假体磨损微粒引起骨溶解的初步实验研究

建立一个微粒物质刺激假体周围骨溶解的兔动物模型，以便研究假体磨损微粒在无菌性松动中所起的作用。通过兔膝关节在股骨髁间逆向植入1枚骨圆针，随后每隔2周向膝关节腔内注入超高分子聚乙烯微粒，12周后回收局部组织。组织学检查发现骨圆针周围纤维结缔组织膜形成，含有大量组织细胞，并可见骨吸收现象。对照侧膝关节未注入微粒，则在骨圆针周围形成一层新生骨，未见结缔组织形成及骨吸收。实验证实超高分子聚乙烯微粒是引起假体骨溶解的重要原因。     

人工髋关节无菌性松动病因分析

8例因松动行翻修术的人工髋关节，手术时取假体周围的界膜组织，另取8例骨折内固定物周围疤痕组织进行病理检查。结果：在松动假体周围的界膜中发现大量的磨损颗粒、组织细胞增生及溶骨因子。而骨折内固定物周围的疤痕组织主要为纤维组织。认为假体使用过程中磨损产生的磨损颗粒激活炎性细胞产生溶骨因子，是导致假体无菌性松动的重要原因之一。     

3种磨损颗粒对体外原代培养人成骨细胞的作用

目的比较3种不同磨损颗粒对体外原代培养人成骨细胞的作用。方法PE颗粒、TI-6A1—4V颗粒、Co-Cr-Mo颗粒加入体外原代培养的人成骨细胞，噻唑蓝(MTT)比色试验检测细胞存活和生长。用酶联免疫检测仪在490nm波长处测定其吸光度值，可间接反映活细胞数量。结果不同浓度、不同磨损颗粒对原代培养成骨细胞成活无明显影响。结论不同浓度、不同磨损颗粒对原代培养成骨细胞成活无明显影响，表明人工关节松动中磨损颗粒的骨溶解作用是通过其它途径起作用的。     

磨损颗粒引发人工关节假体松动机制的研究

人工关节置换是治疗晚期骨关节炎的有效方法,能达到解除关节疼痛、重建活动功能的目的。人工关节置换面临的难题之一是人工关节的使用寿命和远期疗效,而关节假体无菌性松动是影响人工关节长期稳定性、减少人工关节使用寿命的主要原因。人工关节无菌性松动的原因除了假体设计、手术技术、假体微动等力学因素以外,还有假体材料及其产生的磨损颗粒等生物学因素。     

血管内皮生长因子在磨损颗粒诱导骨溶解中的作用研究

运用小鼠植骨气囊模型,观察局部注射血管内皮生长因子(VEGF)及VEGF抑制剂bevacizumab对磨损颗粒诱导骨溶解的影响,进一步探讨VEGF在人工关节无菌性松动中的作用。方法将40只小鼠按随机数字表法分成空白对照组、颗粒组、VEGF刺激组、VEGF抑制组,每组10只。在小鼠背部皮下注射无菌空气形成气囊,继而将近交系小鼠(10只)颅骨片植入气囊。在颗粒组、VEGF刺激组、VEGF抑制组小鼠气囊内注入磨损颗粒,空白对照组则注入PBS。气囊植骨后隔天分别在VEGF刺激组和VEGF抑制组小鼠气囊内注入重组人血管内皮生长因子(rh-VEGF)和bevacizumab进行干扰,颗粒组和空白对照组则注入生理盐水。植骨2周后取囊壁和植入颅骨组织进行HE染色检测炎症反应情况及骨片吸收情况;采用抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察破骨细胞的分化成熟情况;取组织匀浆液应用ELISA方法检测炎性细胞因子IL-1β、TNF-α浓度;qRT-PCR进一步检测炎性细胞因子IL-1β、TNF-αmRNA表达水平。结果磨损颗粒诱导囊壁产生明显炎症反应及骨溶解。颗粒组囊壁厚度、细胞密度及TNF-α、IL-1β等炎性因子表达均较空白对照组明显增加(均P<0.05),局部注射VEGF进一步促进磨损颗粒诱导囊壁产生炎症反应及骨溶解,而bevacizumab则使囊壁炎症反应及骨溶解受到了明显抑制。结论磨损颗粒在体内可以诱导VEGF的表达,而VEGF抑制剂可抑制其诱导的炎症反应及骨溶解。     

人工关节置换术后假体无菌性松动的研究进展

全球每年约有150万因退变性和炎症性关节炎导致的关节失功能患者进行人工关节置换术[1].人工关节置换术作为关节终末期疾病和老年股骨颈骨折的治疗手段,明显提高了患者的生活质量.     

