自控微动带锁髓内钉内固定对骨折愈合影响的扫描电镜观察与生化分析

目的:观察自控微动带锁髓内钉[AMLN]内固定对骨折愈合的影响及机制。方法:对12只山羊两侧股骨干横断截骨,分别采用AMLN和GK钉固定,术后7、14、28、56d分批处死,行生物化学测量,扫描电镜观察。结果(1)电镜观察术后7～14d AMLN固定组骨痂丰富、层叠状有序排列,骨小梁的吸收陷窝内有胶原纤维不断形成;术后28～56d骨胶原纤维在吸收陷窝内外形成丰富,互相平行束状排列,与骨干主应力轴相一致,骨吸收和骨生成活跃,骨塑形改建迅速,哈佛氏系统结构完整,结构网架在骨质钙盐结晶沉积下十分坚韧;而GK钉固定组则无上述特征现象发生;(2)AMLN钉固定组的骨痂胶原、不溶性胶原、钙、磷含量均高于GK钉固定组(P<0.05)。结论:AMLN钉固定使骨折端局部稳定、有轴向生理性应力刺激与应力传导,增加了成骨细胞的代谢活性,使骨小梁沿压应力轴线发育,促进了骨胶原生成、骨盐的沉积及转化、骨痂的形成和强度的提高,加快了骨质重建的速度。     

自控微动带锁髓内钉内固定对骨折愈合影响的扫描电镜观察与生化分析

目的观察自控微动带锁髓内钉[AMLN]内固定对骨折愈合的影响及机制.方法对12只山羊两侧股骨干横断截骨,分别采用AMLN和GK钉固定,术后7、14、28、56d分批处死,行生物化学测量,扫描电镜观察.结果(1)电镜观察术后7～14d AMLN固定组骨痂丰富、层叠状有序排列,骨小梁的吸收陷窝内有胶原纤维不断形成;术后28～56d骨胶原纤维在吸收陷窝内外形成丰富,互相平行束状排列,与骨干主应力轴相一致,骨吸收和骨生成活跃,骨塑形改建迅速,哈佛氏系统结构完整,结构网架在骨质钙盐结晶沉积下十分坚韧;而GK钉固定组则无上述特征现象发生;(2)AMLN钉固定组的骨痂胶原、不溶性胶原、钙、磷含量均高于GK钉固定组(P＜0.05).结论AMLN钉固定使骨折端局部稳定、有轴向生理性应力刺激与应力传导,增加了成骨细胞的代谢活性,使骨小梁沿压应力轴线发育,促进了骨胶原生成、骨盐的沉积及转化、骨痂的形成和强度的提高,加快了骨质重建的速度.     

自控微动带锁髓内钉内固定对骨折愈合影响的扫描电镜观察与生化分析

目的:观察自控微动带锁髓内钉[AMLN]内固定对骨折愈合的影响及机制.方法:对12只山羊两侧股骨干横断截骨,分别采用AMLN和GK钉固定,术后7、14、28、56d分批处死,行生物化学测量,扫描电镜观察.结果(1)电镜观察术后7～14d AMLN固定组骨痂丰富、层叠状有序排列,骨小梁的吸收陷窝内有胶原纤维不断形成;术后28～56d骨胶原纤维在吸收陷窝内外形成丰富,互相平行束状排列,与骨干主应力轴相一致,骨吸收和骨生成活跃,骨塑形改建迅速,哈佛氏系统结构完整,结构网架在骨质钙盐结晶沉积下十分坚韧;而GK钉固定组则无上述特征现象发生;(2)AMLN钉固定组的骨痂胶原、不溶性胶原、钙、磷含量均高于GK钉固定组(P＜0.05).结论:AMLN钉固定使骨折端局部稳定、有轴向生理性应力刺激与应力传导,增加了成骨细胞的代谢活性,使骨小梁沿压应力轴线发育,促进了骨胶原生成、骨盐的沉积及转化、骨痂的形成和强度的提高,加快了骨质重建的速度.     

