四肢长骨大段骨缺损修复治疗的研究进展

创伤、感染、先天性骨病及肿瘤的切除等常造成四肢长骨的大段骨缺损,不同于腔隙性骨缺损,它不但需要的植骨量大,还对术后的力学性能有很高的要求,故大段骨缺损的修复与功能重建一直是骨科的难题和研究热点.骨移植术、人工替代物置换、骨延长转移术等方法虽已在临床上应用,但都有各自的局限性.近年来组织工程和基因工程技术飞速发展,体外预构的组织工程活骨有可能成为大段骨缺损提供较理想的修复方式.现将四肢长骨大段骨缺损修复治疗的新近研究进展综述如下.     

钛网包裹打压植骨修复大段骨缺损研究现状

传统观点认为游离植骨仅适于小段骨缺损,而不适于大段骨缺损。利用钛网包裹打压松质骨游离植骨修复长骨大段骨缺损可克服以往松质骨植骨无包裹打压的缺陷,避免植骨后骨吸收现象的发生,而且患者术后可早期康复活动。其愈合方式是松质骨通过从钛网孔周围长入的血管获得营养和成骨因子形成新骨,然后新骨逐渐皮质化塑形来修复大块皮质骨骨缺损。动物实验研究和临床应用结果显示,该方法简便、安全、有效、骨缺损愈合较快,是修复四肢长骨大段骨缺损的有效方法之一。     

兔下颌骨临界骨缺损人工材料植入实验动物模型的建立

目的建立兔下颌骨临界骨缺损人工材料植入的动物模型。方法选用30只健康成年日本大耳白兔,雌雄各半,在双侧下颌骨体部分别制造13mm×6mm的矩形全层临界骨缺损,左侧植入实验材料泡沫状碳化硅(SiC),右侧植入羟基磷灰石(HA)作自身对照,予以适当的术后护理,待取材观察。结果1只动物因麻醉意外死亡,1只因拒食术后1个月死亡,另有2只因术前分别有感冒和腹泻症状,分别于术后1d和2d死亡。其余26只动物在术后4,8,12,24周均能正常进食,创口未见感染征象,健康状况良好。结论本实验运用的建立兔下颌骨临界骨缺损人工材料植入实验动物模型的方法是可行的。     

3D打印多孔钛材料修复兔股骨髁骨缺损的实验研究

目的 研究3D打印的多孔钛材料对骨缺损的修复能力和成骨性能.方法 选取20只6月龄新西兰白兔,在其股骨髁上制备直径6 mm,深10 mm的临界性骨缺损.实验组将多孔钛材料迅速注入骨缺损区.对侧生理盐水冲洗,不植任何材料,作为对照组.术后3d、4周、8周、12周通过X线及CT观察骨缺损处生长变化,术后12周处死所有新西兰白兔,通过大体观察、X线、CT、Micro-CT及组织学观察骨缺损处的修复情况.结果 实验组与对照组一般情况良好,术后12周取出标本清理周围软组织,实验组缺损部位被新生骨填充;对照组见缺损处骨质凹陷;影像学观察,实验组植入物区域与周围界限模糊不清;对照组未见明显新生骨阴影;Micro-CT观察,术后12周实验组植入物区域空隙内长入新生骨组织,植入物附近可见骨小梁长入;对照组缺损区未见明显的骨长入;硬组织切片观察,实验组植入材料与成骨细胞结合,可见成熟的哈佛氏系统散在分布于新生骨内;对照组骨缺损区被大量纤维组织填充.IPP5.1计算新生骨与缺损区面积比,差异有统计学意义.结论 多孔钛材料可以促进骨组织的生长愈合,新生骨组织可以长入并充满孔隙,是一种很有应用前景的组织工程修复材料.     

改良磷酸钙骨水泥修复兔桡骨骨缺损的实验研究

目的：比较改良磷酸钙骨水泥（CPC）与普通CPC修复兔桡骨骨缺损的效果,并探讨其作为修复骨缺损植骨替代材料的可行性。方法：新西兰大白兔36只随机分为改良CPC组,普通CPC组和对照组。3组均于双侧桡骨中下段制作骨缺损,改良CPC组植入改良CPC棒,普通CPC组植入普通CPC棒,对照组不植入任何物质。于术前、术后2、4、8、12周检测3组血清中Ca2＋、P3-、碱性磷酸酶（ALP）浓度;分别于术后2、4、8、12周对3组行X光摄片;术后8、12周分批处死之,取桡骨标本做扫描电镜。结果：术后12周改良CPC组骨缺损修复良好,骨水泥完全降解;普通CPC组新骨形成相对较少,骨水泥残留;改良与普通CPC组术后血清中Ca2＋及ALP浓度比有统计学意义（P〈0.05）;扫描电镜观察显示改良CPC组骨修复完全,可见材料与宿主骨原交界面。结论：改良CPC较普通CPC有更好的骨缺损修复能力及生物降解性。     

