类涂层在增强骨与种植体接触面积（BIC）方面的优势已被众多研究广泛接受。然而，对于低结晶度涂层的长期稳定性和分层情况目前存在争议，因为大量非晶相HA可能在某些不利条件下快速溶解。为了解决这个问题，采用加压和水热处理后等离子喷涂可以将HA涂层转化为具有致密微观结构、低杂质和高结合强度的高结晶表面。
21世纪初，研究者借助化学技术开发了一种涉及连续喷砂和酸蚀的表面技术（SLA），以创建复杂的种植体微观形貌。进一步用氮气和盐水处理种植体的复合表面，形成亲水性化学修饰（cmSLA）表面。据报道， cmSLA种植体通过增强成骨前细胞向种植体表面的募集和迁移，以促进骨结合率。在种植体植入下犬颌骨动物实验中，与非亲水性SLA表面种植体（4周）相比，cmSLA表面可以显著增快骨结合（2周），这意味着，接受cmSLA表面种植体进行早期负重的患者可能会因此缩短治疗时间。在另一项体内研究中，在四只犬的下颌骨或上颌骨中放置相同类型的亲水性种植体后，在2周愈合时观察到早期骨沉积。此外，在绵羊模型中，通过在三只绵羊的胫骨植入cmSLA和SLA种植体，也观察到亲水性种植体具有更快骨结合的特性。cmSLA型种植体在3周的愈合期内实现了更高的骨接触面积和更高的稳定性。尽管cmSLA具有优势，但作者指出，这两种类型的种植体都能产生良好的效果，这似乎是由于胫骨的致密皮质结构所致。该实验性绵羊模型先前用于测试各种牙种植体表面。与其他动物模型相比，在口腔以外不易感染的区域，绵羊的骨转换率和重塑率更接近于人类的骨组织。
本研究的目的是，评估在cmSLA种植体中观察到的早期种植体周围骨愈合的情况是否也可以在具有等离子喷涂和高晶羟基磷灰石表面（TSV MP-1® HA，Zimmer公司，美国）的种植体上观察到。本研究在绵羊股骨内侧髁模型中同时测试市售cmSLA和TSV MP-1® HA种植体，以验证与先前绵羊胫骨模型不同情况下的实验结果。由于绵羊模型存在与人类的相似性，因此研究结果更具有参考价值。例如，绵羊和人类在体重、骨骼的机械和物理特性及股骨中骨组织通过远端生长方式长入多孔表面的种植体的特性相近。国际标准组织（ISO 10993-6） 建议将直径为4.5 mm、 长度为12 mm的种植体植入较大的动物股骨和胫骨中。因此，绵羊作为模型动物适合标准尺寸牙种植体的植入，而这类种植体恰是本研究及常规临床操作中所应用的。虽然犬的骨骼成分比羊更接近人类，但不同犬种之间的骨小梁转换有很大差异。因此，就测量一致性和临床应用而言，绵羊模型被认为是一个非常可靠的选择。骨位置的选择是基于羊股骨髁部多孔骨小梁的高发生率。先前研究的作者曾指出，SLA和cmSLA良好的种植体稳定性或归因于胫骨的致密皮质结构。因此，骨小梁的多孔性使得该部位对于研究牙种植体稳定性具有很强的挑战性。作为早期骨愈合和成功骨结合的先决条件，本研究采用共振频率分析（RFA）和植入扭矩值（ITV）对种植体稳定系数（ISQ）进行基线测量，以确保种植体植入后有足够的初期稳定性。根据基线ITV确定移除扭矩值（RTV），这取决于制造商制定的适用于各个种植体的宏观几何结构和种植窝洞预备方案。在3周和6周的愈合期后，将进行上述机械测量值（ISQ、RTV）的测定并通过组织学检查评估BIC%和骨面积分数（BAF%）。当前研究的预期为，考虑两者粗糙度均大大强于光滑表面金属种植体，cmSLA和TSV MP-1® HA牙种植体在早期骨结合方面之间并无统计学差异。早期种植体周围骨愈合表现为随着时间的推移两组组织系统的RTV增加，但是TSV MP-1® HA种植体在术后6周时具有较大的BIC%。这项研究的结果将有助于我们了解种植体相关微观几何设计的知识，并在临床治疗中获得有效促进骨再生和骨结合的方法。对那些需要在骨密度较低区域进行种植的情况，采用骨矿物质类羟基磷灰石涂层的种植体对促进早期种植体骨结合尤为有利。
