中国青山羊胫骨骨缺损模型的研究

目的探讨制备中国青山羊胫骨骨缺损模型的新方法.方法中国青山羊9只,制备胫骨中段20mm的骨膜与骨缺损,7孔AO自动加压钢板内固定,术后4、8、12周处死动物.用放射学、组织学方法评价骨缺损的修复情况.结果术后所有动物的20mm骨缺损均未自行修复,遗留骨缺损.结论钢板固定的成年山羊胫骨20mm缺损模型可以满足骨组织工程实验的要求.     

中国青山羊胫骨骨缺损模型的研究

目的：探讨制备中国青山羊胫骨骨缺损模型的新方法。方法：中国青山羊9只,制备胫骨中段20mm的骨膜与骨缺损,7孔AO自动加压钢板内固定,术后4、8、12周处死动物。用放射学、组织学方法评价骨缺损的修复情况。结果：术后所有动物的20mm骨缺损均未自行修复,遗留骨缺损。结论：钢板固定的成年山羊胫骨20mm缺损模型可以满足骨组织工程实验的要求。     

复合富血小板血浆新型可注射组织工程骨体内成骨研究

目的 以新型可注射生物材料壳聚糖β-磷酸三钙为支架,负载骨髓间充质干细胞(MSCs)与富血小板血浆(PRP)构建成新型可注射组织工程骨,观察其体内成骨效应.方法 采用中国青山羊双侧胫骨平台下腔穴型骨缺损模型.30只中国青山羊随机分为五组:空白组:骨缺损部不植入任何组织工程材料;单纯材料组:单纯植入组织工程材料壳聚糖β-磷酸三钙;PRP组:植入单纯复合PRP组织工程材料:MSCs组:植入单纯复合MSCs的组织工程材料;PRP/MSCs组:植入复合PRP、MSCs的组织工程材料.于术后第4、8周取出骨缺损区标本进行大体观察和组织学切片观察,图像分析骨缺损区域骨小梁的生成数量.结果 术后8周,大体观察显示PRP/MSC组骨缺损区域表面新生骨连续,外观类似正常骨.术后4、8周,组织学显示PRP/MSCs组骨缺损边缘区域类骨质数量明显增多,骨缺损部多为点片状新生骨组织,其中大的片状新生骨组织明显增多.术后4周空白组、单纯材料组、PRP组、MSCs组、PRP/MSCs组的成骨面积百分比分别为8.79±3.63、14.49±3.72、24.18±5.38、24.42±5.10、31.10±3.49:8周时分别为15.41±4.21、25.36±5.37、30.71±4.39、33.97±4.45、48.60±5.97,4周、8周PRP/MSCs组骨修复效果均优于其他各组(P<0.05).结论 负载PRP和MSCs的新型可注射组织工程骨具有良好的骨修复作用.     

新型外固定器制作大鼠负重骨节段性骨缺损模型的实验研究

目的 为组织工程骨及细胞生物技术修复负重骨节段性骨缺损的研究建立一种新的动物模型. 方法选取24只健康雄性SD大鼠,随机分为2组:4 mm缺损组和6 mm缺损组,每组12只.分别于大鼠右侧股骨干截骨制备4 mm和6 mm骨缺损,然后采用自行研究设计的可调式单边外固定器固定.术后0、2、4、8、12周影像学观察股骨对位情况、外固定器的位置及骨缺损的愈合情况.术后12周取材行组织学观察新生骨的生成情况. 结果术后12周时大体观察见4 mm缺损组骨缺损区已形成坚实的骨痂,显示牢固的骨愈合;6 mm缺损组骨缺损区为软组织包裹,两截骨端略显粗大,无骨性连接.术后2、4、8、12周X线评分显示:随着时间延长,4 mm缺损组X线评分递增,12周时已有连续性骨痂桥接骨缺损区,骨缺损愈合;6 mm缺损组两骨端硬化、髓腔封闭,骨缺损不能愈合,不同时间点两组间评分比较差异均有统计学意义(P＜O.05).12周时组织学观察4 mm缺损组骨缺损区有大量的新生骨生成,连接骨缺损区;6 mm缺损组骨缺损区无骨性连接,由肉芽瘢痕充填. 结论本研究为骨组织工程及细胞生物技术的研究提供了一种可靠的动物负重骨节段性骨缺损模型.可调式单边外固定器可以为大鼠的股骨缺损模型提供足够的稳定.     