自控微动带锁髓内钉内固定对骨折愈合影响的组织学实验研究

目的 :探讨自控微动带锁髓内钉 (AMLN )固定后骨折局部的组织学改变对骨折愈合的影响及机制。方法 :对 1 2只山羊两侧股骨干横断截骨 ,分别采用AMLN和GK钉内固定 ,术后 1、 2、 4、 8周分批处死 ,行组织学观察。结果 :AMLN钉能以微动间歇性应力方式促进骨折愈合 ,骨外膜骨痂、桥梁骨痂能早期加速形成 ,并逐渐连接骨痂、封闭骨痂 ,使皮质骨松化 ,骨小梁坚韧 ,提高了骨的结构力学特性 ,缩短了愈合周期 ,明显优于GK钉固定。骨痂的定量分析表明 ,两者具有显著性差异 (P <0 .0 5)。结论 :AMLN钉内固定所建立的局部有应力、应变产生及轴向应力传导的生物力学环境 ,可以调控成骨细胞与破骨细胞的活性平衡 ,骨折边愈合边改建边塑形 ,增加了骨折愈合的速度和质量     

自控微动带锁髓内钉内固定对骨折愈合影响的X线平片及微血管造影观察

目的 :探讨自控微动带锁髓内钉 (AMLN )固定对骨折愈合的影响及机制。方法 :对 12只山羊两侧股骨干横断截骨 ,分别采用AMLN和GK钉固定 ,术后 7、 14、 2 8、 5 6d分批处死 ,行X线平片、微血管造影及皮质骨的血流量变化检测。结果 :AMLN固定组 ,骨痂早期数量多 ,密度高连续无中断 ,中、后期骨痂质量好 ,成熟程度高 ,骨折边愈合边改建边塑形 ,与此功能相适应 ,皮质骨骨痂内血管丰富 ,5 6d后血管基本恢复正常 ,血管均匀且扩张消失。GK钉固定组 ,骨痂数量少 ,密度低不连续有中断现象 ,骨痂内血管管径细 ,排列紊乱 ,吻合程度比较差。血液流量前者明显优于后者 ,14d后两者相差 43 % (P <0 .0 5 )。结论 :AMLN内固定所建立的有间歇性动应力刺激与传导的生物力学环境 ,使皮质骨骨痂内血管形成及血运丰富 ,骨痂的形成和强度提高 ,加快了骨质重建的速度。     

骨质疏松性骨折愈合的细胞学观察

目的为了解骨质疏松性骨折愈合的过程及期问的细胞学变化情况。方法切除成年雌犬双侧卵巢，造成绝经后骨质疏松症模型，并人为造成胫骨骨折用螺钉内固定，以观察骨折愈合情况。结果发现骨质疏松性骨折后两周左右，骨折骨小梁表面及周围有大量大小不等的圆形细胞增殖，骨吸收陷窝内有胶原纤维形成，但比较稀疏、紊乱。在骨折塑形改造期，破骨细胞性骨吸收活动显得异常活跃，而成骨细胞性骨形成显得异常微弱。结论骨质疏松性骨折的治疗，不但要使骨折良好复位，坚强固定，而且在骨折塑形改造期，更应该促进成骨细胞的活性，降低破骨细胞活性，使骨形成增加，骨吸收减少。     

骨质疏松症骨折愈合的扫描电镜观察

为了解骨质疏松症骨折愈合过程,通过对30例骨质疏松症患者股骨粗隆间骨折愈合过程进行扫描电镜观察,结果发现骨质疏松症骨折后两周左右时:骨折骨小梁表面及周围有大量大小不等的卵圆形细胞增殖,骨吸收陷窝内有胶原纤维形成,但比较稀疏、紊乱。在骨折塑形改造期,破骨细胞性骨吸收活动显得异常活跃,而成骨细胞性骨形成显得异常微弱,骨形成滞留于骨吸收向骨形成转换期,称为Cement line现象,致使骨质疏松症骨折愈合塑形改建期,松质骨小梁变细、穿孔、离断,骨强度明显进一步下降。认为骨质疏松症骨折的治疗,不但要使骨折良好复位,坚强固定,而且在骨折塑形改造期,更应该促进成骨细胞的活性,使骨形成加快,抑制破骨细胞的活性,使骨吸收减少。扫描电镜是研究骨质疏松症骨折骨组织形态学、成骨细胞和破骨细胞的形态学变化、骨动力、骨细胞功能和骨细胞活动的一种高精度灵活性强的有效工具。     

骨质疏松症骨折愈合的扫描电镜观察

为了解骨质疏松症骨折愈合过程，通过对３０例骨质疏松症患者股骨粗隆间骨折愈合过程进行扫描电镜观察，结果发现骨质疏松症骨折后两周左右时：骨折骨小梁表面及周围有大量大小不等的卵圆形细胞增殖，骨吸收陷窝骨有胶原纤维形成，但比较稀疏，紊乱。在骨折塑形改造期，破骨细胞性骨吸收活动显得异常活跃，而成骨细胞性骨形成显得异常微弱，骨形成滞留于骨吸收向骨形成转换期，称为Ｃｅｍｅｎｔ ｌｉｎｅ现象，致使骨质疏松症骨折愈     

