聚乳酸棒对骨折愈合影响的实验研究

研究国产聚—DL—乳酸棒对骨折愈合的影响。建立尺桡骨骨折固定模型。右侧尺桡骨中外1／4双骨折用PDLLA棒髓内固定，对侧用克氏针固定作为对照。动物术后2、4、6、8、12周处死。作组织切片光镜观察以及骨折断端纵剖面的扫描电镜观察。组织学光镜观察示膜内成骨和软骨内成骨现象在骨折愈合过程中同时存在。12周时都已顺利愈合。但在同时间点，实验组成骨进程要比对照组的慢。电镜观察显示胶原纤维的生成，钙盐的沉积实验组较对照组慢。然而组织学及电镜所见到骨愈合过程中各阶段的细胞形态、钙盐沉积过程表现正常。说明成骨过程是正常的。PDLLA材料对骨折愈合过程有一定的延迟作用，临床上应用于血供丰富部位骨折固定。     

PDLLA／HA接骨系统固定兔下颌骨骨折愈合过程中外源性rhBMP-2的作用

探讨rhBMP-2在PDLLA/HA接骨系统固定兔下颌骨骨折愈合过程中的作用.对36只新西兰白兔实施骨折模型,采用PDLLA/HA接骨系统、PDLLA/HA接骨系统+胶原膜、PDLLA/HA接骨系统+含rhBMP-2的胶原膜3种不同方法,进行兔下颌骨骨折处的固定.在术后2周、4周、8周、12周,进行大体观察、X线观察和组织病理学的分析,对3组结果进行比较,并考察rhBMP-2膜在PDLLA/HA接骨系统固定兔下颌骨骨折愈合过程中的作用.各组动物伤口均Ⅰ期愈合,骨折无移位,咬合正常;X线显示,术后2～12周,骨折线逐渐由清晰变为模糊最后消失.但加入rhBMP-2组比另两组在同一时间段骨折线密度更高,在第2周、4周、8周显示,rhBMP-2组愈合加快,HE染色显示,在早期(2～4周)rhBMP-2组即有大量成骨细胞和成软骨细胞及新生骨样组织,12周rhBMP-2组骨折线不可见,骨小梁走向趋于规则.不含rhBMP-2的两组骨小梁呈网状,不如rhBMP-2组规则,骨折线模糊.PDLLA/HA接骨系统具有良好的固定骨折和使骨折愈合的效果,而rhBMP-2膜与PDLLA/HA接骨系统联合使用来固定兔下颌骨骨折可提高愈合速度,具有很好的促骨愈合效果,为临床上解决固定期过长的问题提供了一种新的途径.     

基于柠檬酸合成的新型可降解螺钉影像学和组织学的研究

目的从影像学、组织学评估聚柠檬酸复合纳米羟基磷灰石(POC-Click-HA)可吸收螺钉治疗比格犬股骨外髁骨折的适用性及其作用机制。方法健康成年比格犬9只,制备双侧股骨外髁骨折(AO分型33.B1型)模型。右侧采用POC-click-HA可吸收松质骨螺钉固定,为实验组;左侧采用聚消旋乳酸PDLLA可吸收松质骨螺钉固定,为对照组。术后4周、8周及12周分别取材行Micro-CT扫描及骨组织学染色分析。并体外观察三羧酸循环抑制剂CPI-613和外源性柠檬酸对MC3T3-E1细胞成骨作用的影响。结果Micro-CT显示术后4周POC-click-HA螺钉与骨组织结合弱于PDLLA螺钉;8周两组螺钉与周围骨组织逐渐整合,差异不明显;12周两组螺钉-骨组织均键合良好,新形成的骨小梁围绕螺钉螺纹生长。组织学染色发现:实验组螺钉周围逐渐形成新生骨,螺钉在降解,有新骨长入;而对照组螺钉周围仍有较多胶原纤维,仅见少量新骨,螺钉毫无降解。细胞培养结果显示加入CPI-613后培养基内内源性柠檬酸显著减少;抑制剂浓度越高,ALP染色阳性细胞形成数量越少;柠檬酸浓度越高,钙结节形成越多。结论POC-click-HA骨螺钉较PDLLA骨螺钉具有更强骨诱导能力和更快骨降解性,适于治疗比格犬股骨外髁骨折。柠檬酸材料促进骨折愈合的机制可能与促进成骨细胞分化有关。     