组织工程骨修复山羊胫骨大段缺损的三年效果观察

目的 观察用组织工程方法修复中国青山羊胫骨大段骨与骨膜缺损3年后的远期效果。方法 中国青山羊3只，制备单侧胫骨20mm的骨与骨膜缺损模型，缺损内植入组织工程骨珊瑚羟基磷灰石／骨髓基质干细胞（CHAP／BMSCs），术后3年采用普通x线片、组织学观察以及血管铸型等方法对其进行远期观察检测，与健侧正常骨对照，观察其成骨及血管化效果。结果 X线片骨吸光度测定与健侧比较差异无统计学意义（P〉0．05）；血管灌注后大体解剖观察示组织工程骨血管来源于周围软组织、髓腔血管及两端正常皮质骨；灌注后未脱钙骨磨片显示组织工程骨内微血管沿哈佛管和伏克曼管分布交织成网状，横切面磨片采用图像分析仪分析与正常骨血管相对面积比较差异无统计学意义（P〉0．05）。脱钙后的组织切片HE、硫堇染色示组织工程骨具有与正常骨一致的显微结构。结论 CHAP／BMSCs具有良好的修复山羊胫骨大段骨缺损能力，其远期显微结构和血管化效果与正常骨生理无异。     

组织工程骨修复山羊胫骨节段性缺损的实验研究

目的应用自体骨髓基质干细胞（BMSCs）复合β-磷酸三钙（β-TCP）构建组织工程化骨，修复山羊胫骨节段性缺损。方法体外扩增培养、成骨诱导山羊BMSCs。实验组将第2代细胞复合β-TCP后修复山羊自体右侧胫骨26mm的节段性缺损（n=8），对照组以单纯β-TCP材料植入骨缺损处（n=8），旷置组（n=2）。术后16、32周分别通过大体形态观察、影像学、组织学和生物力学的方法检测骨缺损的修复效果。结果旷置组术后32周骨缺损未修复，表明动物模型确实可靠。大体观察、X线片和MicroCT显示16周时实验组已有新骨形成，β-TCP材料降解吸收；对照组则只形成少量骨痂，材料无明显降解。组织学检测示实验组有大量幼稚编织骨生成，对照组为纤维结缔组织，并有大量材料残余。实验组骨密度和力学强度低于正常胫骨组（P〈0．05），但明显高于对照组（P〈0．01）。术后32周时大体观察X线片和MicroCT显示术后实验组骨愈合良好，对照组为骨不连；骨密度检测示实验组明显高于对照组（P〈0．05），且与正常胫骨组差异无统计学意义（P〉0．05）。组织学检测示实验组呈骨性愈合，有较多成熟骨组织，对照组为纤维连接。生物力学测试实验组与正常胫骨力学强度差异无统计学意义（P〉0．05）。结论成骨诱导的自体BMSCs复合β-TCP形成的组织工程骨可良好修复山羊胫骨节段性缺损。     

培养软骨对胫骨生长影响的实验研究

目的 :探讨培养软骨植入胫骨干骺端缺损后的组织学改变 ,以及对胫骨生长的影响。方法 :自 3周龄兔关节面分离软骨细胞 ,经离心管培养 2周形成软骨。于 1 6只 1 2周龄新西兰兔右侧胫骨近端生长板下方 1 .5mm处造成边缘性缺损 ,移植培养软骨。左侧胫骨未作手术为正常对照。分别于术后 6、1 2周进行X线摄片和组织学检查。结果 :6周时胫骨近端生长板变窄 ,其下方 6mm处形成薄层软骨或不规则软骨块 ,缺乏生长板柱状细胞排列结构。大量新骨形成和植入区皮质骨增厚。 1 2周时生长板基本闭合 ,干骺端结构正常 ,无软骨。双下肢X线摄片显示双侧胫骨生长无差异 (P >0 .0 5)。结论 :培养软骨植入干骺端可以维持组织性质 ,但不具有生长板结构和生长能力     

转化生长因子βl基因修饰成骨细胞复合仿生基质材料治疗骨缺损的研究

目的:探讨转化生长因子β1(TGFβ1)基因修饰成骨细胞复合仿生基质材料修复鼠胫骨骨缺损的治疗效果.方法:将TGFβ1基因转染成骨细胞后与涂覆多聚赖氨酸(PLYS)的聚DL乳酸(PDLLA)仿生基质材料复合,植入鼠胫骨骨缺损模型,术后摄X线片和组织学检查观察修复情况.结果:实验组4周时X线片可见骨痂形成,组织学观察有类骨组织和新骨形成,成骨细胞贴附于基质材料表面.8周时缺损基本修复,新骨密度与自体骨接近;对照组4周时X线片未见骨痂形成,组织学观察没有类骨组织形成,基质材料表面成骨细胞贴附较少,材料腔隙中有大量淋巴细胞浸润.8周时植入材料基本吸收,为纤维组织替代.结论:将分子生物学和组织工程学结合以修复骨缺损,能获得理想的治疗效果.     