胎兔骨髓基质细胞修复骨缺损的实验研究

为了证实体外培养的胎兔骨髓基质细胞可以修复骨缺损,将培养的基质细胞吸附于明胶海绵,植入兔骨缺损处,１、２、４、６、８周作＾９９ｍＴｃ－ＭＤＰ骨显像、Ｘ片、组织切片观察骨痂生长情况。结果显示,平均４周左右实验组骨缺损得到修复,提示胎儿骨髓基质细胞可以作为种子细胞来修复骨缺损。     

BMP和VEC复合磷酸钙陶瓷人工骨修复大段骨缺损的研究

目的 探讨骨形态发生蛋白(BMP)结合血管内皮细胞(VEC)修复兔桡骨大段骨缺损的效果.方法 将BMP/VEC/β-TCP和BMP/β-TCP两种复合材料分别植入到兔桡骨15mm大段骨缺损模型中,以单纯植入β-TCP材料作对照.在术后2,4,8,16周,通过大体解剖、X线片、病理组织切片、扫描电镜及荧光标记等方法观察各组材料血管化、骨愈合及降解性.结果 在术后2,4,8,16周,病理组织切片及X线片显示BMP/VEC/β-TCP组骨缺损修复及血管化程度优于BME/β-TCP组和单纯材料组.结论 BMP和VEC联用有明显促进材料血管化及骨缺损修复的作用,效果明显优于单纯应用BMP和单纯植入磷酸钙生物陶瓷人工骨支架.     

凝血酶肽复合人工骨修复兔桡骨大段骨缺损的实验研究

目的 探讨凝血酶肽(TP508)复合人工骨对兔桡骨大段骨缺损的修复效果。方法 随机选取新西兰大白兔42只,建立双侧桡骨1.5cm骨-骨膜缺损模型。随机 选取其中36只,将右侧作为实验侧,骨缺损处植入羟基磷灰石人工骨材料并注入TP508;左侧为对照组,仅植入上述人工骨材料;剩余6只作为空白对照组,骨缺损处不 植入任何物质。术后4周、8周、12周分批处死实验动物,对实验段桡骨进行X线及组织学分析。结果 术后4周、8周、12周实验组X线评分、组织学评分及骨缺损区 新生骨组织面积百分比均优于同期对照组(P均<0.05);术后12周空白对照组骨缺损区无骨连接形成,X线评分及组织学评分明显低于同期实验组及对照组(P均 <0.05)。结论 TP508在骨缺损修复过程中具有促进愈合作用,复合人工骨植骨对兔桡骨大段骨缺损的修复效果良好。     

同种异体脂肪源性间充质干细胞复合β-磷酸三钙支架修复兔桡骨大段骨缺损

 目的  探讨以β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)陶瓷为支架材料复合兔脂肪源性间充质干细胞(rabbit adipose-derived mesenchymal stem cells,rADSCs)构建组织工程骨修复骨缺损的可行性。方法 将体外培养的rADSCs接种于β-TCP支架上,构建rADSCs/β-TCP骨组织工程复合体,并进行体外培养。将24只新西兰大白兔在双侧桡骨中下段造成2 cm长度的节段性骨缺损模型,随机平均分为3组,A组：空白对照组,不植入任何材料;B组：单β-TCP人工骨对照组;C组：rADSCs/β-TCP复合体实验组。在手术后2周、4周、6周和8周时进行X线检查,然后每组各选2只兔处死后取出标本,对标本进行大体观察以及常规HE染色,光镜下观察骨修复情况,并观察是否发生免疫排斥反应。结果  rADSCs在适当的诱导条件下具有成骨细胞分化潜能,复合β TCP后对其生长分化无影响。X线检查结果发现,A组有稍多的骨组织形成,未见髓腔及正常骨影像学表现;B组虽然骨连接性基本恢复,但骨髓腔尚未完全再通;C组骨连接性完全恢复,骨缺损基本修复,骨髓腔再通。术后4周,C组可观察到骨缺损周围开始形成新生骨,并随着时间的延长新生骨量逐渐增多。术后6周,材料逐渐降解,材料孔隙内有新生骨长入。术后8周,C组材料降解明显,材料孔隙基本消失,髓腔已基本再通;B组部分骨髓腔再通,而A组未发现骨髓腔再通。新生骨组织面积比较,各时间点C组的面积最大,且其差异有统计学意义。组织学检测未见免疫排斥现象。结论  rADSCs在适当的诱导条件下具有成骨细胞分化潜能。ADSCs有望成为理想的修复骨缺损、促进骨折愈合的组织工程骨所需要的种子细胞,为大段骨缺损组织工程的修复提供可行的技术方案,为临床治疗大段骨缺损提供新的方法。     