基于柠檬酸合成的新型可降解螺钉生物相容性和生物力学特性的研究

目的 探讨聚柠檬酸复合纳米羟基磷灰石（POC-Click-HA）制作的新型生物可吸收松质骨螺钉治疗比格犬股骨外髁骨折的生物相容性及生物力学特性。 方法 健康成年比格犬9只,雌雄不限,体重8~11 kg,制备双侧股骨外髁骨折（AO分型33.B1型）模型。右侧采用POC-click-HA可吸收松质骨螺钉固定,作为实验组;左侧采用聚消旋乳酸PDLLA可吸收松质骨螺钉固定,作为对照组。术后观察实验动物一般情况,分别于术后4周、8周、12周处死3只动物,取材行大体观察、Lane-Sandhu组织学评分及生物力学分析。 结果 实验动物均存活至实验完成。大体观察两组骨折无移位,均于12周愈合,POC-click-HA组螺钉可见有新生骨组织从螺钉表面向内部生长。术后3个时间点对骨折部位进行Lane-Sandhu组织学评分,两组螺钉之间无统计学差异（P>0.05）。生物力学测试,4周POC-click-HA组钉-骨界面最大载荷低于PDLLA组（P<0.05）,8周和12周两者无显著差异（P>0.05）。 结论 POC-click-HA松质骨螺钉具有良好的生物相容性,生物力学性能满足固定比格犬股骨外侧髁B1型骨折。     

可吸收羟基磷灰石/聚DL-乳酸骨折内固定材料机械强度和生物降解性研究

目的评价自行研制的可吸收羟基磷灰石/聚DL-乳酸(HA/PDLLA)复合骨折内固定材料的机械强度和生物降解性。方法体外降解实验是把相同分子量的HA/PDLLA和单纯PDLLA试件分别置于PBS缓冲液中,于2、4、6、8、10、12周取材,测试生物降解率、吸水率、失重率、机械强度及降解液pH值,并作扫描电镜(SEM)观察;体内实验是用一枚HA/PDLLA棒内固定兔股骨髁松质骨部横形截骨,作X线摄片、组织学、机械强度及材料骨界面SEM观察。结果HA/PDLLA复合材料较单纯PDLLA材料降解速度减慢,机械强度提高,骨折正常愈合。结论HA/PDLLA材料具有足够的强度保证实验性松质骨骨折正常愈合。     

可变刚度可降解-DL-聚乳酸泡沫衬垫材料与钛合金组成接骨板系统治疗胫骨骨折

背景：理想的骨折固定系统,在骨折早期应能达到坚强固定,后期要能防止应力遮挡作用诱发的固定骨段的骨质疏松。可降解骨科内固定材料无疑为此种骨折固定系统提供了理论可能。 目的：旨在评估自制可变刚度接骨板系统(由可降解聚-DL-乳酸泡沫衬垫材料和钛合金接骨板组成)对兔胫骨干中段骨折的固定效果和对骨折愈合的影响。 方法：新西兰大白兔64只采用随机数字表法分为实验组和对照组,线锯造成兔右侧胫骨中段骨折模型。用相对分子质量为 200 000的自制超高相对分子质量聚乳酸材料膜垫(厚1 mm)和4孔钛合金Tc4接骨板制作成可变刚度接骨板系统固定实验组兔胫骨中段骨折,以单纯Tc4钛合金接骨板固定对照组。于第2,4,8,12周处死动物,从大体观察、X射线平片、组织学和骨生物力学等方面观察和评定骨折愈合情况。 结果与结论：X射线及大体标本示术后两组对位效果佳,无移位。组织学观察可见术后同期实验组标本较对照组标本骨痂内骨小梁排列紧密、髓腔开通完全、新生骨组织改塑重建完整。生物力学结果显示8周时两组愈合骨最大抗弯曲强度差异无显著性意义。12周时实验组愈合骨抗弯曲刚度优于对照组。提示自制可变刚度接骨板系统用于兔胫骨骨折固定效果可靠,有利于骨折段骨痂改塑重建,利于骨折愈合,用于骨折内固定治疗效果优于单纯钢板,为其进一步临床应用研究提供了实验依据。     

