骨形成蛋白与磷酸钙复合材料对椎体骨缺损的修复作用

 目的 探讨骨形成蛋白(BMP)与磷酸钙骨水泥(CPC) 复合材料在椎体骨缺损的修复能力及其作为椎体成形术的生物活性灌注剂可能性.方法 将CPC作为BMP的载体复合成为CPC/BMP生物活性人工骨材料.在16只羊腰1～ 3椎体侧前方制成约1 cm×1 cm×1 cm的骨缺损,分别植入CPC/MBP生物活性人工骨材料和CPC.术后3、6个月行X线、组织学检查和电镜扫描.观察新骨形成和材料降解情况.[ HTH〗结果 术后所有的动物成活.CPC/BMP植入3个月时植入材料与受区骨间出现软骨细胞向成骨分化,新骨组织长入材料并与材料紧密结合.6个月时新骨多为板层骨,植入材料范围缩小,材料大量溶解,出现较大的空隙.BMP与CPC复合有效地促进了新骨的形成和新骨的钙化,同时也加速CPC材料的降解.而CPC材料降解速度缓慢,新骨形成量少,仅在材料的表面.结论 CPC是BMP理想的载体,CPC/BMP生物活性人工骨材料椎体骨缺损有较强的修复能力,可作为椎体成形术的生物活性灌注剂.     

99mTc-MDP动态骨显像在定量监测组织工程骨修复兔颅骨缺损中的应用

目的 探讨99^mTc-MDP动态骨显像在定量监测组织工程骨修复骨缺损过程中血管化和成骨效果中的应用价值.方法 选取兔15只,制作颅骨缺损模型[缺损处对称植入纳米羟基磷灰石/Ⅰ型胶原复合人工骨（nHAc）和颗粒羟基磷灰石/Ⅰ型胶原复合人工骨（pHAc）],随机分为2、4、8、10和12周5组,每组3只.耳缘静脉注射99^mTc-MDP后,行常规骨动态显像,利用ROI技术,计算出放射性峰值和摄取比值.比较nHAc和pHAC植入区各时相的放射性峰值或摄取比值.行头颅X线摄片,并观察分析图像.结果 ①骨动态显像：nHAC组植入区各时间点的血流相放射性峰值及静态相摄取比值均显著高于pHAc组（P＜0.01）;随时间延长,nHAc及pHAc组植入区的血流相放射性峰值与静态相摄取比值均逐渐增高;nHAc组上述参数于第8周开始显著高于第2周（P＜0.05）,而pHAc则始于第10周（P＜0.01）.②X射线检查：nHAc组骨修复时间早于pHAc组,且前者各时间点的新生骨密度均更高;nHAC组植入区边缘及中央区均见新骨形成,而pHAC组仅限于边缘部位.结论 在促进早期血管化及加速成骨活动方面,nHAc明显优于pHAc.99^mTc-MDP动态骨显像能准确、定量、动态地评价组织工程骨修复骨缺损中血管化和成骨效果.     

筋膜瓣促组织工程骨体内再血管化的实验研究

为探讨筋膜瓣是否有促组织工程骨修复羊负重骨大段骨缺损及其体内再血管化的作用，将27只中国青山羊分为3组：单纯材料组（珊瑚羟基磷灰石，CHAP）、组织工程骨组（CHAP＋经诱导分化的骨髓基质干细胞BMSc）、筋膜瓣组（筋膜包裹CHAP＋经诱导分化的BMSc）。制备单侧胫骨中段20mm的骨膜与骨缺损，术后2、4、8 周行放射性核素骨显像（ECT）检查，4、8、12周X线检查、组织学检查。结果显示；术后修复骨缺损的能力和再血管化的程度由高到低依次为筋膜瓣组、组织工程骨组、单纯材料组。说明筋膜瓣对组织工程骨体内的再血管化过程有明显的促进作用。     

