改良法制备异种脱蛋白骨复合重组人骨形态发生蛋白支架材料修复长骨大段骨缺损

背景:异种脱蛋白骨因其来源广泛和独特的生物学特性作为组织工程骨支架材料而受到较多关注.目的:采用改良法制备异种脱蛋白骨复合重组人骨形态发生蛋白支架材料,评价其修复大动物大段长骨缺损的成骨能力.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2005-05/2006-12在解放军第三军医大学实验动物中心及西南医院中心实验室完成.材料:市售猪股骨;山羊24只,10～12个月龄,雌雄不限.半环槽外固定器由解放军第三军医大学李起鸿教授研制.专利号:CN01256565.方法:山羊24只,随机分为单纯异种脱蛋白骨组、自体骨组及异种脱蛋白骨 重组人骨形态发生蛋白组,在每只山羊右侧胫骨中下段截除胫骨总长度20%形成节段性骨缺损,按分组情况植入不同材料,采用半环槽式外固定器固定.异种脱蛋白骨制备参照文献完成.主要观察指标:术后4～24周每隔4周进行X射线及术后24周取新生骨进行双能X射线、组织学、生物力学检测骨缺损修复效果.结果:①制得的异种脱蛋白骨为三维多孔结构,其孔隙率为(78.5±6.45)%,孔径大小为(472.5±7.02)μ m.②各组骨缺损表现为时间依从性的骨修复.生物力学试验抗压缩、三点抗弯曲、抗扭转试验,以及同一时间点平均成骨量均为自体骨组>异种脱蛋白骨 重组人骨形态发生蛋白组>单纯异种脱蛋白骨组.③自体骨组、异种脱蛋白骨 重组人骨形态发生蛋白组与正常组比较,山羊胫骨骨密度及骨矿含量、抗压缩压强及极限压强、抗弯曲载荷及极限载荷、抗扭转扭矩及极限扭矩平均值差异均无显著性意义.结论:改良法制备的异种脱蛋白骨复合重组人骨形态发生蛋白修复山羊胫骨大段缺损成骨能力与自体骨相当,可以作为组织工程支架材料.     

异种脱蛋白骨复合物修复大段骨缺损的血管化观察

背景: 异种骨修复动物大段骨缺损过程中血管化的报道较少.目的: 验证异种脱蛋白骨作为组织工程支架材料修复长骨大段缺损成骨过程中的血管化特点.设计、时间及地点: 随机对照动物实验,于2005-03/2007-02在解放军第三军医大学完成.材料: 山羊24只,体质量(22.5±2.5)kg,右侧胫骨中下段截除胫骨总长度20%形成节段性骨缺损.方法: 24只实验山羊随机分为2组,实验组16只动物植入异种脱蛋白骨 自体间充质干细胞 重组人骨形态发生蛋白2,用半环槽式外固定器固定;以另8只植入自体骨为对照.术后每隔4周进行股动脉墨汁灌注后,取新骨组织制成厚切片.主要观察指标: ①大体解剖及影像学观察新骨血管化情况.②厚切片观察新骨血管网,并用Image-proplus真彩图像分析软件测量血管数目和面积.结果: 所有实验山羊术后伤口无溃烂、流脓,无死亡.①动物肌肉和软组织已经被墨汁黑染,皮下、肌肉筋膜和骨膜可见血管大小、分支、走行方向及相互吻合呈网状.术后4周骨缺损区出现植入物边缘毛糙,8周出现大小不等、形状不规则的透光性骨吸收区.12周以后,两组骨缺损区两断端之间高密度钙化影,新生骨与两断端完全相连接.②术后4～24周,实验组与对照组血管表现数目逐渐增多,排列渐趋规则,血管大小、分布区域趋向均匀.两组血管数目和面积相比,差异均无显著性意义(P>0.05).结论: 异种脱蛋白骨复合物材料修复大动物大块骨缺损过程中血管化程度与自体骨相当.     

