学术投稿

兔股骨干缺损模型的制备及在组织工程骨实验中的应用

关键词:股骨干, 骨缺损, 实验动物模型, 组织工程, 兔
摘要:目的为组织工程骨修复负重骨缺损的研究提供标准化的实验动物模型.方法测量兔股骨干基本解剖数据,用于指导制备模型.在解剖学研究的基础上,取4~5个月龄成年新西兰大白兔18只,随机分为三组,每组6只,分别制备10、15、20mm的股骨干中段骨和骨膜缺损,并用普通钢板螺丝钉固定股骨.4、8、12周时分别摄X线侧位片进行定性分析,双能量X线骨密度测量仪(DXA)做骨密度扫描进行定量分析,并在每个时间点分别取2只动物取材做大体观察和组织学检查.结果兔股骨解剖数据:兔股骨长94.1 mm;股骨干中点横径7.4 mm,矢状径5.8 mm;骨皮质厚度:屈侧厚,内、外两侧次之,伸侧薄,平均1.2 mm;髓腔略呈椭圆形,其横径与矢状径相差约1mm,取其平均值,髓腔直径4.1 mm.骨缺损动物大体观察、X线片、骨密度检查和组织学检查显示:10 mm骨缺损组均于8~12周出现骨性愈合;15 mm和20 mm骨缺损组直至12周仍未见骨愈合.结论在不桥接和填充任何材料的情况下,钢板螺钉固定的兔股骨干15 mm以上的实验性骨缺损不能自行愈合,可用于组织工程骨修复负重骨缺损的实验研究.
中华创伤骨科杂志相关文献
  • 螺旋CT三维重建影像在胫骨平台骨折诊疗中的价值

    目的探讨螺旋CT三维重建影像在胫骨平台骨折诊断和治疗中的临床使用价值.方法2001年8月~2005年4月收集38例胫骨平台骨折分别行X线片和螺旋CT三维重建影像检查,对照术中所见,分析比较螺旋CT三维重建影像在临床诊断和治疗中的作用.结果X线片检查2例无法明确诊断,骨折分型错误6例;螺旋CT三维重建诊断、分型均正确.X线片与螺旋CT三维重建影像在确立诊断方面未见明显差异,但在分型和指导治疗方面,螺旋CT三维重建影像明显优于前者.结论螺旋CT三维重建影像能直观、立体地显示胫骨平台骨折的形态,有助于骨折的分型及治疗.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 股骨生物力学特性的有限元分析

    目的对股骨的生物力学特性进行研究以指导临床工作.方法根据股骨的螺旋CT片,采用计算机辅助技术建立股骨的三维有限元模型,通过分别对模型施加350、700、1 400和2100 N的垂直载荷及行走载荷,观察股骨的应力分布,并对结果做出分析.结果在各种载荷下,股骨颈和股骨干各有一个应力集中部位.股骨颈的应力集中部位在小转子上方、稍偏股骨颈后方处,应力值分别为6.3、12.6、25.1、37.7和20.8 MPa;而股骨干以其内侧中下1/3交界处的应力大,应力值分别为7.3、14.5、29.0、43.5和31.3 MPa.结论股骨颈处的压力骨小梁和股骨距是主要的承重结构,内固定的放置应与压力骨小梁的方向一致,并紧贴股骨距;股骨干应力骨折好发于其中下1/3交界处,与此处应力集中有关.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 颈椎前路手术后邻近节段运动变化的生物力学研究

    目的利用压敏片(PSF)技术,测量颈椎前路手术后关节突关节内压力的变化,探讨颈前路手术后远期邻近节段退变的生物力学发病机制.方法10具新鲜成人颈椎尸体标本(C2~T1),行前路C4,5椎间盘切除、C4,5椎间植骨钢板内固定术.将压敏片置于关节突关节内,在脊柱三维运动试验机上测量0载荷和2 N·m载荷下,后伸、左右侧弯、左右旋转过程中关节突关节内压力的变化.结果颈椎前路手术后,邻近节段关节突关节内的压力增加,以后伸和左右旋转时为明显,差异有显著性意义(P<0.05).结论颈椎前路短节段植骨融合术后,邻近节段关节突关节内压力明显增加,可诱发邻近节段关节突关节的退变,从而引起相应的病症.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 经椎弓根次全脊椎截骨加椎弓根螺钉内固定术治疗陈旧性胸腰椎骨折