复合骨形态发生蛋白-2的人工骨与带血供组织修复羊大段骨缺损

目的研究组织工程化人工骨结合不同自体带血供组织(长段自体尺骨或屈指长肌)移植修复大段骨缺损的效果。方法手术造成绵羊桡骨30mm骨缺损,A组植入[聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)-磷酸三钙(TCP)-骨形态发生蛋白-2(BMP-2)]人工骨及带血运的长段尺骨,B组植入PLGA-TCP-BMP-2人工骨及带血运的屈指长肌肌腹,C组仅植入PLGA-TCP-BMP-2人工骨,D组不植入任何材料。4组均以钢板固定桡骨缺损区。术后24周行手术部位X线摄片,24周处死动物行组织学检查。结果术后24周时,X线检查示A、B组桡骨缺损处完全成骨修复,皮质骨与髓腔的轮廓较为清晰;C组亦能完全修复,但新生骨密度及髓腔轮廓清晰度均不如A、B组;D组无有效骨痂形成。组织学检查结果显示,A组新生骨完全修复骨缺损区;B组骨痂为较成熟的板层骨,骨陷窝较多;C组新生板层骨及骨陷窝排列较为紊乱;D组无骨连接表现。A、B、C组均未见人工骨材料残留。结论 PLGA-TCP-BMP-2人工骨结合带血供的长段自体骨或自体肌肉移植能够很好地修复绵羊桡骨30mm的骨缺损。     

3D打印多孔矿化胶原-硫酸钙仿生组织工程骨修复兔股骨髁包容性骨缺损的实验研究

目的 探讨3D打印多孔矿化胶原-硫酸钙仿生组织工程骨(3D printing calcium sulfate hemihydrate/mineralized collagen,3D-CSH/n HAC)对包容性骨缺损的修复能力和成骨效果。方法 水热法制备半水硫酸钙;传统模具方法制备矿化胶原-硫酸钙仿生组织工程骨(CSH/n HAC);采用3D技术制备新型组织工程骨(3D-CSH/n HAC),扫描电镜观察人工骨表面微观形态。选取新西兰白兔18只(由解放军总医院动物中心提供),雄性10只,雌性8只,兔龄15～18个月,体重2. 5～3. 0kg。随机分为三组,每组6只:A组,空白对照组; B组,CSH/n HAC组; C组,3D-CSH/n HAC组。制作临界性股骨髁骨缺损模型,分别植入相应修复材料。术后4、8、12周分批处死动物,通过大体观察、X线、Micro-CT及组织学观察骨缺损处修复效果。结果扫描电镜示传统组织工程骨为棒状硫酸钙与不规则颗粒状矿化胶原的镶嵌复合结构; 3D-CSH/n HAC具有多孔结构,大孔结构完整,孔隙之间壁较薄,孔孔之间相互交通。术后4、8、12周X线检查可见C组的骨密度高于其他两组,骨缺损修复较好;术后4、8、12周Micro-CT检查可见C组骨缺损处有较多新生骨组织生成,修复明显好于其他两组。术后组织学检查:C组术后1个月可见小片状类骨质出现,植入材料开始降解,术后3个月时新生骨呈现片状结构,3D-CSH/n HAC几乎完全降解,骨缺损处成骨量明显优于B组和C组。结论 临界性包容性骨缺损不能自我修复,可作为研究骨缺损的模型; 3D-CSH/n HAC骨组织工程修复材料修复骨缺损能力优于传统组织工程材料,是一种有前景的骨缺损修复材料。     