天鹅型形状记忆合金接骨器对实验性骨折愈合中皮质骨胶原构筑与力学性能的影响

目的探讨天鹅型形状记忆合金接骨器(SMC)对实验性骨折愈合中皮质骨胶原构筑和力学性能的影响。方法45只新西兰大白兔双侧肱骨干截骨后,随机选取一侧用SMC固定,另一侧用4孔动力加压接骨板(DCP)固定;分别于术后2、4、8、16、32周各处死9只动物取材,4只用于扫描电镜观察固定段皮质骨胶原构筑的变化,5只用于骨干扭转生物力学性能的测定。结果SMC组在整个固定过程中,皮质骨结构与正常对照组相比无明显变化。而DCP组术后4周,胶原排列出现稀疏,局部有小吸收陷窝形成;术后8周时,胶原排列紊乱,且有多个吸收腔形成;术后16周时,胶原纤维出现中断;术后32周,骨质疏松化更加明显。术后2周时,两组肱骨骨断端尚未形成骨性连接,不能测得力学数据。术后4～32周,SMC组骨折愈合部位的扭转刚度明显优于DCP组,差异有统计学意义(F= 5．468,P＜0．05)。术后16周,SMC组骨折愈合部位的力学性能即接近正常,而DCP组术后16周扭转刚度即不再增加。结论SMC具有材料特性和几何构型上的优势,对骨干不产生应力遮挡效应,而且能有效防止骨质疏松的发生,使骨的力学性能尽早恢复。     

PDLLA混合壳聚糖可吸收髓内钉固定兔胫骨骨折的实验研究

目的 探讨可吸收消旋聚乳酸(PDLLA)混合壳聚糖髓内钉固定兔胫骨骨折的愈合情况,了解其对骨折的影响.方法 通过荧光学与影像学的方法观察组织反应和骨折愈合过程中的变化.选取健康新西兰白兔40只,随机分为A、B、C、D组.于左胫骨粗隆下3～5 cm处造成横行骨折模型,行PDLLA混合壳聚糖可吸收髓内钉内固定并于术后2、4、8、12周时分别摄取X线片后予处死,进行大体观察、影像学和组织学检查比较.结果 所有实验动物切口愈合良好,无皮下积液及窦道形成,可吸收PDLLA混合壳聚糖髓内钉无折断和变形,无骨折不愈合及畸形愈合.所有实验组术后2周X线片示无明显骨痂影像,术后4周起X线片复查可见骨痂生长,骨痂呈长梭形,无明显絮状影,术后8～12周骨痂呈现长梭形、密度增高影像.组织学观察哈弗系统建立形态发生,骨小粱形成,生发层成骨细胞大量存在,但无黄色荧光,结果符合正常骨愈合过程.结论 可吸收PDLLA混合壳聚糖髓内钉固定兔胫骨骨折愈合机制、时间和方式与正常骨愈合相一致,不影响骨折的正常愈合过程,具有组织相容性好,无明显组织不良反应特点,是骨折理想内固定材料.     

Effect of autocontrol micromotion intramedullary interlocking nail on fracture healing： an experimental study

Objective: To investigate the effect of autocontrol micromotion locking nail ( AMLN ) on experimental fracture healing and its mechanism. Methods: 16 goats undergoing both sides of transverse osteotomy of the femoral shafts were fixed intramedullary with AMLN and Gross-Kempf (GK) nail, respectively. The follow-up time was 7, 14, 28 and 56 days. Roentgenographic, biomechanical, histological, scanning electromicroscopic and biochemical analyses were done. Results: (1) The strength of anticompression, antiflexion and antitorsion in the fractural end in the AMLN-fixed group was higher than that of GK nail-fixed group; whereas, the rate of stress shelter in the fractured end decreased significantly (P<0.01). (2) The content of the total collagen, insoluble collagen, calcium and phosphate in the AMLN-fixed group was higher than that in the GK nail-fixed group (P<0.05). (3) Histological observation and quantitative analysis of calluses revealed that AMLN could promote the growth of bridge calluses and periosteum calluses. Hence the facture healing and remolding process achieved early, which was much better than traditional GK nail fixation. (P<0.05). (4) 7-14 days postoperation, the calluses of AMLN-fixed group was flourish and camellarly arranged and the collagen fibril formed constantly in the absorption lacuna of bone trabecula. 28-56 days postoperation, the collagen fibril was flourish around the absorption lacuna and was parallel to the bone's longitudinal axis. Active bony absorption and formation were seen, so was remolding and rebuilding. Haversian system was intact and the bony structural net was very tenacious because of the deposition of calcium salt. None of the above findings was observed in the GK nailfixed group. Conclusions: The design of AMLN accords well with the plastic fixation theory. As the geometry ametabolic system constituted by the intramedullary fixation instruments and the proximal and distal end of the fracture is very firm and stable, the disturbance to the physical stress distributed in the fractural end is light. The generation and conduct of the intermittent physical stress between the fractural parts could reach the balance between stress conduct and stress protection. The feature that the healing and remolding take place at the same time speeds up the fractural healing process.     

