骨质疏松性骨折愈合过程中骨痂微结构与生物力学性能的相关研究

目的 研究骨质疏松性骨折愈合过程中骨痂生物力学性能与显微三维结构、Ⅰ型胶原面积、骨密度的改变规律及相关性.方法 采用双侧卵巢切除术(ovariectomy,OVX)建立大鼠骨质疏松模型(OVX组),假手术组(Sham组)作为对照.两组均于术后10周通过大鼠右后肢胫骨中段截骨建立骨折内固定模型;骨折内固定模型建立后4、6、8、12周进行大鼠右后肢胫骨中段骨密度测定,术后6周及12周进行骨痂生物力学强度、Ⅰ型胶原面积及显微三维结构测定.结果 两组中骨密度测量值在骨折内固定术后6周高于术后12周(P<0.05),而生物力学强度,Ⅰ型胶原面积和结构模型参数(structure model index,SMI)值在骨折内固定术后第12周时高于术后6周(P<0.05).组间比较显示,骨折内固定术后6周与12周时OVX组的SMI值均明显低于Sham组(P<0.05).结论 在骨折愈合过程中,骨矿含量峰值出现时间早于胶原量与生物力学强度峰值出现时间,胶原的累积程度可独立于骨的矿盐沉积程度作为预测骨生物力学强度的一个指标.     

低强度脉冲超声波辐照与泡沫TiC/Ti对犬节段性骨缺修复的促进作用

目的探讨低强度脉冲超声波辐照对节段性骨缺损修复效果的影响。方法将直径12 mm长20mm泡沫TiC/Ti植入6只Beagle犬的左侧胫骨节段性骨缺损区。随机分为超声组和对照组,超声组采用低强度脉冲超声波辐照(频率1.5 MHz、强度30 mW/cm2、脉冲宽度200μs、脉冲周期1 kHz、20 min/次、1次/d),对照组为不开功率源的假辐照,术后4、8周后分别行X线检查及骨密度测定,观察及分析材料周围骨愈合情况。结果 6只beagle犬均进入结果分析。术后4周超声组骨早期成熟度优于对照组,表现在材料周围骨痂影密度增高,骨痂影由两端向中央生长;对照组仅见骨痂区密度低,还可见部分骨痂缺如。术后8周超声组新生骨痂面积优于对照组,骨干结构相对稳定;对照组骨缺损区未闭合,在骨干两侧看到少量骨痂,愈合较差。骨密度测定结果显示,4周时超声组高于对照组,两组间存在统计学差异;8周时超声组略高于对照组,但两组间没有统计学差异。结论通过联合应用低强度脉冲超声波辐照与人工骨材料修复可提高新骨形成速度及骨组织密度,缩短节段性骨缺损的骨愈合时间。     

血管内皮祖细胞对组织工程骨成骨能力影响的实验研究

目的观察血管内皮祖细胞（EPCs）时组织工程骨修复兔桡骨大段骨缺顿时成骨能力的影响。方法自体骨髓通过不同方法的体外培养，获得EPCs厦经成骨诱导的MSCs，与DBM构建组织工程骨修复兔桡骨大段骨缺损。观察术后不同时期的影像学及骨密度改变。结果术后2周，EPCs组与对照组的X线观察厦骨密度差异无统计学意义。术后4、8、12周，EPCs组的骨密度明显高于对照组，X线示EPCs组骨痂明显多于对照组，8周可见EPCs组髓腔部分再通，对照组髓腔尚封闭。12周EPCs组新生骨密度均匀，髓腔已完全再通，对照组新生骨仍可见部分低密度区，髓腔大部分再通。术后16周，两组骨密度差异无统计学意义，X线示EPCs组新生骨已基本完成塑形，对照组髓腔完全再通，新生骨处于重建塑形期。结论EPCs可以促进组织工程骨修复大段骨缺损时的成骨能力，加速骨愈合。     