网孔纳米羟基磷灰石/聚酰胺人工骨修复兔桡骨缺损

目的　探讨新型网孔纳米羟基磷灰石 /聚酰胺 66(n-HA/PA66)复合材料作为骨组织工程支架修复长骨骨缺损的能力及作为人工骨修复替代材料的可行性。　方法　选用新西兰大白兔双侧桡骨制作骨缺损模型,将n-HA/PA66复合材料植入左侧骨缺损处,右侧骨缺损以脱蛋白骨(deproteinelbone, DPB)植入作为实验对照,另做不植入任何材料的骨缺损空白对照,同时设置未行任何处理只供力学测试的正常对照。在 2, 4, 8, 12, 16周各时相点分别进行大体观察、X线照片、组织学切片、扫描电镜观察及力学测试。　结果　n-HA/PA66人工骨组与牛脱蛋白骨(bDPB)组骨缺损均完全修复,而空白对照组骨缺损未见修复;n-HA/PA66与bDPB两组间及两组分别与正常对照组生物力学各项测试指标比较,差异均无统计学意义 (P>0. 05)。　结论　新型骨修复和重建材料n-HA/PA66具有良好的骨传导能力和力学特性以及生物相容性,有望成为骨组织工程中修复骨缺损的理想支架材料。     

磷酸钙骨水泥／聚磷酸钙纤维复合不同配比的颗粒骨修复兔桡骨缺损

目的 探讨不同纤维配比的复合人工骨修复兔桡骨缺损的成骨效果。方法 选用新西兰大白兔36只,完全随机化设计分为A、B、C、D四组,将其双侧桡骨制备成骨缺损模型,取其自体髂骨制成直径为300 - 500 μm的微小颗粒骨,将磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)/颗粒骨与聚磷酸钙纤维（calcium polyphosphate fiber,CPPF）均匀混合成CPC/CPPF复合材料,按照CPPF占CPC/CPPF复合材料重量的0、10％、30％、50％分为四组,将上述四组CPC/CPPF复合材料与微小颗粒骨以6:4固定比例混合均匀,分别植入A、B、C、D四组兔桡骨缺损处,在4,8周分别行大体、X线片和组织学观察,8周时行力学测试。结果 当CPPF占CPC/CPPF复合材料的30％时,最大抗压负荷及抗弯负荷均优于其他组(p＜0.05),组织学显示人工复合材料与骨组织界面结合最为紧密,材料降解速率与组织成骨速率最接近,成骨性最佳,比例最优。结论 通过向CPC/CPPF中加入一定比例颗粒骨来调节复合材料降解速率,使之与兔桡骨成骨速率相适应,以获得修复兔桡骨缺损的最佳复合人工骨。     

带蒂筋膜瓣包裹复合自体红骨髓的组织工程骨修复四肢低毒力感染性骨缺损

目的 研究带蒂筋膜瓣包裹复合自体红骨髓组织工程骨体修复四肢低毒力感染性大段骨缺损的效果,为临床应用提供依据. 方法 本组四肢低毒力感染性骨缺损38例,取自体红骨髓(autologous red bone marrow,ARBM)与含骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein, BMP)的骨诱导活性材料(osteoinductive absorbing material,OAM)复合成组织工程骨,在骨缺损邻近制备一个带有无名血管蒂所属毛细血管网的筋膜瓣,使其包裹组织工程骨并充填骨缺损.18例采用病灶清除加复合ARBM的组织工程骨植入(A组),20例采用病灶清除加带蒂筋膜瓣包裹复合ARBM的组织工程骨植入(B组),术后3,6,12,18个月时血常规、超敏C-反应蛋白(CRP)监测炎性反应,X线观察骨缺损修复情况,部分患者作组织学和细菌学检查. 结果 A组术后平均6个月时5例出现感染,经细菌学培养阳性且与术前相同,(14.0±0.5)个月时,10例组织学显示原病变区骨断端之间仍有纤维结缔组织相连,其中4例病损区为炎性纤维肉芽组织充填且有少许死骨形成及细菌学检查阳性;B组术后无感染出现,16例组织学显示原筋膜瓣形成类似骨膜样组织,原病变区成熟骨结构形成,无炎性细胞浸润,细菌培养均为阴性;其余7例外固定架(A组3例,B组4例)(12.2±0.3)个月时骨性连接、结构稳定取出,未作组织学和细菌学检查.术后各时相点无论是血常规量化总分还是超敏CRP量化总分以及X线量化评分对比,B组明显大于A组(P＜0.05). 结论 带蒂筋膜瓣包裹复合ARBM的组织工程骨是目前I期修复感染性骨缺损切实可行的较好方法,在抗感染的同时缩短骨缺损修复时间,显著提高成骨的质和量.     