The effect of micromovement on callus formation

Micromovement at fracture sites is known to promote callus formation and bridging of the bony fragments. The present study was conducted to identify the suitable amount of micromovement, and to analyze the location and timing of callus proliferation. A standardized transverse osteotomy, in the right metatarsus of 32 sheep, was used as a fracture model. The osteotomy was externally fixed with a special ring fixator, which allowed axial micromovements of defined sizes. The animals were divided into four groups, with gaps of 2 mm and 6 mm, and micromovements of 0.3 mm and 0.7 mm, respectively. The labeling of new bone formation was performed by the intravenous injection of calcein green in the fourth week and tetracycline in the eighth week. Nine weeks postoperatively the sheep were killed. The explanted metatarsals were radiographed for the measurement of the periosteal callus area and were nondestructively loaded in a three-point bending test to determine their flexural rigidity. Histological analysis of undecalcified bone was performed in bone slices in the sagittal plane. Fluorescent green (callus formed in the fourth week) and yellow areas (callus formed in the eighth week) and the area of connective tissue were determined, using fluorescence microscopy. Bone formation was larger in the eighth week than that in the fourth week in all groups. In the fourth week, large micromovements in the small gap resulted in increased bone formation, whereas, for large gaps, the large micromovements diminished new bone formation. With large micromovement, the amount of newly formed bone within the gap decreased with increasing gap size, suggesting a delay of bone healing. Stimulation of new bone formation by micromovement was mainly effective in the early healing phase (4 weeks postoperatively). Large gaps showed the least new bone formation at the fracture site and the lowest flexural rigidity. From the histological analysis, it was found that the flexural rigidity correlated with the new bone area in the periosteal region. Received: February 21, 2001 / Accepted: July 11, 2001     

骨髓间充质干细胞对糖尿病周围神经病变大鼠骨组织OGP/RANKL表达的影响

目的检测骨髓间充质干细胞局部注射后糖尿病周围神经病变大鼠骨组织OPG/RANKL的表达水平。方法 8周龄SPF级雄性自发性2型糖尿病GK大鼠30只,高脂饲料喂养造模。造模成功后(随机血糖≥11.1 mmol/L)暴露大鼠左侧股骨,人为造成开放性骨折并给予克氏针复位内固定,将培养收集浓缩的骨髓间充质干细胞注射于骨折周围肌肉软组织,于实验后第12周、16周、20周分别取材用免疫组化、western blot测定骨质OPG、RANKL的表达。结果实验组大鼠术后第12周、16周、20周骨组织免疫组化和western blot测定OPG表达明显较对照组增高,而RANKL的表达结果正好相反。结论骨髓间充质干细胞局部移植可以促进GK糖尿病大鼠骨折后骨组织中OPG的高表达,抑制RANKL表达,从而促进糖尿病大鼠骨折后骨质的愈合。     

形状记忆锯齿臂环抱内固定器固定后骨折愈合的动物实验观察

以镍钛形状记忆合金制成锯齿臂环抱内固定器作犬股骨干骨折固定,对骨折愈合过程中外骨痂和连接骨痂行组织学观察.结果表明骨折为典型的Ⅱ期骨折愈合:固定1月后可见明显外骨痂,骨痂内多为典型编织骨结构,胶原纤维稀疏、紊乱;术后2月骨痂量更多,骨痂的不少部位已转化为板层骨,胶原纤维趋向密集整齐;术后3月骨痂已为板层骨结构,已有哈氏系统形成.作者认为,该内固定器消除了骨折端的剪切力和扭转力,保留了压缩应力,同时对髓内血管、骨内膜无损伤,有利于骨折愈合,为长骨干骨折的内固定治疗提供了一种新方法.     