所有动物术后除了在切口位置存在局部轻度肿胀及有时伴有软组织内积液外均无异常。虽然最初观察到植入物周围有少量纤维组织形成，但在愈合期结束后，手术部位看起来愈合良好。本研究未出现种植体失败，且在获取种植体时没有出现不良组织反应。
种植体表面
扫描电子显微镜下照片与植入物系统表面形态的明显差异具有一致性（图1）。TSV MP-1® HA种植体表面似乎被异质HA涂层的形貌完全覆盖。这种外观是由于HA作为熔融颗粒应用于TSV MP-1® HA植入物表面所造成的（图1a）。与之相比，cmSLA种植体表现为叠加在的火山口样凹坑上的高度复杂的凹坑地形，这分别是由酸蚀和喷砂造成的（图1c）。代表性EDX分析（表1）显示TSV MP-1® HA种植体上的特定峰值归因于Ca和P，而cmSLA种植体上没有这些峰值。由于浸泡在生理盐水中，cmSLA种植体只有Na、Cl和Ti的峰值。TSV MP-1® HA和cmSLA种植体表面的平均表面粗糙度（Ra）和标准偏差分别为4.63 ± 0.83 μm和1.57 ± 0.24 μm，面积为50 × 1939 μm2。
共振频率分析（RFA）
在种植体植入时，两组种植体系统在不同愈合时间组的ISQ值相近，表明其初期稳定性良好（表2）。在A组（3周愈合期），对于TSV MP-1® HA和cmSLA，植入时ISQ的中位数和四分位间距（IQR）分别为69.2（2.8）和70.0（6.9）。在B组（6周愈合期），TSV MP-1® HA和cmSLA种植体植入时ISQ的中位数（IQR）分别为66.5（5.6）和68.4（8.7）。在3周和6周愈合时间点，cmSLA种植体在两个时间点的ISQ值相较基线植入时的显著增加（分别为p = 0.02和p = 0.05；表2）。TSV MP-1® HA的ISQ值仅在6周愈合时显著增加（p = 0.03；表2）。然而，愈合期（3周和6周）的ISQ值与基线ISQ值的变化在两种种植体系统间相比，并无统计学差异（分别为p = 0.08和p = 0.75）。
扭矩测试
在种植体植入时，在A组，TSV MP-1® HA种植体植入扭矩的中位数和四分位间距（IQR）为102.7（61.2）Ncm，这一数据显著大于cmSLA种植体的33.7（39.5）Ncm（p = 0.01；表2）。种植体植入后3周和6周，TSV MP-1® HA种植体的RTV显著高于cmSLA植入物（p = 0.02和p = 0.03）。由于研究基线时各种种植体系统的ITV不同，因此我们用RTV和ITV的差值来测量和确定种植体植入稳定性随时间的变化情况。考虑ITV基线后，在两个愈合时间内，每颗种植体的RTV变化均显著增加（p < 0.001；表2）。然而，两种种植体系统的扭矩变化在3周及6周这两个愈合时间点变化并无统计学差异（p = 0.97和p = 0.45）；这表明了两种种植体均存在渐进性骨结合且种植体周围的组织均稳定。
组织学评估
使用TSV MP-1® HA种植体在植入3周及6周后均未发现不良组织反应。术后3周时，观察到天然骨小梁和一薄层未矿化成骨组织直接接触TSV MP-1® HA种植体的HA表面。在新生骨附近存在破骨细胞和成骨细胞表明了活跃的骨重建。破骨细胞以其巨大的多核细胞和皱折的边缘而容易被识别（图2a）。相反，成骨细胞为更小的立方形细胞，在分泌骨基质时排列整齐。镜下看到的类骨质或浅粉色染色的未矿化胶原组织，表明附近存在成骨细胞的接缝（图2）。骨-种植体界面的间质组织可见由成骨细胞构成的连续线（图2a）和一些破骨细胞活性的表现（图2a），这表明活跃的成骨和骨重建。术后6周时，与术后3周时相比，新形成的骨小梁显得更厚，种植体界面的间质组织显示出更多的新骨，主要是成熟骨髓组织（图2b）。