优化配方的CPC/DBM/rhBMP-2复合材料修复兔大段长骨缺损的长期观察

目的 观察磷酸钙骨水泥(CFC)/脱钙骨基质颗粒(DBM)/重组人骨形成蛋白-2(rhBMP-2)复合材料植入修复大段骨缺损的长期X线变化和组织学特征.方法 预制兔DBM,将其与rhBMP-2充分混匀,真空下形成DBM/rhBMP-2复合物,后者与CPC按质量比2:8(DBM:CPC)的比例制作CPC/DBM/rhBMP-2复合材料,其中含rhBMP-2的量约1.2mg/cm3.取健康成年新西兰兔36只,随机分为A、B、C三组,每组12只.制作15mm桡骨缺损模型,A组旷置骨缺损,B组植入CPC,C组植入复合材料.于术后6、12、24、36周追踪X线摄片,第36周全部处死行组织学观察.结果 X线摄片显示:A组术后各期骨缺损均未修复,最终骨断端萎缩.B组术后各期骨痂均稀少,CPC材料外形、密度无明显变化.C组术后6周复合材料周围形成少量骨痂,材料-骨界面模糊,材料边缘不规则、密度减低、体积缩小;第12周骨痂生长丰富,材料-骨界面消失,材料失去原有外形,轮廓变小;第24周骨痂连续通过骨缺损,桡骨一侧已形成连续的骨质,材料大部分被吸收,髓腔部分再通;术后36周桡骨缺损区两侧均形成连续的骨皮质,且髓腔完全再通,外形恢复满意.术后第36周组织学观察见A组骨缺损为瘢痕样软组织所填充;B组骨缺损部位仍为CPC填充,材料内部未见新骨和纤维组织出现;C组骨缺损已修复,材料残留少部分未被吸收,大部分被新骨替代.结论 优化配方的复合材料能够较好地修复兔大段桡骨缺损.     

基因修饰的组织工程骨联合血管束植入修复节段性骨缺损

目的 评价骨形态发生蛋白2（BMP-2）基因修饰的组织工程骨联合血管束植入修复节段性骨缺损效果。方法 分离培养兔骨髓基质干细胞，经BMP-2基因转染后复合异种骨支架体外构建基因修饰的组织工程骨。建立兔双侧桡骨缺损（2．0cm）模型，采用4种方法修复：A组：基因修饰的组织工程骨＋血管束植入；B组：基因修饰的组织工程骨；C组：无基因修饰的组织工程骨＋血管束植入；D组：单纯支架。术后4、8、12周行X线检查、计量组织学检查、生物力学测定和微血管墨汁灌注等观察血管形成及成骨情况。结果 A组缺损区在成骨活跃程度、再生骨量等方面均显著优于其他组，血管束发出分支向移植骨内长入，血管再生旺盛，其骨缺损得到了较彻底的修复。B组在BMP-2基因诱导下成骨速度和质量优于C组；而D组缺损内主要形成纤维组织。结论 BMP-2基因治疗联合血管束植入具有良好的成骨及血管化效果，对骨不连、长段骨缺损的治疗具有重要意义。     

组织工程软骨移植物修复兔关节软骨缺损

目的　观察组织工程软骨移植物修复兔关节软骨缺损的效果。　方法　经软骨起源诱导后的兔骨髓间质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs),与牛Ⅰ型胶原及人纤维蛋白相混合制成组织工程软骨移植物。60只5个月龄的日本大耳白兔均分为软骨移植物组、单纯载体对照组和空白对照组,观察各组修复兔股骨髁关节软骨全层缺损的效果。　结果　软骨移植物组12周时已形成正常厚度的软骨层及完整的软骨下骨板,O'drilscoll组织学评分18.22±2.45,Ⅱ型胶原含量97.9%,甲苯胺蓝变色反应表明其与周围正常软骨无明显区别,为透明软骨组织修复。而对照组12周时为纤维软骨修复,后期为纤维组织和板层骨修复。　结论　该组织工程软骨移植物作为软骨移植的替代物是可行的。     

