个体化数字导板结合3D打印技术在旋转铰链型人工膝关节置换术中的应用

目的探讨个体化数字导板结合3D打印技术在旋转铰链型人工膝关节置换术中的应用。方法 2011年6月至2014年7月,采用旋转铰链型人工膝关节置换术治疗胫骨近端恶性骨肿瘤16例。术前行64排螺旋CT及3.0T MRI扫描,建立膝关节三维解剖模型并模拟手术及设计复位导板,应用熔融沉积成型技术制作实体导板,术中引导骨肿瘤截骨。结果所有患者均获随访,随访时间为5~44个月,平均31个月,总优良率为88.1%。膝关节活动度为伸膝0°、屈膝90°~125°(平均106°)。术后肿瘤局部复发4例,但无假体松动、感染等并发症发生。结论旋转铰链型人工膝关节可减少骨与假体之间的应力,降低假体松动及疲劳性骨折发生率,因此旋转铰链型膝关节置换术是膝部恶性骨肿瘤较理想的保肢方法。而应用个体化数字导板可减少手术操作时间,提高假体安装精度,从而达到更佳的手术效果。     

下肢力线与膝关节软骨下骨板杆结构和软骨退变的关系

目的利用骨小梁分割技术(individual trabecula segmentation,ITS)和组织学方法分析膝关节骨关节炎(osteoarthritis,OA)的胫骨平台骨软骨标本,研究下肢力线与软骨下小梁骨显微结构以及软骨退变的关系。方法接受全膝关节置换术病人术前进行下肢全长X线平片拍摄,进行髋-膝-踝(hip-knee-ankle,HKA)角测量。收集术中切除的胫骨平台标本进行显微CT扫描,利用ITS分析软骨下骨小梁结构。通过组织学方法评价软骨退变。对下肢力线与软骨下骨显微结构参数改变和软骨退变进行相关性分析。结果胫骨平台软骨下骨小梁体积分数(BV/TV)、骨小板(pBV/TV)体积分数、骨小杆体积分数(rBV/TV)及轴向骨小梁体积分数(aBV/TV)、骨小板及骨小杆体积比值(P/R)、骨小板数量(pTb. N)、骨小板厚度(pTb. Th)、骨小板表面积(pTb. S)、骨小杆长度(rTb. L)、骨小板-骨小板连接密度(P-P Junc. D)、骨小板-骨小杆连接密度(P-R Junc. D)与软骨退变程度和下肢力线角度显著相关。HKA角度绝对值越大,受累侧胫骨平台软骨下骨小板增厚,骨小板数量增加,骨小板-骨小板以及骨小板-骨小杆的连接性越强,同时软骨退变OARSI评分也越高。结论下肢力线异常可能通过改变膝关节正常的应力分布而导致胫骨平台软骨下骨小梁显微结构异常,尤其是骨小板和轴向骨小梁的显著增多和增厚可能是进一步加重被覆软骨退变、导致OA进展的危险因素。因此,通过改变力线和调节软骨下骨代谢有望成为早期干预骨关节炎发生和发展的切入点。     

β-磷酸三钙生物可吸收融合器在截骨术中的应用

目的 观察β-磷酸三钙(β-TCP)生物可吸收融合器在截骨矫形术中的应用效果.方法 对12例(14处)因先天发育不良、创伤或感染造成踝关节、膝关节内外翻畸形的患者行张口截骨内固定手术,截骨间隙植入自行研制的β-TCP生物可吸收融合器以促进骨融合.术后通过X线及CT对截骨处骨愈合情况及生物可吸收融合器的形态变化进行随访观察,并对患者术后患肢功能和并发症进行随访评估.结果 术后随访2～12个月(平均10.4个月).术后所有患者患肢力线恢复正常,14处畸形平均矫正角度为12.5°(10°～21°),随访期内无矫正角度丢失.11例(13处)截骨处达到骨融合,13处平均融合时间4.6个月(3～6个月);1例随访2个月,有部分融合.CT及三维重建显示术后12周时所有截骨间隙均有不同程度融合,β-TCP融合器中心多孔部分大部分吸收,为骨结构替代,而外层致密环多有不连续或断裂,部分崩解.结论 采用β-TCP生物可吸收融合器可以有效促进截骨矫形术后的骨融合.     

低弹性模量骨科植入物材料-β钛合金的研制与实验研究

[目的]研制一种低弹、高强、生物相容性更好的新型β型钛合金骨科植入物材料。[方法]采用国内先进工艺将合金元素（钛、铌、锆）熔炼、浇注成铸造态合金。在高温区锻造，得到锻造变形合金。共制备了四种元素比例不同的合金。采用X线衍射分析、扫描电镜和透射电镜观察合金的微观晶体结构，采用拉伸实验初步研究其低弹、高强的力学性能。[结果]X线衍射分析证实四种合金均为单一的β相。合金抗拉强度：706～874Mpa，弹性模量：59～66Gpa，延伸率：5．4％～20％。时效处理提高了合金的强度，对合金的弹性模量无明显影响。[结论]钛铌锆β合金是一种有前途的骨科植入物材料。     