改良法制备异种脱蛋白骨体内植入修复骨缺损的免疫学分析

背景:在支架材料选择中,目前尚未完全解决异种骨的免疫原性问题.目的:观察改良法制备异种脱蛋白骨作为组织工程支架材料修复骨缺损后机体的免疫学改变.方法:SPF级青山羊18只,随机分为3组,正常骨组不截骨,自体骨组、异种脱蛋白骨组在羊右侧胫骨中下段造成胫骨总长度20%骨膜和骨缺损.自体骨组在缺损处植入羊自体骨;异种脱蛋白骨组培养收集羊自体骨髓间充质干细胞,调整细胞数为1×109L-1,将2 mL细胞悬液接种于以猪股骨为原料改良制备的猪脱蛋白骨上,再加入重组人骨形成蛋白2,半环槽外固定.采用流式细胞仪进行CD4+及CD8+T淋巴细胞、血清抗体IgG免疫学检测,以双能X射线测量仪分析骨缺损修复效果.结果与结论:异种脱蛋白骨组植入后3,7,14,28 d外周血CD4+和CD8+T淋巴细胞的含量基本正常(P>0.05),血清抗体IgG水平略高于自体骨组(P>0.05);植入后24周骨密度、骨矿物含量与自体骨组基本相似(P>0.05),表现为骨缺损区两断端之间高密度钙化影.3组抗压缩压强及极限压强、抗弯曲载荷及极限载荷、抗扭转转矩及极限转矩均基本相似(P>0.05).植入后24周与自体骨组比较,异种脱蛋白骨组的成骨能力无明显差异(P>0.05).提示改良法制备的异种脱蛋白骨不引起明显的细胞和体液免疫反应,有良好的组织相容性,不影响自体骨髓间充质干细胞成骨,新骨生物力学性能与自体骨相当.     

异种脱蛋白松质骨复合纤维蛋白及骨形态发生蛋白修复兔桡骨缺损

背景:异种松质骨脱蛋白生物力学性能较好,能够对承载的组织提供暂时的力学支撑.目的:验证异种脱蛋白松质骨,纤维蛋白/骨形态发生蛋白复合材料修复大段骨缺损的效果.设计、时间及地点:随机分组设计的动物对照实验,于2006-10/2007-10在解放军高原战创伤与骨病重点实验室完成.材料:45只新西兰兔制备双侧桡骨中段15 mm的骨和骨膜缺损模型.异种脱蛋白松质骨来源于新鲜绵羊脊柱骨,制成直径约0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm大小松质骨颗粒,经清洗、脱脂、部分脱钙、脱蛋白等处理.骨形态发生蛋白从小牛新鲜皮质骨中提取.纤维蛋白原由同种异体兔的血液中提取.方法:45只兔按随机数字表法分为3组,复合材料组、异种脱蛋白松质骨组、空白组,每组15只.复合材料组双侧骨缺损区均植入异种脱蛋白松质骨/骨形态发生蛋白,纤维蛋白复合物,异种脱蛋白松质骨组双侧骨缺损区均植入异种脱蛋白松质骨,空白组不植入任何材料.主要观察指标:植入后2,4,8,12,16周大体观察,放射学、组织学观察骨缺损愈合情况,按新骨形成面积与视野总面积比值进行新生骨定量分析.结果:植入后16周,复合材料组骨缺损完全修复,成骨活跃程度、骨再生量和重建髓腔结构等方面均显著优于异种脱蛋白松质骨组和空白组;异种脱蛋白松质骨组,形成骨性愈合,但无髓腔再通:空白组未愈合.结论:异种脱蛋白松质,纤维蛋白/骨形态发生蚩白复合物能够有效的修复大段骨缺损.     

聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合肌肉移植修复骨缺损

背景：大段骨缺损修复多以植骨为主,如果能将带血运的组织与人工骨同时植入,理论上更有利于新生组织血运建立及人工骨的爬行替代重建。目的：观察聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合自体带血供自体肌肉移植修复大段骨缺损的效果。方法：手术造成30mm绵羊大段桡骨缺损,抽签随机分为3组：实验组植入聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨及自体带血运的屈指长肌,对照组仅植入聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨,空白对照组未植入任何材料。3组均以钢板固定骨缺损区,术后24周进行X射线检测及组织学观察。结果与结论：实验组桡骨缺损处完全成骨修复,皮质骨与髓腔轮廓清晰,骨痂为较成熟板层骨;对照组骨缺损基本完全修复,但新生骨密度及髓腔轮廓清晰度及骨痂成熟度均不如实验组;空白对照组无有效骨痂形成,缺损区被大量纤维组织填充。说明聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合自体带血供肌肉移植能够很好修复绵羊桡骨30mm的大段骨缺损。     

聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合肌肉移植修复骨缺损

背景:大段骨缺损修复多以植骨为主,如果能将带血运的组织与人工骨同时植入,理论上更有利于新生组织血运建立及人工骨的爬行替代重建.目的:观察聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合自体带血供自体肌肉移植修复大段骨缺损的效果.方法:手术造成30 mm绵羊大段桡骨缺损,抽签随机分为3组:实验组植入聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨及自体带血运的屈指长肌,对照组仅植入聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨,空白对照组未植入任何材料.3组均以钢板固定骨缺损区,术后24周进行X射线检测及组织学观察.结果与结论:实验组桡骨缺损处完全成骨修复,皮质骨与髓腔轮廓清晰,骨痂为较成熟板层骨;对照组骨缺损基本完全修复,但新生骨密度及髓腔轮廓清晰度及骨痂成熟度均不如实验组;空白对照组无有效骨痂形成,缺损区被大量纤维组织填充.说明聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合自体带血供肌肉移植能够很好修复绵羊桡骨30 mm的大段骨缺损.     

异种管状皮质骨复合人重组骨形态发生蛋白与碱性成纤维细胞生长因子修复大段骨缺损

背景：传统的松质骨移植虽然广泛应用于临床,但用于大段骨缺损还存在一定的局限性。目的：通过对复合人重组骨形态发生蛋白,碱性成纤维细胞生长因子（recombinant human bone morphogenetic protein-2／basic fibroblast growth factor,rhBMP-2／bFGF）大段异种皮质骨成骨作用观察,探讨异种皮质骨修复大段骨缺损的可行性。设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2007-01／2008—01在解放军成都军区昆明总医院动物实验室完成。材料：版纳近交系小耳猪骨,经过钻孔、酶处理等方法处理后,再在真空、冻干、吸附基础上复合rhBMP-2／bFGF,成为具有生物活性的复合皮质管状骨。经复合后每根复合骨含40UbFGF＋10mg聚乙烯吡咯酮＋0．5mgrhBMP-2。方法：45只新西兰兔随机分成3组,于兔左桡骨中段制成2cm的骨-骨膜缺损模型,实验组植入复合皮质管状骨、对照组植入单纯管状皮质骨、空白对照组不植入任何材料。主要观察指标：分别于术后4,8,12周各时间点取材,通过X射线检查、组织学观察等指标观察骨缺损修复情况。结果：实验组术后4周皮质骨活化,术后8周移植皮质骨两端结合处愈合,术后12周骨缺损修复较满意：对照组修复缓慢;空白对照组骨缺损未见修复。结论：近交系管状猪皮质骨复合rhBMP-2／bFGF具有良好的生物学活性,修复大段骨缺损效果显著。     

部分脱蛋白骨单纯植入修复骨缺损的成骨作用

目的：探讨部分脱蛋白骨修复骨缺损的成骨作用。方法：用部分脱蛋白骨(PDB)来修复兔桡骨缺损，以自体髂骨移植和空白缺损为对照，术后4，8，12，24周取材，通过X线摄片和不脱钙硬组织切片检测，评价部分脱蛋白骨的成骨作用。结果：X线片可见4周时材料密度较高；8周时材料与宿主骨交界处模糊；12周时材料边缘部分区域密度接近宿主骨；24周时缺损区域密度更接近宿主骨，仍存有一些高密度影。经组织学形态观察可见4周和8周时新骨贴附材料生长；以后新骨增多；材料随着时间的推移逐渐降解吸收；24周时成骨量明显增多，仍可见部分残余材料。结论：部分脱蛋白骨可用于骨缺损的修复。     

生物陶瓷复合骨髓基质干细胞及骨形态发生蛋白修复兔大段桡骨缺损(英文)