PDLLA/PLA-PEG-PLA新型人工骨修复恒河猴颅骨缺损实验研究

目的　评估PDLLA/PLA-PEG-PLA在骨组织工程中的应用前景。 方法　在4只恒河猴双侧顶骨24个10 mm颅骨去骨膜全层骨缺损中分别植入4种筛选出的支架/成骨细胞复合体,术后6、　12周采用X线、组织学及扫描电镜观察评价骨缺损修复情况。 结果　大体观察,都未引起明显的全身反应,局部切口愈合良好。X线、组织学及扫描电镜均证实人工骨在术后6周、12周成骨能力明显高于空白对照组,也高于单纯注射成骨细胞对照组,而改性的PDLLA/PLA-PEG-PLA、PDLLA/β-TCP及　PDLLA/BG成骨能力优于单纯PDLLA,X线评分证实PDLLA/PLA-PEG-PLA成骨能力最强,12周时成骨量达缺损区70%。 结论　4种筛选的支架与成骨细胞复合构建组织工程人工骨具有较强的体内成骨效能,PDLLA/PLA-PEG-PLA在骨组织工程中有很好的应用前景。     

天鹅记忆接骨器对实验性骨折愈合过程中局部IGF-Ⅰ含量的影响

目的研究天鹅记忆接骨器（SMC）内固定对兔肱骨骨折愈合过程中局部IGF-Ⅰ的含量的影响,探讨SMC对骨折愈合过程的影响。方法随机选择兔一侧肱骨,截骨后SMC固定,为实验组。对侧肱骨同法截骨后,在相应位置用动力加压接骨板DCP固定,为对照组。术后第2、3、4、6、8、12周分别处死动物,以骨折线两侧0.5cm范围内为取材区。分别测定不同时间各组骨标本中IGF-Ⅰ含量。结果实验组骨折局部IGF-Ⅰ含量在术后2w逐渐增高,6w时达到顶峰,8～12wIGF-Ⅰ含量逐渐下降;DCP组骨折局部IGF-Ⅰ含量在术后2w逐渐增高,8w时达到顶峰,12周IGF-Ⅰ含量下降。两组间相比,术后3、4、6周,SMC组骨折局部IGF-Ⅰ含量明显高于DCP组,4周时差异最大。结论SMC较DCP更能促进骨折局部IGF-Ⅰ的分泌,促进骨折愈合。     

实验性狗胫骨骨折的组织学和超微结构观察

目的 长管状骨骨折的愈合过程。方法 20支杂种狗,于左胫骨粗隆下3cm造成横行骨折模型,管型石膏外固定。术后1、2、4、8周行x—ray、组织学、超微结构观察。结果 实验动物骨折断端对位对线良好,4周时骨痂出现,8周时大量骨痴生长,术后早期镜下为轻度炎性反应,继之出现纤维骨痂,术后4周成骨活跃,8周时以软骨化骨为主。结论 狗胫骨上段骨折愈合方式与传统的愈合方式基本一致,成骨方式主要以软骨内化骨为主。     

天鹅记忆接骨器对实验性骨折愈合过程中局部IGF-I含量的影响

目的 研究天鹅记忆接骨器(SMC)内固定对兔肱骨骨折愈合过程中局部IGF-I的含量的影响,探讨SMC对骨折愈合过程的影响.方法 随机选择兔一侧肱骨,截骨后SMC固定,为实验组.对侧肱骨同法截骨后,在相应位置用动力加压接骨板DCP同定,为对照组.术后第2、3、4、6、8、12周分别处死动物,以骨折线两侧0.5cm范围内为取材区.分别测定不同时间各组骨标本中IGF-I含量.结果 实验组骨折局部IGF-I含量在术后2w逐渐增高,6w时达到顶峰,8～12w IGF-I含量逐渐下降;DCP组骨折局部IGF-I含量在术后2w逐渐增高,8w时达到顶峰,12周IGF-I含量下降.两组间相比,术后3、4、6周,SMC组骨折局部IGF-I含量明显高于DCP组,4周时差异最大.结论 SMC较DCP更能促进骨折局部IGF-I的分泌,促进骨折愈合.     