Experimental study of effect of stress-relaxation bone plate on fracture healing

ＩＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＯｒｔｈｏｐａｅｄｉｃｓ ,ＳｉｘｔｈＰｅｏｐｌｅ ｓＨｏｓｐｉｔａｌ,Ｓｈａｎｇｈａｉ 2 0 0 2 33 ,Ｃｈｉｎａ (ＺｈａｎｇＸＬａｎｄＺｈａｎｇＷ)ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＯｒｔｈｏｐａｅｄｉｃｓ ,ＳｈａｎｇｈａｉＮｉｎｔｈＰｅｏｐｌｅ ｓＨｏｓｐｉｔａｌ,ＳｈａｎｇｈａｉＳｅｃｏｎｄＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ,Ｓｈａｎｇｈａｉ2 0 0 0 11,Ｃｈｉｎａ (ＤａｉＫＲ)ＴｈｉｓｓｔｕｄｙｗａｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅｇｒａｎｔｓｆｒｏｍｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳ…     

应用自控微动带锁髓内钉治疗股骨干骨折

目的观察自控微动带锁髓内钉(A M L N)治疗股骨干骨折的临床效果。方法采用A M LN钉治疗股骨干骨折29例,其中横形13例,短斜形4例,螺旋形1例,粉碎性11例。结果所有患者随访8～22个月,骨折全部愈合,按K lem m功能恢复分级标准优26例,良3例。结论A M LN钉具备了坚强与弹性两类内固定器械的优点,解决了临床上坚强内固定骨折端应力传导不够或没有应力传导,弹性固定不易控制骨折端弯剪扭旋应力这一矛盾。所设计的自控微动装置使骨折局部始终处于有生理性应力传导与刺激的生物力学环境中,骨痂边生长边塑形,避免了骨折不愈合及骨折病的发生。A M LN钉及配套器械设计合理,手术操作简便,易于推广。     

持续应力对松质骨骨折愈合影响的超微结构观察

目的 观察持续应力下松质骨骨折愈合的细胞超微结构变化,探讨持续应力对松质骨骨折愈合的影响.方法 取20只家犬两侧股骨转子部"L"型截骨,左侧以镍钛合金粗隆截骨固定器固定,右侧以钢丝贯穿环扎加压收紧固定.术后2、4、8、12周取材行透射电镜观察.结果 镍钛合金粗隆截骨固定器组内固定后骨折愈合时间早于钢丝固定组,且2种不同固定方式下骨折断端间成骨细胞、成软骨细胞及胶原纤维表型及形态均有明显不同,镍钛合金粗隆截骨固定器组细胞及胶原纤维排列表现出明显的同向性,与应力作用方向一致.细胞的增生及胶原的合成也较钢丝组旺盛.结论 在镍钛合金转子截骨固定器固定形成的骨折断端间持续应力作用下,松质骨骨折能够获得快速、有效地修复及愈合.     

可控性应力与微动对骨折愈合影响的组织学研究

目的 探讨骨折端在不同轴向应力作用下,不同骨折愈合时期所需轴向应力的适宜力值. 方法 32只青山羊均行股骨干中段横行截骨制作骨折模型,按骨折端施加实验动物自身体质量的0倍(对照组)、1/6(A组)、1/3(B组)、1/2(C组)应力分为4组,每组8只.术后4、8周分批处死,每次每组处死4只,行大体观察和组织学观察,测量骨折端骨外膜骨痂面积. 结果 对照组有1只动物骨折端发生成角畸形,实验A、B、C组分别有1、2、4只动物骨折端发生成角畸形.术后4周,对照组、A、B、C组骨折端骨外膜骨痂面积平均值分别为(1.15±0.34)、(1.86±0.28)、(2.18±0.36)、(1.99±0.33)cm~2,A、B、C组分别与对照组比较,骨折端骨痂生成多,骨外膜骨痂面积差异有统计学意义(P<0.05).术后8周,沿轴向排列骨外膜骨痂中骨性骨痂多、致密,皮质骨松化明显;对照组、A、B、C组骨折端骨外膜骨痂面积平均值分别为(1.38±0.31)、(2.09±0.23)、(2.69±0.28)、(2.71±0.31)cm~2,A、B、C组分别与对照组比较,B、C组分别与A组比较,差异均有统计学意义(P<0.05). 结论 骨折端施加轴向应力时能促进骨折端骨痂生长,较大的应力强度能更好地促进骨折端骨痂生长,但同时会造成骨折愈合成角畸形发生率增高.骨折端施加自身体质量的1/3应力时骨折端成角畸形发生率较低,最适宜促进骨折端骨痂生长.