    目的介绍经椎弓根次全脊椎截骨加椎弓根螺钉内固定术治疗陈旧性胸腰椎骨折的手术方法.方法2001年11月~2004年1月,我院共收治10例陈旧性胸腰椎骨折患者,均采用经椎弓根次全脊椎截骨加椎弓根螺钉内固定术治疗.结果所有患者随访11个月~3年.7例有下肢神经症状者均得到缓解,平均Frankel分级改善1级.2例诉腰背部劳累后稍有酸痛.所有患者术后3个月、1年X线片检查均未出现内植物松动、断裂,位置均良好,后突角度由术前的平均32°矫正到术后的15°,且在随访中无明显丢失,术后1年截骨界面完全融合.结论经椎弓根次全脊椎截骨加椎弓根螺钉内固定术可充分矫正脊柱后突畸形,稳定病变节段失稳脊柱,恢复脊髓和神经功能,是治疗陈旧性胸腰椎骨折的良好术式.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 髋部骨折--经皮加压钢板固定与髋螺钉固定的探讨

    研究表明,经皮加压钢板固定(PCCP)和髋螺钉固定(HS)在治疗髋部骨折相比较的结果各式各样.研究结果推荐PCCP,因为它需求的平均输血量较低,术后疼痛较轻.PCCP和HS两种治疗方法的置入失败率都很低.然而,置入失败和二次手术在PCCP组可能更为常见.额外的随机对照实验可以被用来检验这些结果.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • AO锁骨钩钢板治疗肩锁关节脱位

    目的探讨AO锁骨钩钢板治疗肩锁关节脱位的疗效.方法2001年6月~2004年6月,采用AO锁骨钩钢板治疗11例TossyⅢ型肩锁关节脱位患者.结果11例患者均获6~12个月随访.术后6~12个月(平均8.5个月)拔除内固定.按Lazzcano标准评定,优8例,良3例,优良率为100%.无切口感染、内固定失败等并发症.结论AO锁骨钩钢板是治疗肩锁关节脱位的有效方法之一.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 儿童颈椎弯曲及拉伸的生物力学评价

    目的研究儿童颈椎在屈伸弯曲负载时的生物力学反应及在拉伸牵引负载时的反应与破坏阈值.方法从10具2~12岁未固定的儿童尸体上分离出具有完整韧带结构的头颈复合体,每个标本在T2进行包埋,在颈部施加纯力矩进行准静态的非破坏性屈伸弯曲测试.在屈伸弯曲测试后,每个标本进行拉伸预载,然后用MTS材料试验机施加拉伸牵引,进行一系列非破坏性的拉伸递进测试,直至标本破坏.结果颅~C2,C2~T2,颅~T2的平均扭转刚度分别为(0.718±0.068)N·m/deg,(0.071±0.018)N·m/deg和(0.041±O.007)N·m/deg.研究发现平均扭转刚度与儿童年龄无关.在破坏性拉伸测试中,平均拉伸力为(725.7±171.0)N及平均位移为(20.20±3.24)mm时标本被破坏.2~4岁组标本的平均大拉伸力[(594.5±142.5)N]与6~12岁组标本的平均大拉伸力[(867.8±70.5)N]相比差异有显著性意义(P<0.05).拉伸负载的平均线性刚度为(34.7±5.7)N/mm.儿童年龄对平均线性刚度无显著性影响.结论本研究提供了儿童颈椎在准静态弯曲及拉伸负载下的生物力学反应及耐受力的有价值信息,为儿童创伤的临床救治和防护研究提供了一个良好的理论基础.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 应用钛合金椎体植入物行椎体重建的临床报告及其生物力学分析