羟基磷灰石复合聚乳酸可吸收螺钉的力学及生物降解性

背景：将聚乳酸与羟基磷灰石复合可提升植入体的力学性能、理化性能。 目的：应用犬股骨外髁骨折内固定模型,观察羟基磷灰石复合聚乳酸骨折内固定螺钉修复股骨外髁松质骨骨折的效果。 方法：手术制备42只比格犬双侧股骨外髁骨折模型,左侧采用羟基磷灰石复合聚乳酸可吸收螺钉内固定作为实验组,右侧采用单纯聚乳酸螺钉内固定作为对照组。置入后2,4,8,12,24,36,48周获取标本,X射线观察骨折恢复情况,取股骨和螺钉标本进行病理组织学观察,检测螺钉质量、抗弯强度和重均分子质量,计算生物吸收率、强度衰减率和生物降解率。 结果与结论：置入后2-48周,双侧骨折区内固定良好,新骨生长良好,实验组螺钉生物吸收率低于对照组    (P ≤ 0.01)。实验组置入后2,4周螺钉抗弯强度高于对照组(P ≤ 0.05),置入后2-48周螺钉生物降解率低于对照组(P ≤ 0.05或P ≤ 0.01)。两组标本病理变化相似,置入后48周,骨折均愈合,骨组织重建良好。表明羟基磷灰石复合聚乳酸可吸收螺钉具备良好的内固定疗效和生物相容性,其力学性能和生物降解性能优于单纯聚乳酸螺钉。     

应力条件下微小骨折块的愈合

背景：应力刺激可以促进四肢长骨干骨折愈合。 目的：观察应力因素对微小骨折块愈合的影响。 方法：制作兔双侧股骨大转子劈裂撕脱微小骨折模型,一侧采用克氏针固定(对照组),另一侧采用拉力螺钉置入固定(实验组)。 结果与结论：①X射线表现：实验组骨痂生长速度较对照组快,外骨痂量多,灰度高,骨痂塑型时间短。②CT表现：实验组内外骨痂生长速度比对照组要快,骨折处塑形较对照组好。③骨痂组织切片光镜观察发现,两组骨折愈合都表现为软骨内成骨方式,实验组血肿消失、机化较快,修复性纤维组织较早被软骨性骨痂取代,骨痂生长旺盛,断端骨痂愈合早且快,而且软骨性骨痂骨化、骨样小梁转化为编织骨均较对照组早,骨改建塑型亦较对照组好。④实验组和对照组骨折间隙内骨痂钙、磷元素的含量术后均逐渐升高至6周后开始下降,4周时实验组钙磷含量指标明显高于对照组(P < 0.01)。表明微小骨折块的愈合方式表现为软骨内成骨,适宜的加压固定较不加压固定骨折块周围组织水肿消退快,炎性反应小,骨痂中钙磷沉积早,含量大,骨折愈合时间短,骨痂质量好塑型快。     

桥接组合式金属内固定植入系统对犬骨折愈合的影响

背景：近年来内固定的研究主要从降低应力遮挡效应和减少血供破坏二方面展开。 目的：观察桥接组合式内固定系统对骨折愈合的影响。 方法：对20条家犬两侧胫骨中段横型截骨,随机选择一侧以桥接组合式内固定系统内固定,对侧以普通接骨钢板固定作为对照,分别于内固定后4,8,12,16周行大体病理、X射线摄片、光镜观察。 结果与结论：内固定后1,3周对照组分别出现骨折劈裂、钢板松脱和钢板断裂各1例,实验组术后5周出现内固定弯曲变形1例。实验组内固定后8周开始出现明显骨痂生长,对照组骨痂出现时间稍晚,各时期评分实验组均高于对照组,16周时差异有显著性意义(P< 0.05)。实验组纤维母细胞、新生毛细血管及骨痂的生长均早于对照组,各时期评分均高于对照组,8,16周时差异有显著性意义(P < 0.05)。结果表明,桥接组合式内固定系统能有效减少骨折端血供破坏,对骨折断端提供坚强动态的固定,有利于促进骨折愈合和骨改建。     

High-impact poly( -lactide) for fracture fixation: in vitro degradation and animal pilot study

The impact strength of amorphous lactide copolymers can be significantly improved by blending with biodegradable rubbers. Rubber toughening of amorphous poly(85L/15D-lactide) with the copolymer poly(50/50-trimethylenecarbonate-co--caprolactone) results in a high-impact polymer (PDLLA/P(TMC-CL)). in vitro, the PDLLA/P(TMC-CL) blend retained its tensile and impact strength for a long period of time. Up to 45 weeks, the amount of water absorbed by the blend remained very low and no significant mass loss was observed. To test the suitability for fracture fixation, in a dog study mandibular fractures were fixated with PDLLA/P(TMC-CL) bone plates and screws. Bone healing was uneventful without premature failure of the implants. Although long-term degradation studies have to be carried out, PDLLA/P(TMC-CL) seems to be promising for application in fracture fixation.     