背景:人工合成生物陶瓷作为良好的生物支架材料与自体骨髓基质干细胞复合并联合诱导成骨物质移植的骨组织工程为大段骨缺损的患者带来了新希望。目的:观察生物陶瓷复合骨髓基质干细胞及骨形态发生蛋白修复兔大段桡骨骨缺损的疗效及可行性。方法:实验植入兔双上肢桡骨中段制造长约1.5 cm的大段骨缺损模型,将左侧骨缺损区作为实验组,植入生物陶瓷与骨髓基质干细胞+骨形态发生蛋白;右侧骨缺损区作为对照组,单纯植入生物陶瓷。建模后4,8,12,24周各时间点对各组动物行标本大体观察、X射线片观察及组织学观察,比较其骨缺损区修复愈合情况。结果与结论:建模后4,8,12,24周,与对照组相比,实验组兔桡骨骨缺损区修复较快,新骨形成量多,塑性完全,原生物陶瓷破碎吸收现象明显。建模后24周,桡骨骨缺损区与骨端完全桥接,骨质基本得到修复。结果证实,生物陶瓷复合骨髓基质干细胞及骨形态发生蛋白作为复合移植材料治疗兔桡骨大段桡骨缺损疗效较好,效果优于单纯生物陶瓷移植材料。     

同种异体脱蛋白骨复合纤维蛋白胶体内构建组织工程骨

背景：已有实验证明复合纤维蛋白胶的异体骨在体外培养中更适合种子细胞生长和增殖。目的：观察复合纤维蛋白胶的脱蛋白骨与单纯脱蛋白骨作为骨髓间充质干细胞支架材料的差异。方法：将28只新西兰大白兔随机分为3组,实验组在兔背部植入复合纤维蛋白胶的脱蛋白骨与自体骨髓间充质干细胞,对照组在兔背部植入单纯脱蛋白骨与自体骨髓间充质干细胞,空白组在兔背部植入单纯脱蛋白骨。结果与结论：随着植入时间的延长,各组植入物碱性磷酸酶活性逐渐增强,但实验组强于对照组与空白组（P〈0．01）。实验组与对照组术后4,8周均有新骨形成,且实验组成骨量高于对照组（P〈0．01）,空白组未见新骨形成。表明复合纤维蛋白胶的脱蛋白骨新骨形成能力优于单纯脱蛋白骨,可作为骨髓间充质干细胞的复合型载体构建于组织工程骨。     

复合抗生素的人工骨及异体骨材料

人工骨具有良好的抗生素缓释能力,部分人工骨还具有一定的骨诱导能力,以人工骨作为抗生素缓释载体治疗感染性骨缺损具有广阔的应用前景.异体骨具有良好的骨诱导能力,以异体骨作为抗生素载体可在抗感染的同时促进骨缺损愈合.由于不同载体在抗生素负载、缓释能力以及骨传导、诱导作用等方面各有优劣,因此在感染性骨缺损的治疗中应根据不同患者选取不同的载体,并对载体制作工艺进行不断改进,使其从仿生学意义上更接近人骨组织,进一步增强其骨传导和骨诱导作用,同时具有更强的抗生素缓释功能.     

纳米人工骨混合自体骨治疗骨肿瘤及骨病43例

背景:纳米人工骨是一种新型的骨移植材料,具有良好生物相容性等优势,但其治疗骨肿瘤及骨病的临床效果尚有待进一步研究.目的:回顾性分析纳米人工骨混合自体骨治疗骨肿瘤及骨病的临床效果.方法:对43例骨肿瘤及骨病患者病灶进行彻底刮除,选用大小不一的纳米人工骨条或颗粒混合人工骨充填,并用尽量将腔隙填满压实.病理性骨折的4例患者行内固定,其余患者未行内固定,依病情选择适当的支具.观察植骨后患者全身状态及植骨局部情况,术后不同时间X射线片观察植骨局部情况.结果与结论:43例患者均获随访,最短为6个月,最长为24个月.1例患者切口延迟愈合.余患者全身状态及切口愈合均良好.术后1～3个月纳米人工骨混合人工骨植入区与缺损周围的骨组织之间界限模糊,但局部仍可见密度高影.约12个月植入骨区与周围骨组织密度相似.结果证实应用纳米人工骨混合人工骨治疗骨肿瘤及骨病效果满意,且并发症较少,其为一种比较理想的移植骨替代物,且具有良好应用前景.     