相似的是，在3周和6周时，没有证据表明cmSLA种植体对组织有任何不良反应。在术后3周时，可见新的编织骨直接贴附到种植体的螺纹表面，而靠近种植体表面部分的原始骨床可见小梁结构。新生的板层骨和新骨延伸至骨小梁单元。在骨-种植体界面的新生骨上（螺纹内）还可以检测到一层连续的成骨细胞及类骨质构成的接缝（图2c）。术后6周时，与术后3周时相比，在骨-种植体界面处观察到更多的新骨和成熟的骨髓组织（图2d）。
组织形态计量学检查
无论是TSV MP-1® HA（p = 0.15）还是cmSLA种植体（p = 1；表3），从3到6周愈合时间内BIC%的增量均无统计学差异。在A组中，TSV MP-1® HA种植体的BIC%的中位数（IQR）为92（10）%，而cmSLA种植体为87（27）%，两者的BIC%没有显著差异（p = 0.15）。然而在B组中，TSV MP-1® HA的BIC%值较cmSLA的中位数79（17）%显著增大（p = 0.01；表3），其中位数（IQR）为98（5）%。与cmSLA种植体相比，TSV MP-1® HA种植体在愈合3周和6周这段时间内，在螺纹内（p = 0.20和p = 0.42），距离骨面1 mm处（p = 0.15和p = 0.08）以及组合区（p = 0.42和p = 0.75）域的BAF%均无显著差异（表3）。
本研究旨在测定在绵羊股骨髁部模型中植入高结晶HA涂层种植体的早期骨愈合过程中种植体周围的骨形成。之前有研究发现，在羊胫骨及犬口腔内植入亲水表面种植体后出现早期骨结合，通过与先前研究结果的对比，可证实本研究结果的可靠性。在羊胫骨种植体植入模型上，先前已完成的研究在3周和6周愈合时间点，评估比较了cmSLA表面与标准粗糙SLA表面对早期骨结合的影响。组织学分析和种植体稳定性试验表明，cmSLA组具有良好的骨接触和抗扭转力能力，表明化学改性后的种植体亲水表面可以改善早期骨愈合过程。然而，作者同时指出，胫骨致密的皮质骨结构导致了cmSLA和SLA种植体的良好结果，这可能解释了它们在反向扭矩测量中的结果相似性。
本研究中选择绵羊股骨髁部作为研究模型基于多种原因。与其他动物模型相比，绵羊的骨转换率和骨重建率更接近人类。此外，口腔外的骨骼不易受到感染引起的各种影响。选择股骨内侧髁是因为与外侧髁相比，股骨内侧髁具有更高的植入承重能力。绵羊股骨髁部大多含有骨小梁，这是一种软的多孔骨，在口腔内多处区域也是存在这种骨小梁的。与皮质骨在相同比时间点比较，IV型骨小梁其12周后BIC%更低。因此，绵羊股骨髁部是一个具有挑战性的骨骼部位，与正常条件下由于变异性或小规模影响而可能被掩盖的结果相比，它显示了稳定且具有统计学意义的结果。
种植体表面的化学处理与形貌是种植体周围骨早期愈合的关键因素。例如，粗糙的种植体表面可以更好地参与骨形成初始阶段的相关分子机制，如血凝块相互作用、炎症、血管生成和细胞迁移。一项在6只兔子股骨植入不同种植体并观察其12周时BIC%的研究发现，与阳极氧化的种植体相比，经过喷砂和酸蚀处理的粗糙表面种植体的平均BIC%更高。表面采用HA涂层的钛种植体可以发生早期骨结合的证据得到了以下体内试验结果的支持。具体而言，TSV MP-1® HA种植体上的HA涂层已被证明可增强骨传导过程，并被认为可以通过形成具有生物活性的羟基磷灰石来改善种植体在骨中的固位。随着种植体表面HA涂层中钙含量的增加，研究也观察到了成骨细胞在种植体表面黏附增加的情况；在分子水平上，它增强了关键成骨调节基因的附着和表达。尽管研究报道称粗糙表面种植体具有相关优势，但不同类型的种植体中，包括机械加工、粗糙和具有涂层表面的种植体均存在钛颗粒释放的情况。然而，由于各种原因，与种植体释放钛颗粒相关的风险目前仍然存在争议。除了有微弱的证据证明钛颗粒会对植入对象产生影响外，研究发现，手术过程骨碎片和治疗种植体周围炎均会强化钛颗粒释放的影响。Marenzi等人的研究发现，通过化学蚀刻产生的较高峰值和谷值在植入期间更容易影响钛表面的磨损。尽管我们的研究重点在于早期骨结合的相关结果测量，但在3周或6周组处死动物检查种植体周围组织时，未发现其存在任何不良反应。