    目的报告自行设计的钛合金椎体植入物(TpBA)在后方内固定重建椎体爆裂性骨折中的临床效果,并研究其生物力学特性.方法实验组以TpBA重建椎体及后方椎弓根螺钉系统固定术治疗并随访75例椎体爆裂性骨折患者,与对照组单纯后方椎弓根螺钉系统固定治疗的45例患者比较临床疗效.并用动物实验分析TpBA的生物力学特性.结果经2年以上的术后随访研究,此种重建椎体方法可有效并安全地治疗椎体爆裂性骨折,协助椎体恢复,避免固定器破坏.此外,比较植入TpBA前后塌陷椎体的稳定度,可发现在压缩、前弯与后伸等运动中,TpBA结合后固定器可增加脊椎结构的稳定度.结论此TpBA可有效增加结构的即时刚度,有助于椎体的融合,可避免后方内固定器的损坏,是未来椎体重建的理想方法.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 负载妥布霉素的硫酸钙治疗慢性骨髓炎及合并骨缺损的疗效评价

    目的评价应用负载妥布霉素的硫酸钙(Osteoset-T)治疗慢性骨髓炎及合并骨缺损的疗效.方法自2004年4月起,采用Wright公司的Osteoset-T治疗慢性骨髓炎患者4例,慢性骨髓炎合并骨缺损患者11例.其中同时应用带蒂腓肠神经营养皮瓣转移治疗慢性窦道切除后皮肤缺损4例,带蒂小腿内侧皮瓣转移修复1例,平行桥式血管吻合游离背阔肌皮瓣移植1例.所有骨髓炎病例经过彻底清创,去除死骨与肉芽组织后植入Osteoset-T 5~25 mL,平均8.3 mL.结果所有患者平均随访4.5个月.15例患者中13例感染得到控制;2例混合感染者术后渗出较多,经过再次清创取出分解的Osteoset-T后创面愈合.11例骨髓炎合并骨缺损患者中5例术后4周开始出现不同程度的新骨形成,其中3例跟骨骨髓炎患者术后2个月部分负重行走,3个月恢复行走;1例股骨骨髓炎合并骨不连患者术后2个月新骨形成;1例桡骨骨髓炎患者术后6个月骨完全愈合.6例炎症得到控制但无新骨形成,均行自体骨或异体骨植骨后2例已经完全愈合,4例在愈合过程中.结论应用彻底清创合并Osteoset-T可以有效地治疗慢性骨髓炎,并可在一定程度上促进新骨的形成.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 陈旧性脊柱骨折脱位的治疗策略

    目的探讨陈旧性脊柱骨折脱位的治疗策略.方法2001~2005年共收治18例陈旧性脊柱骨折脱位患者,术前病程平均6周,均行后路减压+椎弓根螺钉复位内固定+植骨融合术.其中17例行后侧及后外侧植骨融合,1例腰椎陈旧性骨折脱位伴全瘫者行椎体间+后侧及后外侧植骨融合术.手术时间平均2.5 h,术中出血平均420 mL.结果所有患者平均随访26.5个月,后随访时,在矢状面和冠状面上脊柱序列正常,所有病例均获骨性融合,内固定无明显松动或断裂.无其它并发症发生.结论对于陈旧性脊柱骨折脱位,后路手术仍可有效地恢复脊柱的正常排列和稳定性,复位后的后路减压仍然有效.相对于前路手术而言,后路手术具有创伤小、手术简单、内固定稳定性强及骨融合效果确切的优点,可完全避免前路手术.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 骨髓基质干细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究

    目的研究以多聚乙醇酸(PGA)为支架的骨髓基质干细胞(BMSCs)复合物修复兔膝关节软骨缺损的情况.方法体外培养扩增的自体BMSCs种植于PGA支架并培养72 h,然后将支架-细胞复合物植入兔关节软骨缺损模型.术后12周处死动物,标本行大体观察、组织学检查及Ⅱ型胶原免疫组化染色.结果BMSCs-PGA复合物植入后形成丰富的透明软骨样修复组织,新生软骨无明显退变.对照组主要为纤维组织及软骨下骨修复.结论BMSCs-PGA复合物可修复关节软骨缺损.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 转化生长因子-β1和血清对人骨髓基质干细胞增殖及向软骨细胞诱导分化的影响