骨形态发生蛋白及多孔复合陶瓷人工骨修复长骨大段骨缺损的实验研究

目的：为研制理想的、能较快修复长骨大段骨缺损的人工骨材料。方法：将骨形态发生蛋白（BMP）和多孔复合陶瓷（PCC）结合研制成BMP／PCC人工骨,并将BMP／PCC和PCC人工骨进行兔桡骨大段骨缺损修复的对比研究。术后2、4、8、12周时取材,分别作大体、组织形态学、新骨形成定量分析及生物力学测试。结果：BMP／PCC人工骨内新骨形成量明显多于PCC人工骨、术后12周时,BMP／PCC侧植入部位的抗折强度明显高于PCC侧。结论：BMP／PCC人工骨能更快促进长骨大段骨缺损的修复,是一种较理想的人工骨材料。     

Bovine Calcined Bone for the Repair of Radial Defect in a Rabbit Model

The treatment of large segment bone defect isone of the challenging problems in orthopaedic prac-tice.Artificial biomaterials find its application in thiskind of surgery and their use form an extremely im-portantand active subject of ongoing research[1,2 ] .Arelatively large number of researches in the pastusedcalcium phosphate ceramic and demonstrated encour-aging results.But up to date a challenge exists toproduce a suitable material consistent with humanbone mineral structure ( porality,tra…     

可注射骨修复中国青山羊胫骨腔穴性骨缺损模型的建立与意义

目的制备可注射骨修复中国青山羊胫骨腔穴性骨缺损模型。方法于青山羊双侧胫骨内侧平台下制作直径1.2cm的腔穴性骨缺损,术后4、8周,通过X片观察、硬组织切片形组织学观察,图像分析新评价青山羊胫骨腔穴性缺损动物模型的可靠性。结果术后4、8周实验组X片观察、组织学检查均显示中国青山羊胫骨腔穴性骨缺损部无明显骨组织形成,图像分析结果示骨缺损区域成骨面积比例分别为(8.79±3.63)%、(15.41±4.21)%。结论中国青山羊胫骨腔穴性骨缺损模型满足了可注射骨在四肢骨缺损修复中的应用要求。模型制作简单、可靠性强、可注射骨应用时方便、成骨局部环境与力学环境适合于临床四肢骨缺损修复研究需求。     

2-脱氧葡萄糖诱导大鼠内质网应激预处理模型的最佳剂量

目的 探讨2-脱氧葡萄糖(2-deoxy-glucose,2-DG)诱导大鼠内质网应激模型的最佳剂量.方法 选择Wistar雄性大鼠108只,体质量240～260 g,采用不同剂量2-DG建立大鼠内质网应激的模型,随机分为6组:2-DG 50、100、150、200 mg/kg组,假手术组,缺血再灌注组.2-DG组按工作浓度为50 mg/mL溶于双蒸水腹腔注射7 d,假手术组和缺血再灌注组腹腔注射双蒸水7 d,于脑缺血再灌注后12 h处死,对各组大鼠进行神经行为学评分,采用HE染色观察脑组织的病理形态,免疫组化法和Westernblot法测定GRP78蛋白的表达,用PCR法检测GRP78 mRNA的表达.结果 与脑缺血再灌注组相比,2-DG各剂量组大鼠的神经行为学评分明显减低(P<0.01),而以100 mg/kg组评分减低最为明显(P<0.05);2-DG各剂量组能不同程度的改善大鼠脑海马CA1区神经细胞的核深染、核固缩程度,减少细胞及间质的水肿,使胞膜趋于清楚、形态接近正常、核仁清晰可见的神经细胞数目增多,而以2-DG100 mg/kg组的效果最为明显.2-DG各剂量组GRP78蛋白表达明显增加,与脑缺血再灌注组比较,差异有显著性(P<0.01),而以100 mg/kg剂量组的GRP78蛋白表达最高,与其他2-DG剂量组比较差异有显著性(P<0.05).结论 2-DG对脑缺血再灌注所致的神经细胞损伤具有保护作用,其最佳剂量为100 mg/kg.2-DG具有诱导大鼠内质网应激的作用,其最佳剂量是100 mg/kg.     