从cmSLA种植体的扫描电镜图像可以明显看出，酸蚀工艺产生的坑小得多，小于10 μm，并叠加在喷砂工艺产生的较大坑上。与先前进行的相关研究中所使用的种植体的形貌扫描电镜图像进行比较，本研究cmSLA种植体喷砂后形成的大坑的深度和直径为25-30 μm，大于之前研究中相关种植体喷砂后形成的坑的直径和深度。因此，额外的酸蚀工艺不太可能改变大坑的深度。综上所述，与其他类型的种植体相比，cmSLA种植体预计不会在钛颗粒释放方面存在任何差异。
TSV MP-1® HA种植体在宏观几何结构上也有别于cmSLA种植体，因此进行窝洞预备时的方式不同，这导致了前者植入扭矩高于后者。种植体窝洞预备在很大程度上取决于种植体的设计，种植体的设计决定了为了增加初始机械固位所需的侧向骨压缩程度。各种种植体的植入扭矩是依据种植体制造厂商提供的窝洞预备方案进行预备后获取的理想的扭矩值。此外，两种种植体系统的ISQ测量结果相似，并且相对于Osstell量表而言表明种植体具有良好的初期稳定性。初期稳定性是通过共振频率分析的方式测算种植体植入骨内后发生最小的微动情况。Osstell量表是一系列经验性确定的ISQ值，这些ISQ值通过与种植体微活动度的非线性相关性来描述种植体的初期稳定性水平。在Osstell量表上，当ISQ大于或等于70时，被认为是种植体拥有高级别的稳定性。基线时种植体ITV测量结果的差异很大因素上是由于窝洞预备对于整个种植体长度的扭矩测量产生的影响。相反，ISQ共振主要局限于种植体的上部部分，因此，不太可能受到其他种植体部分窝洞预备的影响。为了消除窝洞预备方式所导致的偏差，本研究评估时用RTV测量值中减去基线ITV测量值，以便评估统计种植体系统的差异。测量骨-种植体界面剪切力的移除扭矩-失效测试能够从统计学上区分每个种植体系统在两个愈合时间段内种植体周围骨愈合后与基线时ITV相比较的进展。然而，两种种植体的RTV随时间的变化无显著差异。对cmSLA种植体使用共振频率分析仪测量种植体后期的稳定性后发现在两个愈合时间点，ISQ值相对于基线时显著增加。而TSV MP-1® HA种植体仅在6周愈合时，ISQ值显著增加。然而，两组种植体之间ISQ值的变化并没有显著差异。
种植体移除扭矩是采用生物力学测量方法评估种植体植入后的情况。当拧出种植体需要的扭矩增高时，则意味着骨结合的加强。然而，单独使用移除扭矩测试可能不足以评估骨结合的进展，因为扭矩测试中潜在的生物力学现象非常复杂，并且可能受到除表面特征以外的多种因素的影响，例如种植体的宏观几何结构、扩孔方案和种植体植入后的宿主反应。组织学分析可以解释RTV和ISQ之间的差异，并同时直接测量早期骨愈合的情况。本研究中的组织学证据显示，在种植体早期周围骨愈合期间，TSV MP-1® HA和cmSLA种植体表面周围均存在骨（图2）。然而，在6周的愈合时间点，通过组织形态计量测量学检查，发现TSV MP-1® HA种植体的BIC%的测量值明显大于cmSLA种植体的测量值（表3）。两种种植体系统在6周时的BIC%差异比较表明，TSV MP-1® HA种植体周围的接触性成骨更佳。
与基线时相比，两组种植体的ISQ和RTV测量值的显著增加；但这种改变在种植体间没有预期的显著性差异。然而，与cmSLA种植体相比，TSV MP-1® HA种植体在6周时的BIC%显著增大。因此，这表明BIC%与反应种植体机械稳定性相关的参数（ISQ和RTV）没有特别的关联。本研究存在一些局限性。众所周知，种植体的宏观几何结构对于种植体植入后初期获得稳定性及在骨内固定有着至关重要的作用；相比之下，在愈合过程中，种植体的表面特性对于通过骨结合而产生的后期稳定性更为关键。然而，两种种植体系统的不同宏观几何结构不允许在很好测量值之间进行直接比较。因此，本研究转而采用比较种植体植入后随时间的变化情况来确定两种种植体系统中种植体周围早期骨愈合的轨迹。尽管种植体受到来自动物骨骼结构的静态或动态负重载荷，但与临床中种植体暴露在口腔内受到环境影响的情况不同。因此，对本研究中种植体早期愈合行为的观察结果可能与临床上的实际情况不同。尽管需要进行临床研究以进一步验证本文所报告结果的临床相关性，但该研究结果表明TSV MP-1® HA种植体具有进行早期骨结合的可能性。