    目的探讨转化生长因子-β1(TGF-β1)和不同浓度胎牛血清对体外培养人骨髓基质干细胞(BMSCs)增殖及向软骨细胞诱导分化的作用,为软骨组织工程提供有用的种子细胞.方法分别采集3例志愿者骨髓各6 mL,用Percoll细胞分离液分离,收集单个核细胞,在含10%胎牛血清的低糖DMEM培养液中培养扩增.将第3代细胞分为3组:A组为对照组,B组为含5%胎牛血清的诱导培养基组,C组为含10%胎牛血清的诱导培养基组.倒置显微镜下观察细胞生长状况,免疫组化检测Ⅱ型胶原分泌,原位杂交检测Ⅱ型胶原mRNA表达,3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(3H-TdR)掺入实验检测细胞的增殖情况.结果经密度梯度离心后,活细胞比例在96%以上.贴壁后的细胞形态均一,由梭形向多角形转变.B组细胞在诱导培养7 d后Ⅱ型胶原免疫组化均为阳性,原位杂交可检测到Ⅱ型胶原mRNA的表达,而A、C两组分别为阴性和弱阳性.三组细胞3H-TdR摄入量的大小顺序为C>B>A.结论密度梯度离心法是一种高效、可大量获取人BMSCs的方法,细胞在体外生长稳定;低浓度的胎牛血清和10 ng/mL的TGF-β1联合作用既可促进人BMSCs的增殖,又可诱导其向软骨细胞方向分化,而高浓度胎牛血清仅对细胞的增殖有促进作用.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 可吸收膜预防鸡肌腱粘连的实验研究

    目的探讨鸡肌腱断裂修补后,可吸收膜预防肌腱粘连的可行性及其有效性,为预防肌腱粘连提供一种新的方法.方法将30只12周的Leghorn鸡随机分为2组,A组为空白组,B组为可吸收膜组,每组15只.对每只鸡的左、右足第三趾(长趾)进行断裂修补.A组修补后不放置可吸收膜,B组修补后放置可吸收膜.修补术后2、4、6周分别进行组织形态学、生物力学及功能恢复的测定,同时进行两组间比较的统计学分析.结果肉眼下可吸收膜组同周围组织粘连较少,光镜下可吸收膜组未见明显坏死组织,同周围组织之间的瘢痕较少.6周后两组肌腱的生物力学结果无明显差异,但可吸收膜组近节趾间关节及掌趾关节的屈曲功能明显优于空白组.结论可吸收膜可作为一种预防肌腱粘连的新方法.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 第五届骨盆与髋臼骨折诊疗新进展研讨会及高级讲习班在珠海成功举办

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 交锁髓内钉治疗GustiloⅢ a、Ⅲ b型开放性胫骨骨折

    目的探讨应用交锁髓内钉治疗GustiloⅢa、Ⅲb型开放性胫骨骨折的疗效.方法2000年2月~2003年2月,应用交锁髓内钉治疗GustiloⅢa、Ⅲb型开放性胫骨骨折32例,Ⅲa型21例,Ⅲb型11例.其中30例子急诊清创、交锁髓内钉内固定,2例Ⅲb型骨折予外固定支架固定,创口修复后二期交锁髓内钉内固定.结果32例患者均获14~23个月(平均16.5个月)随访.按Johner-Wruh评分,优18例,良12例,中2例,优良率为93.75%.所有病例未发生深部感染、骨不连、锁钉及髓内钉松动、断裂现象.结论应用交锁髓内钉治疗GustiloⅢa、Ⅲb型开放性胫骨骨折疗效满意.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 碳纤维增强聚醚醚酮股骨头假体置换术后的即刻稳定性

    目的探讨碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料股骨头假体全髋关节置换术后的即刻稳定性.方法8对新鲜成人尸体股骨平均分成两组,一组行钴铬钼合金股骨头假体置换术,另一组行CF/PEEK复合材料假体置换术.用位移传感器测量骨与假体之间的微动,模拟单肢站立施加载荷(200~1000 N),并记录假体在股骨髓腔内的下沉幅度、旋转角度及界面间的相对运动.结果两种假体置入后,近端微动比远端大,CF/PEEK组的近端微动比钴铬钼合金组小,两者平均相差42%;远端的微动量都较小,但两者之间差异有极显著性意义(P<0.01).CF/PEEK复合材料组的扭转角比钴铬钼合金组小38%,差异有极显著性意义(P<0.01),前者的抗扭刚度比后者大39%以上.结论CF/PEEK复合材料股骨头假体全髋关节置换术后的即刻稳定性优于钴铬钼合金假体,证明CF/PEEK复合材料股骨头假体在初次全髋置换术中切实可行.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 兔股骨干缺损模型的制备及在组织工程骨实验中的应用