99Tcm-MDP骨显像在肺癌骨转移疗效观察中的应用

目的：应用99Tcm-MDP骨显像对肺癌骨转移患者的治疗效果进行分析，观察其疗效差异。方法：对178例肺癌患者，在系统治疗前均行99Tcm亚甲基二膦酸盐（99Tcm-MDP）全身骨显像；85例骨显像阳性患者，单纯放疗40例。综合治疗（放疗同期化疗）45例，在治疗后2月复查骨显像．用统计学方法分析显像结果，对肺癌骨转移的治疗效果进行评价。结果：①单纯放疗组完全缓解（CR）5例，部分缓解（PR）12例，有效率（CR＋PR）为42．5％；综合治疗组分别为7例。17例，53．3％。两组比较有效牢无显著性差异（P〉0.05）。②综合治疗组中腺癌骨转移病灶有效率45%（9／20）；小细胞癌为80％（12／15）；鳞癌则为30％（3／10）。三种病理类型肺癌骨转移灶综合治疗的有效率差异有显著性（P〈0.05）。其中小细胞癌较腺癌、鳞癌骨转移灶疗效好（P均〈0．05）。③接受综合治疗的患者骨显像共有近期疗效可评价者258个病灶，其中胸部、脊椎、骨盆、四肢和颅骨分别为145个（56．20％）。57个（22．09％），34个（13．18％）。22个（8．53％）。复查骨显像有效率分别为65．52％（95／145）、63．16％（36／57）、58．82％（20／34）、54．55％（12／22），无显著性差异（P〉0．05）。结论：单纯放疗和放化疗联合均可有效治疗骨转移。不同病理类型患者应用综合治疗后效果有差异．而不同部位之问疗效无差异。应用99Tcm-MDP骨显像可对肺癌骨转移疗效进行较好观察。     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66/成骨细胞/血管内皮生长因子165组织工程骨修复骨缺损再血管化与成骨活性

目的 探讨以转染血管内皮生长因子165(vascular endothelial growth factor,VEGF165)基因的成骨细胞为种子细胞复合纳米网孔羟基磷灰石/聚酰胺66(nano-hydrxyapatite crystal/polyamide 66,n-HA/PA66)支架,构建的n-HA/PA66/成骨细胞/VEGF165组织工程骨修复兔桡骨缺损早期快速再血管化和成骨的能力。 方法 选新西兰大白兔56只,采用随机数字表法分成A、B两组,制作双侧桡骨骨缺损模型。A1组：将n-HA/PA66复合材料植入A组左侧骨缺损;A2组：将n-HA/PA66/ VEGF165复合材料植入A组右侧骨缺损;B1组：将n-HA/PA66/成骨细胞/VEGF165复合材料植入B组左侧骨缺损;B2组：将n-HA/PA66/成骨细胞复合材料植入B组右侧骨缺损。术后2,4,8,12周进行大体观察,数字X线摄片(DR)、组织学切片、血管计数、扫描电镜观察。 结果 B1组各个时相点各种观察指标均表明其成骨活性及再血管化明显优于其他各组,差异有统计学意义(P＜0.05)。A1、A2组成骨活性及再血管化远不如B1、B2组,A1、A2两组之间差异无统计学意义。 结论 n-HA/PA66/成骨细胞/VEGF1 65组织工程骨具有良好的诱导成骨作用,在早期骨愈合中能促进新生血管快速形成,加快骨缺损的愈合。     