动物模型
本研究遵守NIH《实验动物护理和使用指南》（NIH出版物#85-23 Rev.1985），澳大利亚弗林德斯大学的动物福利委员会批准了该研究方案。总共选择了10只3岁、体重约57-71公斤的雄性绵羊（美利奴羊）进行手术。将动物分为2个愈合时间组，分别为3周（A组）和6周（B组），每组5只羊。在羊的两个股骨内侧髁上随机放置各3颗种植体，所有愈合组共有60颗种植体。
种植体系统
测试的两个种植体系统的尺寸相同（直径4.1 mm，长度10 mm），但宏观几何结构不同（图3）。锥形带空槽的TSV MP-1® HA种植体含有三重导程螺纹，其螺纹为60度V形，螺纹深度为0.4 mm。根据Sanz-Martín等人的说法，士卓曼标准组织水平种植体含有一个反向支撑螺纹，其螺距为1.2 mm，深度为0.3 mm，上下角度分别为16°和36°。士卓曼骨水平种植体cmSLA的情况与软组织水平种植体相近，与骨水平种植体相比，其宏观结构区别为没有了光滑颈圈。TSV MP-1® HA涂层种植体由超低间隙（ELI）钛合金制成。种植体有一个由HA粉末喷砂形成的微纹理表面，并在硝酸（HNO3）和蒸馏水中清洗，而无需任何酸蚀刻工艺。然后通过等离子喷涂方法在清洁表面上形成HA涂层，再进行水热处理步骤，使TSV MP-1® HA种植体具有高度结晶的HA涂层。cmSLA种植体由商业4级纯钛制成，表面用大粒度氧化铝（Al2O3）喷砂。然后用盐酸（HCl）和硫酸（H2SO4）进行酸蚀，在氮气环境下冲洗，并浸入盐水中，使其表面具有亲水性。使用配备有能量色散X射线（EDX）光谱仪（Bruker AXS Quantax 4010，Mikroanalysis公司，德国）的扫描电子显微镜（SEM ；EVO-60， 蔡司公司， 德国）对种植体表面形貌及元素含量进行检测和分析。此外，使用光学轮廓仪定量测量平均表面粗糙度值（Ra），光学轮廓仪的物镜为50X，视野为1.0X，x和y分辨率分别为60.83 μm和31.87 μm（NT1100光学轮廓仪，Veeco公司，美国）。在每个种植体系统的上、下螺纹侧面和高级之间平均测量10个测量点的数据。
手术及麻醉过程
在已发表的文献中，我们曾详细阐述过手术及麻醉过程。简单地说，手术从围手术期镇痛开始，通过颈静脉导管系统地给予二甲苯嗪（0.05 mg/kg）、硫喷妥钠（20 mg/kg）和异氟醚（氧气中的2%）。抗生素头孢菌素（Kefzol，30 mg/kg）也在手术前和术后2天静脉注射。在两个股骨内侧髁内随机放置三颗种植体，其间距为1.0 ± 0.5 cm（图4）。切口通过伸入髁部的自持式牵开器保持开放。通过一系列增递增的并有内冷却通道的钻来进行种植区域窝洞预备，预备在大量生理盐水冲洗冷却下进行，以减少手术部位的热量产生。在种植体植入期间，使用校准的数字扭矩装置（Sturtevant Richmont公司，美国）测量ITV。根据每个制造商提供的使用说明，将种植体放置在牙槽嵴顶部水平。植入愈合覆盖螺丝以防止软组织长入种植体，复位并采用3-0的慢速吸收肠线缝合伤口。在愈合的第3周和第6周，每个时间点通过静脉注射过量巴比妥钠（30 ml丸中9.75 g）对5只绵羊实施安乐死。
共振频率分析