Effect of three different sterilizing solutions on the contaminated bone: an experimental study in the rabbit

Background

To determine the efficacy of three different antiseptic solutions (Control group (I), Antibiotic solution – Neomycin and polymyxin (II), Chlorhexidine 0.4% (III), and povidone – iodine 10% (IV)) in disinfecting contaminated bone fragments.

Methods

Under sterile conditions, the femora of 12 rabbits were removed and cut into six millimeter pieces. A total of 200 bone specimens were obtained. All 200 specimens were dropped on the operating room floor for fifteen seconds and assigned to one of four experimental groups.Group I samples were cultured after immersion in normal saline solution (Control group). In other three groups, prior to culture the samples, they were washed with normal saline for ninety seconds and placed in an antibiotic solution (Neomycin & Polymyxin) (group II), Chlorhexidine 0.4% (group III), and povidone-iodine 10% (group IV) respectively.

Results

In group I, 22 of 50 specimens had positive cultures. Of 50 specimens of group II and IV, positive cultures were found in 3 and 2 grafts respectively after 10 days whereas no positive cultures were detected in any samples of group III.

Conclusion

Chlorhexidine 0.4% seems to be the best antiseptic solution for discontaminating the contaminated bone samples although it did not have any significant difference with povidone-iodine and other antibiotic solution.     

骨形态形成蛋白用于大面积关节软骨缺损修复的实验研究

目的：将骨形态形成蛋白用于大面积关节软骨缺损的修复，探讨应用方法，观察修复效果。方法：在51只成年兔股骨的髌髁关节面上制造5mm×10mm的骨软骨缺损，深3～5mm。缺损内分别填充骨形态形成蛋白和纤维蛋白粘合剂复合物（BMP／FS）、BMP、FS，植入物均用自体游离骨膜覆盖。术后2、4、8、12周对缺损修复情况行大体和组织学观察。结果：BMP／FS组，8周时软骨下骨再生已完成，12周表层新生软骨组织结构接近正常，修复效果明显优于其它组。结论：骨膜覆盖固定BMP／FS，是修复大面积关节软骨缺损的较好方法。     

人淋巴瘤细胞株OCI-Ly19生物学特性研究和小鼠模型建立

目的弥漫大B细胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma,DLBCL)是成人淋巴瘤中最常见的病理类型。DLBCL分型对指导疾病的治疗和预后有较大的意义,但各型DLBCL的发病机制及治疗、预后尚还有待深入研究。文中探索DLBCL细胞株OCI-Ly19的体外培养条件和生物学特性,肿瘤相关分子的表达及DLBCL动物模型的建立方法。方法观察OCI-Ly19细胞生长形态及生物学特性,分析比较不同实验条件对细胞生长的影响,用流式细胞术分析相关抗原表达,将OCI-Ly19细胞皮下接种SCID小鼠,观察肿瘤生长状况及组织学形态。结果 OCI-Ly19细胞在适当培养条件下生长良好,多数重要的B细胞和肿瘤相关标记物均有不同程度的表达;未经照射的SCID小鼠皮下接种107个OCI-Ly19细胞,成瘤率75%,组织学特征符合人类DLBCL的特点。结论获得了OCI-Ly19细胞株体外培养的最佳条件及相关免疫标志物表达情况。成功构建了人DLBCL的小鼠模型,为进一步进行相关研究提供了实验基础。     

表皮生长因子受体酪氨酸酶抑制剂促进面神经再生的实验研究

目的 本研究通过神经再生室对表皮生长因子受体酪氨酸酶抑制剂在面神经损伤后再生过程中的作用,旨在观察局部应用表皮生长因子受体酪氨酸酶抑制剂对面神经再生作用的影响,并为临床治疗面神经损伤提供治疗方法.方法 将新西兰兔20只随机分成两组,切断双侧面神经上颊支制成面神经再生室模型,A组在再生室内注入生理盐水0.1ml;B组在再生室内注入表皮生长因子受体酪氨酸酶抑制剂0.1ml.观察神经损伤局部免疫反应、组织形态学及图像分析、电生理学.结果 1周时B组面神经损伤局部的淋巴细胞浸润程度较A组轻.4、6周时实验组的神经传导速度和组织形态学检查均优于对照组.结论 局部应用表皮生长因子受体酪氨酸酶抑制剂具有神经营养作用,可加速神经功能恢复,促进神经生长.     