Recent advances in bone marrow scanning

Interest in bone marrow scanning has been renewed as the result of the development of radiopharmaceuticals for evaluating specific aspects of bone marrow anatomy, physiology and pathology. This article provides a brief review of bone marrow structure, blood flow and function essential to the understanding of basic principles of bone marrow radionuclide imaging. The prospects and limitations of imaging haematopoietic bone marrow in man using indium 111 chloride, technetium-99m (^99mTc)-labelled microcolloid or^99mTc-labelled monoclonal antigranulocytic and antimyelocytic antibodies are discussed in more detail. The technical aspects of bone marrow scintigraphy are presented. Results of more recent studies evaluating bone marrow scanning in circulatory, inflammatory and in systemic haematological disorders are summarized. Special attention is paid to the concept of bone marrow micrometastases and its implications for the follow-up of patients with malignant tumours. Recent results suggest that immunoscintigraphy of bone marrow may provide a novel and sensitive approach for establishing the presence and extent of bone marrow infiltration.     

Evaluation of bone graft viability

Radionuclide bone single photon emission computed tomography (SPECT) scintigraphy is an excellent method for the assessment of the vascular patency and bone viability. The scintigraphic findings are important in the management of microvascularized bone grafts used in the reconstruction of bone defects. These living bone grafts are necessary when the blood supply at the host site has been compromised as a result of radiation therapy or when the bone defect is greater than 6 cm. Bone scintigraphy is unique because the uptake of radiopharmaceutical is dependent both on an adequate delivery system and a living network of osteocytes. SPECT scintigraphy provides improved imaging characteristics and structural detail of the grafted bone. Eleven patients with microvascularized bone grafts to the mandible demonstrated marked bone reaction of the entire bone graft in the postoperative period. The accumulation of radiolabelled 99mTc methylene diphosphonate (MDP) correlated extremely well with postoperative findings and clinical response. SPECT bone scintigraphy was a safe, simple and effective method for the assessment of both patency of anastomosed blood vessels and the metabolic viability of the microvascularized bone graft.     

血管内皮祖细胞促血管化组织工程骨修复兔大段骨缺损的效果评价

目的 评价血管内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)促血管化组织工程骨修复兔桡骨大段骨缺损的效果.方法 选用68只新西兰大耳白兔,以数字随机法分为3组.实验组:EPCs+经成骨诱导的骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)+脱钙骨基质(decalcified bone matrix,DBM);自身对照组:BMSCs+DBM;阴性对照组:单纯DBM.将上述材料置入桡骨中段15 mm骨缺损区,术后12,16周摄X线片行骨密度、组织学光镜、骨钙素免疫组化染色及生物力学测试.结果 实验组的骨痂生长、塑形、髓腔再通、骨愈合速度及力学强度等方面均明显优于对照组.结论 EPCs促血管化组织工程骨成骨能力强,能有效促进骨愈合,是修复大段骨缺损的有效方法.     

Microvascularized fibular graft for mandibular reconstruction: detection of viability by bone scintigraphy and SPECT

Bone allografts are often used in reconstructive mandibular surgery, generally after extensive oncologic resection, post-traumatic pseudoarthrosis, or osteomyelitis. Vascularized fibular bone grafts have advantages compared with other bone grafts in the restoration of the contour and function of defective mandibles. Bone scintigraphy is often used to assess bone revascularization, because positive uptake of Tc-99m hydroxy methylene diphosphonate (HDP) reflects patent anastomoses and viability of the grafted bone. Mandibular reconstruction with a free fibular flap was performed in 11 patients. Bone scintigraphy and SPECT were applied in the follow-up of eight patients. The grafts were assessed semi-quantitatively using a six-grade scoring system based on a comparison of tracer uptake in the graft and in the calvarium. Complications were observed in one graft. Planar scintigrams showed a tracer uptake greater than grade 5 in grafts with an uncomplicated course. SPECT was performed in addition to planar imaging in two patients who had greater graft uptake. A lack of tracer uptake was observed in the failed graft. Bone scintigraphy performed within the first week after the mandibular reconstruction is a useful tool to monitor the viability and early complications of microvascularized fibular grafts and plays an important role in the decision-making process during repeated surgical exploration. SPECT is more sensitive than planar imaging for assessing graft viability.