通过频率共振分析仪测定种植体的ISQ值以检查和分析种植体早期骨稳定性。ISQ测量是在种植体周围8个等距位置通过校准的Osstell装置（Osstell公司，瑞典）获得的，该装置与连接到种植体的RFA耦合组件一起工作以获得测量值。使用时从种植体上取下覆盖螺丝，根据种植体的情况选择合适的耦合组件并拧入种植体，其中TSV MP-1® HA种植体所对应的组件为Smart Peg #32，Osstell和对应cmSLA种植体的组件为Smart Peg #54，Osstell。测量时间为种植体植入完成后及愈合3周和6周对动物实施安乐死后。
扭矩测试
移除扭矩试验在术后3周和6周时进行，共随机选择36颗种植体进行测试（每个时间点每个种植体类型各为9颗），进行操作的时机为动物安乐死并完成频率共振分析后。校准后的扭矩扳手与数字化扭矩计量器连接（BGI， Mark-10，Copiague公司，美国），将扭矩扳手与种植体内部连接并反向扭转以获得很大移除扭矩值（RTV）。结果存储在数据采集系统中进行分析（MESURTM测量仪，版本1.5，Mark-10，Copiague公司，美国）。
组织学与组织计量学分析
剩余未收到干扰的24颗种植体采用空心钻在愈合3周及愈合6周两个时间点（每个时间点每个种植体系统各6颗）取出。取出的种植体标本浸泡在10%福尔马林缓冲溶液中静置48小时以进行标本固定，后采用酒精脱水并包埋在聚甲基丙烯酸甲酯内准备进行切片。采用切割系统（Makro Trennsystem; Exakt Apparatebau公司，德国）对包埋标本进行切片，每个标本平行于种植体长轴方向进行切割，各制备3个非脱矿的组织切片。切片的一面黏贴在一个柔性聚碳酸酯树脂载片上，而另一面则使用台式研磨机（Buehler公司，美国）研磨至约50 μm的目标厚度。使用甲苯胺蓝和碱性品红对切片进行染色，并使用光学显微镜（奥林巴斯BH-2，奥林巴斯光学公司，日本）对切片进行检查。使用柜式X射线系统（Faxitron公司，美国），在18 kV电压下拍摄每个截面的显微照片10秒。使用Scion图像分析软件（Scion公司，美国）通过追踪整个种植体长度上矿化骨组织直接接触的种植表面的长度来计算骨-种植体接触百分比（BIC）。测量值表示为种植体轴向表面的骨与种植体接触百分比。BAF%是在整个种植体长度上测量的，涉及3个，包括种植体内螺纹、宿主骨床旁1 mm处以及两个区域的组合。通过计算ROI内被骨占据的面积百分比来测量ROI内的骨量（图5）。
统计分析
使用计算机软件程序（Minitab 16 Minitab公司，美国）进行描述性统计和统计分析。Shapiro-Wilks检验用于评估数据是否与正态分布显著不同。由于一些跨时间点或种植体类型的测量组未通过正态性检验，因此使用非参数Kruskal-Wallis检验确定显著差异（p ≤ 0.05）。所有测量值均报告为相应的中位数和四分位数范围。
这项研究表明，在绵羊股骨内侧髁模型使用高结晶度的等离子喷涂HA涂层种植体可增强早期骨结合，其有效时间长达6周，该结论被良好的组织学证据所证实。总体而言，两种种植体系统的初期稳定性情况就ISQ值而言未表现出显著差异。此外，两种种植体系统的ISQ或RTV随时间的变化无显著差异。然而，与cmSLA种植体相比，TSV MP-1® HA植体在6周时的BIC%显著升高。因此，TSV MP-1® HA植体可能是加速早期骨愈合的潜在候选者。曾有文献在犬下颌模型上进行了类似的研究，在cmSLA和另一种具有磷酸钙颗粒离散结晶沉积（DCD）的种植体之间比较，未观察到骨体积和BIC%的显著差异。因此，表面或涂层形态均可影响种植体周围早期骨愈合。在金属种植体外加入类骨矿物的羟基磷灰石涂层可以通过促进骨密度较低部位的骨结合以增强种植体在牙科应用的适应证。
作者作为研究赞助厂家的员工参与了本论文的撰写与发表。SRA（澳大利亚外科研究协会）的独立研究员一并参与了本研究的研究设计、数据收集、分析和解释。
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