转化生长因子βl基因修饰成骨细胞复合仿生基质材料治疗骨缺损的研究

目的:探讨转化生长因子β1(TGFβ1)基因修饰成骨细胞复合仿生基质材料修复鼠胫骨骨缺损的治疗效果.方法:将TGFβ1基因转染成骨细胞后与涂覆多聚赖氨酸(PLYS)的聚DL乳酸(PDLLA)仿生基质材料复合,植入鼠胫骨骨缺损模型,术后摄X线片和组织学检查观察修复情况.结果:实验组4周时X线片可见骨痂形成,组织学观察有类骨组织和新骨形成,成骨细胞贴附于基质材料表面.8周时缺损基本修复,新骨密度与自体骨接近;对照组4周时X线片未见骨痂形成,组织学观察没有类骨组织形成,基质材料表面成骨细胞贴附较少,材料腔隙中有大量淋巴细胞浸润.8周时植入材料基本吸收,为纤维组织替代.结论:将分子生物学和组织工程学结合以修复骨缺损,能获得理想的治疗效果.     

丝素蛋白/双相磷酸钙/半水硫酸钙/重组人骨形态发生蛋白-2骨水泥的制备及修复椎体骨缺损的实验研究

目的 研制丝素蛋白(SF)/双相磷酸钙(BCP)/半水硫酸钙(CSH)/重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)骨水泥,并探讨其在绵羊椎体内的成骨作用. 方法 制备SF/BCP/CSH/rhBMP-2骨水泥,分别在12只绵羊的L2 L3、L4椎体内制作直径为6.0mm、深度为10 mm的圆柱型骨缺损模型,在3个缺损处随机植入SF/BCP/CSH/rhBMP-2骨水泥作为实验组,植入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMP)作为对照组,另一椎体缺损处不植入任何材料作为空白对照组.术后3、6个月分别随机处死6只绵羊进行CT、组织学和生物力学检查.结果 CT和组织学检查显示:术后3个月实验组椎体密度与正常椎体相似,骨缺损修复基本完成,术后6个月骨缺损修复完成;对照组术后3、6个月时PMMP无降解,并与骨之间结合疏松,表面无新骨形成;空白对照组术后3、6个月时骨缺损一直存在.生物力学测试显示:术后3、6个月时实验组椎体抗压强度和刚度与正常椎体相比差异无统计学意义(P＞0.05). 结论 SF/BCP/CSH/rhBMP-2骨水泥具有良好的成骨作用,在成骨过程中能维持椎体的力学性能,有望成为经皮椎体强化术的一种可降解、具成骨作用的填充剂.     

放射性核素骨显像在组织工程骨修复羊胫骨骨缺损实验中的应用价值

目的探讨珊瑚羟基磷灰石(CHAP)体外复合经扩增的骨髓基质细胞(BMSc)在大动物大段骨缺损中的修复能力及放射性核素骨显像技术在此过程中的应用价值.方法中国青山羊6只分为实验组和对照组,每组3只.分别造成左侧胫骨2cm骨缺损,实验组缺损区植入CHAP和BMSc复合体,对照组不植入任何填充物.术后2、4、8周分别通过放射性核素骨显像进行监测.结果放射性核素骨显像中感兴趣区(ROI)计数和摄取比值显示对照组在3个时间点均未见再血管化的表现及明显的成骨活动,而实验组则随着时间的延长再血管化的数量和成骨的质量呈现出上升的趋势.结论CHAP和BMSc复合体具有良好的修复大动物大段骨缺损的能力,放射性核素骨显像在修复过程中有非常准确的预测效果.     