关节置换术后假体周围粒子与假体松动的研究进展

假体置换术后假体周围发生的骨溶解导致的假体无菌性松动是引起人工关节置换失败的主要原因之一,磨损颗粒可以刺激巨噬细胞等多种细胞产生各种不同的细胞因子,同时活化破骨细胞和抑制成骨细胞。目前研究的热点是研究磨损颗粒引起骨溶解过程中的信号传导通路,而治疗和预防磨损颗粒引起的人工关节松动方面仍然处于实验阶段。本文就磨损颗粒对于成骨细胞和破骨细胞作用的机制及影响因素进行了综述。     

人工关节无菌性松动机制及其药理学研究现状

20世纪60年代,Charnley发明了人工全髋关节置换手术.到目前为止,关节置换已经使全世界数百万患者的关节功能得以恢复.随着假体设计在对抗感染、抗疲劳以及与骨骼固定等方面的显著改进,无菌性松动已成为人工关节置换手术后远期失败的主要原因之一[1].骨水泥的使用一度被认为是引起假体松动的主要原因[2].     

低强度超声对颅骨溶解模型小鼠磨损颗粒诱导的骨溶解效应的影响

目的:探讨低强度超声在小鼠颅骨溶解模型中对破骨细胞增殖分化的干预,为临床治疗关节松动提供理论依据。方法：选择30只BALB/c小鼠,按随机数字表法分为空白对照组、颗粒组和超声组,每组10只。采用改良磨损颗粒法复制小鼠颅骨溶解模型,在术后15 d获取小鼠颅顶骨骨组织标本,HE染色观察炎细胞渗出量和骨溶解面积变化;扫描电镜检测骨片吸收陷窝面积百分比;抗酒石酸酸性磷酸酶染色（TRAP）观察破骨细胞增殖分化;免疫组织化学染色定位观察损伤骨组织中骨保护素（OPG）的表达变化。结果：HE染色,与空白对照组比较,颗粒组和超声组炎细胞渗出量和骨溶解面积明显增加（P<0.01）;与颗粒组比较,超声组骨溶解面积明显降低（P<0.05）,而2组炎细胞渗出量比较差异无统计学意义（P>0.05）。扫描电镜,超声组骨片吸收陷窝面积百分比显著低于颗粒组（P<0.01）。TRAP染色,超声组破骨细胞数量明显低于颗粒组（P<0.01）。免疫组织化学,超声组OPG阳性细胞数明显高于颗粒组及空白对照组（P<0.05）。结论：低强度超声能抑制小鼠颅骨溶解模型中破骨细胞的增殖分化,有效降低聚乙烯磨损颗粒所致的骨溶解效应,从而增强关节假体周围骨的密度和强度,降低关节松动的发生率。     

骨保护素抑制小鼠植骨气囊模型中聚乙烯磨损颗粒诱导的溶骨效应

目的 运用小鼠植骨气囊模型,研究骨保护素(osteoprotegerin,OPG)减少破骨细胞骨破坏的吸收效应.方法 在小鼠背部注入空气形成气囊,取同源小鼠的颅骨植入气囊内制作气囊模型.实验分成3组:空白组(气囊内注入生理盐水)、颗粒组(气囊注入聚乙烯颗粒和生理盐水)、OPG组(气囊内注入聚乙烯颗粒和OPG).3周后取...     