自体骨、同种异体骨及骨形态发生蛋白重组骨治疗腰椎骨折

背景：骨形态发生蛋白重组骨是一种新型植骨材料,已逐步应用于临床,但在椎骨折机骨融合中效果仍少见报道。 目的：比较自体骨、同种异体骨及骨形态发生蛋白重组骨治疗腰椎骨折的疗效差异。 方法：选择2005年3月至2009年3月南阳医学高等专科学校附属第一医院收治的腰椎骨折患者78例,根据植骨材料不同随机分为3组,分别植入自体骨、同种异体骨、骨形态发生蛋白重组骨。     

组织工程化骨替代材料的评价及其在修复骨肿瘤性骨缺损中的应用

目的制备和综合评价组织工程化骨替代材料并用于修复骨肿瘤所导致的骨缺损。方法制备狗和人的异体脱钙骨基质颗粒(DBM),提取牛骨形成蛋白(bBMP)并经成骨诱导活性测定,将bBMP与DBM用直接掺和的方法复合后,再与骨水泥(BC)混合制成组织工程化复合材料,进行综合评价后备用。56例下肢骨肿瘤患者在微波诱导高温原位灭活后,应用组织工程化复合材料对遗留的骨缺损进行修复重建。结果bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料具有良好的生物相容性、很强的生物力学强度和成骨诱导活性,并且具有良好的粘合性和可塑形性。临床应用56例,经平均9个月的随访,效果良好且无任何不良反应。患肢膝关节功能评价,优52例(93%),良4例(7%),优良率100%。结论bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料是目前修复骨缺损理想的产品,有广阔的临床应用前景。     

骨囊肿植骨后持续被动运动促进骨愈合的疗效观察

Background: Bony cyst is a kind of common benign bone disease, for which, cause is unclear. Multiple bony cyst is rare in clinic. It is supposed metabolic and genetic factors may be involved. People aged 5～ 15 years are commonly affected population (Female: Male 1:2).     

放射性核素骨显像骨代谢与骨密度的相关性分析

目的：探讨放射性核素骨显像骨代谢与骨密度的相关性,通过骨显像了解骨质疏松状况.方法：18例患者,男5例,女13例,年龄50～88岁,平均65岁.所有患者均通过骨密度扫描仪进行骨密度检查后,进行全身骨显像.骨显像与骨密度检查均取第L1～L4和股骨颈,并勾画感兴趣区（ROI）,然后分别测定各部位ROI放射性计数和骨密度值,计算骨显像各部位ROI值与同侧股骨中段ROI值的比值,观察各部位ROI比值与其骨密度值之间的相关性.结果：骨显像L1～L4各部位ROI比值与其骨密度值呈显著相关,而且,正常组与骨质疏松组的ROI比值与骨密度的相关性存在显著性差异.股骨颈的ROI比值与其骨密度无显著相关.骨显像L1～L4的ROI比值与其相应部位骨密度测定值之间变化趋势基本一致.结论：放射性核素SPECT骨显像腰椎ROI比值与其对应部位的骨密度值之间均呈显著相关,可通过其反映腰椎骨密度的变化.     

组织工程化骨修复羊牙槽骨缺损***

背景：异种生物骨经适当理化方法处理及高温锻烧后能够形成具有与人骨结构相近的天然网状孔隙结构的陶瓷样异种骨,具有三维立体孔隙-网架结构,有利于种子细胞的黏附、增殖。
　　目的：观察以高温煅烧骨及骨髓间充质干细胞复合构建形成的组织工程化骨修复牙槽骨缺损的可行性。
　　方法：以羊骨髓间充质干细胞为种子细胞,高温煅烧骨为支架材料,复合构建形成组织工程化骨。全麻下分批次拔除羊双侧下颌第一前磨牙,去除远中根与第二前磨牙近中根间牙槽嵴间隔,形成5 mm×5 mm×5 mm骨缺损区域。将12只实验羊随机等分为组织工程化骨组和单纯煅烧骨组,分别在左侧下颌术区放组织工程化骨和单纯煅烧骨,所有动物右侧均作为空白对照组。
　　结果与结论：高温煅烧骨呈白垩色,保留了天然松质骨的多孔状空间。孔隙率(66.10±1.32)%,孔径范围137.44-538.72μm。干细胞接种到煅烧骨24 h后可见细胞黏附支架上,7 d后分泌胞外基质,细胞与基质分界不清。X 射线可见组织工程化骨组和单纯煅烧骨组植入材料包埋在术区,煅烧骨边缘有一圈低密度阴影。苏木精-伊红染色实验侧骨小梁形成,对照侧无明显骨生成。提示应用骨髓间充质干细胞复合煅烧骨构建的组织工程化骨可较好的修复牙槽骨缺损,是修复小范围骨缺损理想的种子细胞和支架材料。