影像学技术在组织工程骨修复山羊大段骨缺损长时间观察中的应用

目的 探讨放射性核素骨显像(ECT)、X线、CT等影像学技术在组织工程骨修复山羊大段负重骨骨缺损远近期实验观察中的应用价值。方法 中国青山羊15只，制备单侧胫骨2cm的骨膜与骨缺损，缺损内植入组织工程骨[CAP珊瑚羟基磷灰石 经诱导分化的骨髓基质干细胞（bone marrow stroma cells，BMSCs)]，术后ECT、X线、CT等影像学手段检查，评价骨缺损修复情况及各种手段的应用价值。其中在早期术后2、4、8周行ECT检查，4、8、12周行X线检查。远期在术后2、3、6个月行CT检查，术后6、12、18个月行X线。结果 术后影像学手段检测表明，组织工程骨组可以修复2cm的骨缺损，ECT显示在术后2个月内骨再生和再血管化进展顺利，X线和XT显示术后组织工程骨成骨呈渐进性和偏心性，12个月以后组织工程骨与山羊胫骨牢固愈合，并开始塑形。结论 组织工程骨具有良好的修复山羊大段骨缺损的能力，在这一过程中影像学技术提供了理想的直观依据。     

Staged method using antibiotic beads and subsequent autografting for large traumatic tibial bone loss: 22 of 23 fractures healed after 5-20 months

Introduction The vascularity of surrounding soft tissues, which is related to muscle cover, is important for the healing of traumatic bone loss. Muscle cover on the distal tibia is limited compared to the diaphyseal and proximal tibia, and delayed healing of fractures in this area is common. We evaluated the healing of traumatic bone loss in the proximal, diaphyseal, and distal tibia.

Patients and methods 23 open tibial fractures with substantial bone loss (mean 52 (34-104) mm) were treated using a staged method with antibiotic-impregnated beads and later autologous bone grafting at second-stage surgery on average 8 weeks after the injury.

Results 22 fractures healed after mean 40 (20-79) weeks. The average healing time in the distal tibia (mean 30 weeks) was 7 weeks shorter (95% CI: 12-26 weeks) than in the proximal tibia (37 weeks), and 16 weeks shorter (95% CI: 3-29 weeks) than in the tibial shaft (47 weeks). The length of the bone and the type of soft tissue cover (free muscle or secondary suture) had no effect on healing time.

Interpretation Our study suggests that the method we used is applicable in all parts of the tibia, although the healing of bone loss is slower in the diaphyseal tibia than in the proximal and distal tibia.     

生物衍生骨复合骨髓基质干细胞修复山羊胫骨缺损的血管化研究

目的研究生物衍生骨与骨髓基质干细胞(marrow stromal stem cells, MSCs)复合修复山羊胫骨缺损的血管化过程,了解其修复长段管状负重骨缺损的血管化情况. 方法制备生物衍生骨作为支架材料,培养、诱导MSCs作为种子细胞,二者在体外复合构建组织工程骨.20只山羊双侧胫骨中段制备成20 mm长的骨-骨膜缺损模型,采取自身左右侧对照,实验侧(右侧)缺损处植入组织工程骨,对照侧(左侧)植入单纯支架材料,采用钢板内固定.术后2、4、6及8周用墨汁灌注透明标本及血管面积图像分析方法观察血管化过程,组织学观察血管形成及成骨情况. 结果术后2、4周,实验侧血管形成较对照侧少(P<0.05);术后8周,两侧均完全血管化,差异无统计学意义(P>0.05).实验侧于术后6、8周新骨形成逐渐增加,材料降解吸收较对照组快;对照侧术后8周材料孔隙内仍无明显新骨形成. 结论生物衍生骨作为骨组织工程的支架材料,能够较快发生血管化;组织工程骨成骨能力较单纯支架材料强.     

Staged method using antibiotic beads and subsequent autografting for large traumatic tibial bone loss

Introduction The vascularity of surrounding soft tissues, which is related to muscle cover, is important for the healing of traumatic bone loss. Muscle cover on the distal tibia is limited compared to the diaphyseal and proximal tibia, and delayed healing of fractures in this area is common. We evaluated the healing of traumatic bone loss in the proximal, diaphyseal, and distal tibia.

Patients and methods 23 open tibial fractures with substantial bone loss (mean 52 (34–104) mm) were treated using a staged method with antibiotic-impregnated beads and later autologous bone grafting at second-stage surgery on average 8 weeks after the injury.

Results 22 fractures healed after mean 40 (20–79) weeks. The average healing time in the distal tibia (mean 30 weeks) was 7 weeks shorter (95% CI: 12–26 weeks) than in the proximal tibia (37 weeks), and 16 weeks shorter (95% CI: 3–29 weeks) than in the tibial shaft (47 weeks). The length of the bone and the type of soft tissue cover (free muscle or secondary suture) had no effect on healing time.

Interpretation Our study suggests that the method we used is applicable in all parts of the tibia, although the healing of bone loss is slower in the diaphyseal tibia than in the proximal and distal tibia.     