Effect of curettage and copper wire on rabbit endometrium: a novel rabbit model of endometrial mechanical injury

Background  It remains almost a helpless situation for the recurrent implantation failure and pregnancy loss caused by endometrial injury at present. The purpose of this study was to develop a rabbit model of endometrial mechanical injury that could provide a research platform for this difficult clinical predicament.

Methods  Three experiments were conducted. Experiment 1: Curettages in both uterus horns and copper wire inserting after curettage (double-injury) in one horn. The histological changes were monitored at 0, 24, 48, 72 hours, as well as in 1 and 2 weeks after operation. Experiment 2: Direct copper wire inserting in one horn and double-injury in other horn. The wires in both horns were removed after 2 weeks. The histological changes were recorded at 0, 1 and 2 weeks after wire removal. Experiment 3: Double-injury procedure in one horn was performed and wire was removed after 2 weeks; another horn was remained normal to serve as control. Histological changes were recorded, tissue areas were measured, and proliferation indices (PIs, %) were calculated at 1, 2, 4 and 8 weeks after wire removal, respectively.

Results  The experiments revealed that the injured endometrium by simple curettage or copper wire could be fully repaired. While the endometrial regeneration was severely impaired by double-injury, both areas of endometrium and uterine cavity decreased (P <0.05); both PIs of glandular epithelial and stromal cells increased and reached maximum at 4 weeks (P <0.05), but returned by 8 weeks.

Conclusion  This study demonstrated that a rabbit model of endometrial injury could be effectively established through a double-injury procedure of curettage and copper wire with comparable clinical index.

     

力与深度对楔状缺损修复疗效影响的有限元分析

目的本研究拟通过建立上颌第一前磨牙修复后楔状缺损的三维有限元模型来比较正常与创伤时、牙齿不同深度楔状缺损时牙颈部的应力分布,进而探讨力和缺损深度对牙齿楔状缺损修复疗效的影响。方法建立上颌第一前磨牙三维有限元模型,在颊颈部划分出三种不同深度的楔状缺损,模拟3M Z100光固化树脂修复,加载正常力和创伤力并进行应力分析。结果创伤时颈部区的最大拉应力明显大于正常。楔状缺损深度增加,颈部区的最大应力值也会随之增大。结论创伤力和缺损深度的增加会对楔状缺损修复疗效产生不良影响。     

长期实验性应激对老龄、青龄糖尿病倾向鼠血糖影响的比较及其机制

目的:比较长期实验性应激源对老龄、青龄糖尿病倾向鼠血糖和胰岛素分泌的不同影响并探讨其机制。方法:取1-5 月龄( 青龄) 和15 月龄( 老龄) 昆明小鼠各40 只,用链脲佐菌素诱导糖尿病倾向后(STZ 鼠) ,各分为应激组与对照组。两组应激STZ 鼠均给予6 周实验性应激源刺激( 限制、旋转、拥挤) ,检测其空腹血糖(FBG) 、空腹血浆胰岛素(FINS) 、胰腺组织脂质过氧化物(LPO) 和一氧化氮代谢产物(NO-2 ,NO-3 ) 水平,观察胰腺组织超氧化物歧化酶(SOD) 活性的变化,并对STZ 鼠胰岛炎的严重程度进行评分。结果:经长期实验性应激的老龄STZ 鼠FBG 水平增高较青龄者显著,且FINS 水平明显下降;胰岛炎恶化较青龄STZ鼠严重;胰腺组织LPO 和NO-2 ,NO-3 含量增高及SOD 活性降低均较青龄STZ鼠明显;上述各指标间存在相关性。结论:长期实验性应激促使老龄STZ 鼠血糖增高、胰岛炎加重和胰岛素分泌机能耗竭的效应较青龄STZ 鼠明显;胰腺NO 过量及过氧化损伤可能参与这一差异的产生机制