IL-4与骨保护素联合抑制聚乙烯磨损颗粒诱导的溶骨效应

目的运用小鼠植骨气囊模型,研究白介素-4(IL-4)与骨保护素(OPG)联合减少骨破坏吸收防治人工关节松动的效应。方法在小鼠背部注入空气形成气囊,取同源小鼠的颅骨植入气囊内。将已制成的气囊模型小鼠分成3组:对照组(气囊注入聚乙烯颗粒及生理盐水);IL-4组(气囊内注入聚乙烯颗粒及IL-4);联合组(气囊内注入聚乙烯颗粒、IL-4及OPG),3周后取囊壁和植入颅骨组织进行HE染色检测炎症反应情况及炎症细胞渗出量;取组织匀浆液应用ELISA方法检测炎性细胞因子(IL-1、TNF)浓度;抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察破骨细胞的分化成熟情况;应用扫描电镜检测骨片吸收情况。结果(1)HE染色检测炎症细胞渗出量IL-4组、联合组明显少于对照组(P<0.05)。(2)ELISA法检测炎性细胞因子(IL-1、TNF)浓度IL-4组与联合组均明显少于对照组(P<0.05)。(3)抗酒石酸酸性磷酸酶染色阳性区域与视野面积的百分比IL-4组与联合组明显少于对照组,且联合组较IL-4组染色面积也有显著减少(P<0.05)。(4)应用扫描电镜检测骨片吸收陷窝面积与视野面积的百分比IL-4组与联合组明显少于对照组;且联合组较IL-4组的骨片吸收面积有显著减少。讨论证实IL-4不仅能明显减轻炎症情况,并且能明显减少破骨细胞的激活、骨破坏吸收情况,抑制聚乙烯磨损颗粒所致的骨吸收效应。IL-4与OPG联合应用于小鼠植骨气囊模型中,其抑制骨吸收效应更加明显。     

NBD多肽与OPG联合抑制聚乙烯磨损颗粒诱导的溶骨效应

目的运用小鼠植骨气囊模型,研究NBD多肽、NBD多肽联合骨保护素(osteoprotegerin,OPG)减少骨破坏吸收防治人工关节松动的效应。方法在小鼠背部注入空气形成气囊,取同源小鼠的颅骨植入气囊内。将已制成的气囊模型的小鼠分成3组:NBD多肽组(气囊内注入聚乙烯颗粒及NBD多肽);联合组(气囊内注入聚乙烯颗粒、NBD多肽及OPG);对照组(气囊注入聚乙烯颗粒及生理盐水)。3周后取囊壁和植入颅骨组织进行HE染色检测炎症反应情况及炎症细胞渗出量;取组织匀浆液应用ELISA方法检测炎性细胞因子(IL-1、TNF)浓度;抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察破骨细胞的分化成熟情况;应用扫描电镜检测骨片吸收情况及RT-PCR检测破骨细胞骨吸收相关基因Ⅱ型碳酸酐酶(CA-Ⅱ)mRNA表达水平。结果①HE染色检测炎症细胞渗出量NBD多肽组(870±236)、联合组(820±198)明显少于对照组(3 325±467)(P<0.05)。②ELISA法检测炎性细胞因子(IL-1、TNF)浓度NBD多肽组[(138.34±2.32)、(156.14±4.17)]与联合组[(129.32±4.62)、(148.78±5.36)]均明显低...     

骨水泥和非骨水泥固定假体周围骨溶解X线征象差异与磨损颗粒关系的初步分析

探讨不同固定方式假体周围骨溶解X线征象差异与磨损颗粒迁移特点及其易聚积部位之间的联系 ,分析磨损颗粒在假体无菌性松动中的作用。方法 :观察因无菌性松动行翻修术的 39个国产人工髋关节术前X线片 ,按部位及固定方式分组统计假体周围不同区域衬性和膨胀性骨溶解的发生率 ,并测算溶骨带宽或溶骨面积。结果 :非骨水泥固定髋臼假体周围各区 (Delee分区法 )衬性骨溶解发生率明显高于骨水泥固定组 (P <0 0 5 ) ,溶骨带宽以三区最重 (P <0 0 5 )并大于骨水泥固定组对应区 (P <0 0 5 ) ;膨胀性骨溶解以三区发生率最高 (P <0 0 5 ) ,但两种固定方式各对应区之间发生率及溶骨面积均无显著性差异 (P >0 0 5 )。柄周衬性骨溶解宽度人工股骨头组除一、四区 (Gruen分区法 )、全髋关节组除三、四区无显著性差异 (P >0 .0 5 )外 ,其它各对应区均以骨水泥固定组较重 (P <0 .0 5 ) ;膨胀性骨溶解发生率以一、七区最高 (P <0 .0 5 ) ,两种固定方式各对应区之间溶骨面积差异无显著性意义 (P >0 .0 5 )。结论 :无菌性松动假体周围骨溶解的发生部位及严重程度与磨损颗粒迁移和聚集的部位有关 ,固定方式不同骨溶解的X线表现亦有差异。阻断磨损颗粒的扩散可能是防止骨溶解发生的有效方法之一。     