骨内膜成骨的动物模型

目的 为了解骨内膜在骨折愈合不同阶段的功能变化及其调节机制。设计一个骨折愈合过程中骨内膜成骨的动物模型。方法 将３月龄雌性ＳＤ大鼠４０只随机分成４组,每组１０只,在左胫骨造成长５ｍｍ的环形骨膜缺损,用骨锉在骨膜缺损区造成长５ｍｍ的骨缺损,深达髓腔,约显露髓腔的１／６。结果 １４天时裸露的贿腔已开始出现骨性关闭的征象,２８天时髓腔完全由坚质骨关闭,而各时间点组的骨缺损处填充物均为颜痕样结缔组织。结论     

小鼠胫骨中段1/3不同缺损直径单层骨皮质缺损模型比较研究

目的比较研究不同缺损直径对小鼠胫骨中段1/3单层骨皮质缺损模型愈合的影响,为组织工程材料研究、骨缺损修复及其分子机制研究和骨缺损基因治疗研究等提供动物模型。方法取8周龄雄性C57BL/6J小鼠10只,体重(20±2)g,随机分为A、B两组,每组5只。利用牙科磨钻分别制备直径为0.8 mm(A组)和1.0 mm(B组)小鼠胫骨中段1/3单层骨皮质缺损模型。于造模后7、21、28 d摄钼靶X线片观察缺损修复情况;28 d对骨缺损修复行Micro CT扫描及骨组织三维成像;28 d取材行HE染色观察。结果 B组5只小鼠造模7 d内均发生二次骨折,A组无骨折发生。X线片、Micro CT和HE染色均显示A组胫骨单层骨皮质缺损可在28 d达骨性愈合。Micro CT定量分析骨小梁示,A组骨小梁数目、骨小梁密度、骨体积显著高于B组,骨质密度显著低于B组,差异均有统计学意义(P<0.05);两组骨小梁分离度、骨小梁厚度差异无统计学意义(P>0.05)。结论小鼠胫骨中段1/3单层直径0.8 mm骨皮质缺损模型是研究胫骨缺损无外固定缺损修复机制和骨替代植入材料的理想动物模型。     

rhBMP-2/卵磷脂复合材料修复犬长骨节段性骨缺损的实验研究

目的：观察rhBMP-2／卵磷脂复合材料修复犬长骨节段性骨缺损的能力，检验rhBMP-2的诱导成骨活性，方法：手术造成20mm桡骨中上段骨缺损，实验组植入rhBMP-2／卵磷脂的复合材料片，对照组植入单纯卵磷脂片，通过影像学、组织学观察及骨密度测定，评价rhBMP-2／卵磷脂复合材料修复犬长骨节段性骨缺损的效果，结果：影像学检查示实验组术12周骨痂桥接缺损，术后24周皮质骨连接；对照组无骨痂形成，组织学检查示实验组术后12周组织和肌组织充填，骨密度测定示术后12周骨痂密度达到正常值的76％，24周达正常值的85％，结论：rhBMP-2具有良好的诱导成骨活性，rhBMP-2／卵磷脂复合材料能够很好的修复犬桡骨20mm的骨缺损。     

Repair of bone defect in caprine tibia using a laminated scaffold with bone marrow stromal cells loaded poly (L-lactic acid)/β-tricalcium phosphate

Repair of bone defects of a critical size encounters many problems, and many efforts aim to build a porous scaffold loading bone marrow stromal cells (BMSCs) or bone morphogenetic protein (BMP2) to quickly repair bone defects. In this paper, a laminated scaffold was designed and tested for the repair of bone defects in a caprine tibia. Beta-tricalcium phosphate (β-TCP) and poly (L-lactic acid) (PLLA) were fabricated to a sandwich structured composite that was then rolled up to form a cylindrical shaped, porous scaffold. The porosity and bending strength of the PLLA/β-TCP laminated scaffold were around 70% and 1.7 MPa, respectively. Results from in vitro experiments showed that the pH value of the scaffold in water fluctuated between 4.9 and 7.0 during its degradation. When exposed to the simulated body fluid, the scaffold lost its strength after 11 weeks of degradation. After implantation in Chinese caprines' diaphyseal defects with loaded allogeneic BMSCs, the scaffold sped up the bone repair without collapse of the scaffold and the unwanted inflammatory response, and then rapidly degraded and finally disappeared at 12 weeks. Gross examinations and pullout tests showed that the experimental caprines walked normally and the implanted leg could be heavily loaded. X-ray examinations and histological analyses showed new bone tissues formed with similar structures to normal ones. It is suggested that the novel PLLA/β-TCP laminated scaffold with BMSCs loading can regenerate new bones quickly.