兔胫骨平台骨折愈合中的骨密度变化

背景：目前对胫骨平台骨折的基础研究多集中在生物力学方面,对于其愈合过程中骨密度变化规律的研究很少。 目的：观察胫骨平台骨折愈合过程中的骨密度变化情况。 方法：选择18只新西兰大白兔制作胫骨平台骨折动物模型,骨折复位后用螺钉加压固定,分别于术后1,2,3,4,6,8周取胫骨标本。另取3只正常兔的胫骨标本作为对照。 结果与结论：双能X射线骨密度测量显示,术后1周骨密度值较对照组略有降低,2周时骨密度值明显增大且差异显著(P < 0.05)。3周时骨密度值陡然降低,3,4,6周时测得的骨密度值总体差异不大,4周时略为增高,8周时骨密度值又略微降低,3,4,6,8周数据比较差异无显著性意义。提示在良好的复位固定条件下,术后2周时骨折区域的骨密度值最高、成骨作用最强。     

拉力螺钉辅助交锁髓内钉治疗股骨干复杂骨折对骨痂含量的影响*

背景：生物力学研究及临床病例观察发现,用交锁髓内钉治疗股骨干复杂骨折,使用拉力螺钉辅助固定粉碎骨折块,能优化骨折的力学传导,促进骨折愈合。 目的：观察交锁髓内钉内固定治疗股骨干复杂骨折中,用拉力螺钉固定粉碎性骨折块对骨折愈合的意义。 方法：交锁髓内钉内固定治疗的股骨干病例60例,分为拉力钉组、旷置组;随机选取两组患者内固定后第1周、第12周的数字X射线摄正位片,测定骨痂区、正常骨区及正常软组织区的灰度密度,骨痂区自身对照灰度率,进行组内、组间对比分析。 结果与结论：正常骨区及正常软组织区的灰度密度比较,差异无显著性意义。骨痂区域灰度密度值,两组内固定后第12周显著高于第1周(P < 0.01);内固定后第12周组拉力钉组显著高于旷置组(P < 0.01)。拉力钉组自身对照灰度率显著高于旷置组(P < 0.01)。提示用拉力螺钉辅助固定粉碎性骨折块后,有助于骨痂形成,骨痂含量大于旷置骨折块者。     

Hollow-Bone-Graft Dynamic Hip Screw Can Fix and Promote Bone Union after Femoral Neck Fracture: an Experimental Research

Background: Delayed bone union, nonunion or osteonecrosis often occur after femoral neck fractures in young adults. Secondary bone healing requires strong internal fixation, intramedullary pressure reduction and early functional exercise.Objective: To compare bone healing of femoral neck fractures treated with hollow-bone-graft dynamic hip screws (Hb-DHS) and standard dynamic hip screws (DHS) in an animal model.Design: Testing of specifically designed fixation devices in a pig animal model.Interventions/Methods: We designed Hb-DHS and DHS devices appropriate to the femoral neck and head of experimental animals and used them in eight pigs (4-month-old, male or female, 30-40 kg/each). Under anesthesia, we induced medium neck type, Garden III type femoral neck fractures in each pig with fracture gaps of 0.5 mm and then fixed each left femur with Hb-DHS and each right femur with DHS. We assessed the animals radiographically and by postmortem visual appraisal of evidence of bone healing 8 and 16 weeks postoperatively.Results: There were significant differences in radiographic and general findings between the Hb-DHS and DHS groups at weeks 8 and 16 postoperatively. We found statistically significant differences between the Hb-DHS and DHS groups in bone healing scores, trabecular bone volume percentage and bone mineral density as assessed on plain radiographs and computed tomography images (P < 0.05). There were also significant differences between the Hb-DHS and DHS groups in postmortem visually assessed indicators of bone healing at both 8 and 16 weeks postoperatively.Conclusions: The Hb-DHS device promotes femoral neck bone union, stimulates trabecular bone formation, increases BMD and has advantages over DHS for internal fixation of femoral neck fractures. This animal experiment will contribute to developing optimal treatment for femoral neck fractures in young adults.