UHMWPE颗粒导致假体无菌性松动模型的建立

目的：建立超高分子质量聚乙烯（UHMWPE）颗粒导致的人工关节无菌性松动动物模型.方法：将12只平均体质量3kg的雌性新西兰大白兔随机平分为实验组和对照组,两组均向左侧胫骨髓腔竖直植入羟基磷灰石（HA）涂层假体.实验组于植入前向假体表面均匀涂抹25μgUHMWPE颗粒,对照组不做处理.术后12wk回收标本行骨组织形态学、生物力学以及影像学测量,评估新模型效果.结果：同对照组相比,实验组的骨皮质厚度、生物力学固定强度、骨-假体接触率、假体周围骨体积分数、骨矿化水平和假体周围骨密度均有所下降.结论：成功建立了假体表面涂抹UHMWPE颗粒诱导新西兰大白兔人工关节假体无菌性松动的动物模型.     

重组人骨形态发生蛋白2缓释体对铬磨损颗粒诱导的溶骨效应的影响

目的建立大鼠植骨气囊模型,观察在不同浓度重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)缓释体干预下气囊内组织的破骨细胞分化因子(RANKL)、骨破坏素(OPG)表达情况。方法在大鼠背部注入空气形成气囊,取同源大鼠的颅骨植入气囊内。将已制成的植骨气囊模型大鼠分成5组:空白组、铬颗粒组、50μg/L rhBMP-2缓释体+铬颗粒组、100μg/L rhBMP-2缓释体+铬颗粒组和200μg/L rhBMP-2缓释体+铬颗粒组。各组分别用药处理,2周后取出囊腔内组织进行RANKL、OPG的Wester-blot、Rt-PCR检测,并对囊腔内骨片行TRAP染色,用计算机图像分析技术测定骨片破骨细胞染色面积,进行药效评价。结果 RANKL、OPG在各组囊腔组织中均有表达。骨片破骨细胞染色面积、RANKL、OPG的Wester-blot和RT-PCR结果及RANKL/OPG值,在铬颗粒组中明显高于其他4组(P<0.05);在3个rhBMP-2缓释体干预组内,随着rhBMP-2缓释体浓度增高呈递减趋势,组间差异均有统计学意义(P<0.05);在空白组和200μg/L rhBMP-2缓释体+铬颗粒组间未见明显差异(P>0.05)。结论大鼠植骨气囊模型成功的模拟了人工关节无菌性松动的生物学和组织学特征。铬颗粒可以引起RANKL/OPG值升高,促进溶骨;rhBMP-2缓释体通过降低RANKL/OPG值,从而促进成骨、抑制骨吸收效益。     

盐溶法构建磨损颗粒诱导小鼠颅骨溶解模型方法的建立及评价

目的：探讨构建新型磨损颗粒诱导的骨溶解模型,为研究人工关节无菌性松动提供简单、方便的实验动物模型。方法：制备无菌盐包埋磨损颗粒;采用随机数字表法将50只BALB/c小鼠分为空白对照组、纯盐组、气囊植骨组和盐包埋磨损颗粒组,其中气囊植骨组20只,其他各组10只;气囊植骨组小鼠术后21 d,余3组术后14 d获取小鼠颅骨组织标本,HE染色观察炎细胞渗出量和骨溶解面积;扫描电镜观测骨片吸收陷窝面积百分比;抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色检测破骨细胞增殖分化。结果：HE染色,与空白对照组和纯盐组比较,气囊植骨组和盐包埋磨损颗粒组小鼠的炎性细胞渗出量、骨溶解面积明显增大（P<0.01）;与气囊植骨组比较,盐包埋磨损颗粒组小鼠TRAP染色破骨细胞数量明显增多（P<0.01）;扫描电镜观察,盐包埋磨损颗粒组小鼠骨片吸收陷窝面积百分比显著高于气囊植骨组（P<0.01）。结论：盐溶法是一种简单、经济、快速准确的构建小鼠颅骨溶解模型方法,能够真实模拟人工关节松动发生的病理过程。