    目的为组织工程骨修复负重骨缺损的研究提供标准化的实验动物模型.方法测量兔股骨干基本解剖数据,用于指导制备模型.在解剖学研究的基础上,取4~5个月龄成年新西兰大白兔18只,随机分为三组,每组6只,分别制备10、15、20mm的股骨干中段骨和骨膜缺损,并用普通钢板螺丝钉固定股骨.4、8、12周时分别摄X线侧位片进行定性分析,双能量X线骨密度测量仪(DXA)做骨密度扫描进行定量分析,并在每个时间点分别取2只动物取材做大体观察和组织学检查.结果兔股骨解剖数据:兔股骨长94.1 mm;股骨干中点横径7.4 mm,矢状径5.8 mm;骨皮质厚度:屈侧厚,内、外两侧次之,伸侧薄,平均1.2 mm;髓腔略呈椭圆形,其横径与矢状径相差约1mm,取其平均值,髓腔直径4.1 mm.骨缺损动物大体观察、X线片、骨密度检查和组织学检查显示:10 mm骨缺损组均于8~12周出现骨性愈合;15 mm和20 mm骨缺损组直至12周仍未见骨愈合.结论在不桥接和填充任何材料的情况下,钢板螺钉固定的兔股骨干15 mm以上的实验性骨缺损不能自行愈合,可用于组织工程骨修复负重骨缺损的实验研究.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 骨科生物力学的进展

    骨科生物力学是指应用生物力学的方法来解决骨科所遇到的问题,即将工程原理、特别是机械力学原理应用于临床医学.它让一些原本束手无策的问题得以解决,如人工关节置换术的发明与临床应用减轻了退行性关节炎患者的痛苦.本次骨科生物力学重点刊共收录了大陆7篇及台湾3篇相关研究论文,内容涵盖了人工关节、骨折固定、足部、脊椎、手术方法、骨组织等,性质从临床应用到基础研究,运用了材料试验机测试或电脑模拟有限元分析等基本方法.使读者了解生物力学如何运用于骨科方面的研究,期望更多医生在临床中发现适合于骨科生物力学的研究题材.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 复发性髌骨脱位的治疗现状

    复发性髌骨脱位的主要表现是膝关节周围广泛的疼痛、肿胀和反复的髌骨向外侧脱位.其发病的主因是患者存在膝关节解剖结构异常,如Q角增加、髌骨高位、股骨外髁发育不良、髌骨形态异常、股直肌内侧头萎缩或股直肌外侧头肥大等.本文综述45篇文献,总结了其手术治疗方法.目前复发性髌骨脱位的治疗方法有很多种,大致包括五类:外侧松解、伸膝装置近端重排、伸膝装置远端重排、伸膝装置远、近端联合手术及髌骨切除和股四头肌成形修补术.其中远端重排手术效果佳,目前尚无一种方法能成功地用于矫正复发性髌骨脱位.

    作者: 刊期: 2005年第10期

  • 椎体成形术中不同骨水泥容量及位置的生物力学评估

    目的利用有限元实体模型来评价植入不同骨水泥的量与部位,以及椎体成形术后椎体的应力分布.方法本研究分为两部分,首先是采用患者的计算机断层影像资料建立L1椎体的三维有限元模型,根据文献中椎体力学测试的力-变形曲线推算出骨质疏松症及骨折后的材料参数.然后分析骨质疏松症椎体、骨折后椎体以及椎体成形术中椎体植入骨水泥后的力学变化,探讨骨水泥的容量、位置对椎体蒙马氏应力及刚度的关系.第二是建立一个五节椎体模型来评价椎体成形术对邻近椎体的影响.结果分析结果得知,椎体植入骨水泥的容量越多,刚度增加越多;单侧(左侧、右侧、中间)与双侧植入骨水泥在同一植入骨水泥容量下差异无显著性意义(P>0.05).结论若骨折后能矫正恢复原来的外形,则对邻近节段的影响并不大.

    作者: 刊期: 2005年第10期

中华创伤骨科杂志

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主管:中国科学技术协会

主办:中华医学会