钛铌锆β钛合金生物相容性的体外实验研究

[目的]通过体外实验对自行研发的低弹性模量、高强度新型β型钛合金人工关节假体材料生物相容性进行评价。[方法]（1）采用L-929细胞（小鼠成纤维细胞）对合金进行细胞毒性试验,将细胞相对增殖率（RGR）转换成6级材料毒性进行评级。（2）将1μm左右的钛铌锆合金（Ti-Nb-Zr）颗粒与J774A.1巨噬细胞体外共同培养24～48h后,采用倒置相差显微镜和透射电镜观察细胞变化、RT-PCR方法测定IL-6和TNF-α表达、ELISA法测定细胞培养上清TNF-α等方法对Ti-Nb-Zr的生物相容性进行评价,并与传统的人工关节假体材料进行比较。[结果]Ti-Nb-Zr的细胞毒性为0级。吞噬了Ti-Nb-Zr颗粒的J774A.1巨噬细胞形态改变明显轻于钴铬钼颗粒组和钛铝钒颗粒组。巨噬细胞与钛铝钒合金颗粒、钴铬钼合金颗粒和Ti-Nb-Zr颗粒共同培养48h后都有IL-6和TNF-αmRNA表达的增加,钴铬钼颗粒和钛铝钒颗粒引起增加更加明显。ELISA方法测定显示：巨噬细胞吞噬Ti-Nb-Zr颗粒48h后分泌TNF-α的量明显低于钛铝钒和钴铬钼（P〈0.05）。[结论]低弹性模量Ti-Nb-Zr钛合金具有优良的体外组织相容性,是一种有前途的骨科内植物材料。     

人工髋关节周围骨缺损的压缩植骨重建

压缩植骨重建假体周围骨缺损是人工关节置换术的一个重大进展，同时达到了恢复功能及重建骨结构的目的。本文就该技术在全髋关节置换术中的应用及其相关问题进行回顾。     

假体周围骨溶解组织中磨损颗粒的提取与分析

摘要：目的观察、分析假体周围骨溶解组织中磨损颗粒的分布情况，为体外及体内磨损试验提供颗粒。方法从一个临床严重骨溶解的髋关节翻修病例术中的骨溶解组织，采用强碱消化法提取磨损颗粒，密度梯度离心法纯化金属颗粒直径，通过组织学观察颗粒任组织中的分布，等离子光谱分析仪(ICP-AES)、偏光镜分析颗粒成分，扫描电镜、颗粒计数仪观察颗粒大小形态。结果磨损颗粒在骨溶解组织中分布不均匀：磨损颗粒主要成分为钛合金、聚乙烯、含硫酸钡骨水泥；组织中颗粒大小变化较大，聚乙烯颗粒直径为0．13～37．00μm，钛合金颗粒直径为0．05～49．30μm，金属颗粒密度梯度离心后平均直径为0．85μm，约90％颗粒直径在0．50～1．00μm：结论通过强碱消化及密度梯度离心提取、纯化假体周围骨溶解组织中磨损颗粒的方法可提供符合试验需要的金属颗粒     

人工髋关节置换的术式选择

为探讨人工髋关节置换的术式选择 ,对成功施行人工全髋关节置换 5 4例 5 9髋观察疗效 ,并和同期人工股骨头置换 47例比较 ,48例 5 2髋获得 6～ 72个月随访。结果 :疼痛消失 ,恢复原工作或正常活动 3 9例 ;疼痛消失 ,功能好 ,生活可自理者 6例 ;轻微疼痛 ,活动受限 ,生活部分自理者 3例 ,显著优于人工股骨头置换组。结论 :人工全髋关节置换安全可靠 ,疗效好 ,使用寿命长 ,是髋关节置换的第一选择     

力学刺激通过microRNA调控骨重建的研究进展

骨骼结构完整性和骨量的维持需要一定的力学刺激。研究表明,力学刺激可通过调控多种调节因子(例如激素、转录因子和信号分子等)参与骨重建过程。力学刺激可以通过调控微小RNA(microRNA,miRNA)表达在骨重建过程中起着至关重要的作用。然而,受力学刺激调控的miRNA在骨重建过程中的作用和机制尚不完全清楚。本文综述受力学刺激调控的miRNA在骨重建过程中的作用及其机制,并强调其在治疗骨质疏松中的潜在应用。     

人骨形态发生蛋白-2基因转染脂肪源性间充质干细胞的成骨研究

目的 探讨人骨形态发生蛋白-2（hBMP-2）基因修饰的人脂肪源性间充质干细胞（ADSCs）的成骨能力及基因转染对ADSCs成骨分化的生物学调控。方法 流式细胞技术鉴定从人脂肪组织中提取的细胞为间充质来源的干细胞。将ADSCs转染hBMP＋2基因，免疫沉淀＋Western blotting法和酶联免疫吸附试验（ELISA）检测hBMP-2表达，确定hBMP-2表达量及表达稳定性，碱性磷酸酶（ALP）染色、ALP定量测定、钙结节染色及RT—PCR分析hBMP-2基因转染对ADSCs向成骨细胞转化的调控，并将转基因细胞注入裸鼠股部肌内，通过X线及组织学检查观察体内成骨情况。结果 流式细胞术证实从脂肪中提取的细胞为间充质来源的干细胞。转基因后免疫沉淀＋Western blotting法和ELISA法显示转染hBMP-2的ADSCs具有较高且稳定的hBMP-2的表达，转染21d后表达量无明显降低。ALP染色、ALP定量测定、钙结节染色及RT—PCR发现转基因ADSCs向成骨细胞方向发生分化。裸鼠肌内注射转基因细胞后2周即显示有异位骨形成，4周明显增多，对照组无骨组织形成。结论 转染hBMP-2基因的ADSCs在持续稳定高表达目的蛋白的同时，自身向成骨细胞发生分化，并在裸鼠体内形成异位骨。因此，ADSCs有望作为新的基因工程种子细胞。