低强度脉冲超声在骨-肌腱结合部纤维软骨带修复中的作用

目的 研究低强度脉冲超声(LIPUS)对兔髌骨-髌腱结合部(BTJ)愈合的影响.方法 建立兔部分髌骨切除模型,超声组在术后3天开始为期6周的LIPUS治疗;对照组在术后不给予治疗;通过组织学染色观察BTJ纤维软骨移行带的修复,并进行生物力学测试,以评估其疗效.结果 ①组织学结果显示,超声组术后6周在截骨界面有大量新骨生成,BTJ可见大量新生软骨细胞;术后12周纤维软骨带初步形成;术后18周可见具有过渡结构的纤维软骨带.而对照组术后6周纤维母细胞增生,无新骨形成;术后18周出现大量新生软骨细胞,但缺乏纤维软骨带的过渡结构.②术后6、12和18周的力学测量结果显示,各组BTJ随时间的推移而逐渐改建,三个时间点超声组的极限拉应力均明显高于对照组(P＜0.05).结论 LIPUS可使骨、软骨等多种细胞增生,通过促进新骨形成及重建纤维软骨带而加快骨肌腱结合部位的早期恢复.     

富血小板血浆复合材料对种植体周骨缺损修复的影响

目的 研究实验性种植体周骨缺损的修复效果.方法 健康新西兰大白兔24只,采用自身对照方法,在每只兔胫骨上1/3距膝关节2 cm处各植人1枚种植体,并在种植体一侧建立骨缺损区,左侧为实验组,填充PRP与nano-HA 复合物;右侧为对照组,填充nano-HA.分别于术后2、4、6周处死8只动物,通过X线片测量种植体周骨密度灰度值;组织学染色观察兔胫骨种植体周骨缺损愈合情况,并进行计算机图像分析,对新生骨面积进行测量.结果 术后2、4、6周时,骨密度分析显示实验组灰度值显著高于对照组(P<0.05);术后2、4、6周时,实验组新生骨面积显著高于对照组(P<0.05).结论 富血小板血浆复合纳米羟基磷灰石对实验性种植体周骨缺损的生长有促进作用.     

补肾法对肾虚型假体外周骨形成影响的研究

目的：观察补肾填髓颗粒对肾虚型假体周围骨形成的影响。方法：将24只成年新西兰兔随机分成3组,实验组动物去势、假体及磨屑植入造模, 以补肾填髓颗粒灌胃,试验对照组与实验组一样造模但常规饲养,空白对照组只行假体、磨屑植入后常规饲养。第4、8周用DEXA法分析假体外周骨密度,第8周用生化分析法测定假体外周骨钙、磷含量。结果：第4周时实验组与试验对照组假体外周骨密度均有所降低,与空白对照组相比,试验对照组仅在胫骨端的降低差异有显著性（P<0.05）;第8周时实验组假体外周骨密度逐渐增高,而试验对照组假体外周骨密度继续降低,与空白对照组相比差异有显著性（P<0.05）。第8周时实验组中钙、磷含量均高于实验对照组（P<0.05）,与空白对照组相比差异无显著性（P＞0.05）。结论：去势对兔假体外周成骨活动有明显的抑制作用,补肾填髓颗粒可拮抗去势引起的破骨活动,延缓植入假体的松动时间。     

低强度脉冲超声对兔腰椎融合区软骨内成骨的影响

目的:观察低强度脉冲超声对兔腰椎融合区软骨内成骨的影响,探讨其可能的作用机制.方法:20只新西兰兔行双侧腰椎后外侧融合术,左侧植入自体髂骨,右侧植入羟基磷灰石人工骨.所有实验兔随机分成治疗组和对照组,治疗组于术后1周开始低强度脉冲超声治疗,共4周;对照组予以假治疗.于手术结束及超声治疗结束时摄腰椎后前位X线片观察融合情况;组织学检测观察融合区形态学结构,并计数软骨细胞.结果:治疗组X线融合率明显高于对照组(P＜0.05).组织学切片发现治疗组融合区骨小梁结构丰富,软骨细胞数量明显高于对照组(P＜0.05),髂骨组与人工骨组治疗后软骨细胞数量无统计学差异(P＞0.05).结论:低强度脉冲超声能提高兔腰椎后外侧融合的植骨融合率,其可能机制是促进软骨内成骨.     

低强度脉冲超声波辐照对泡沫TiC/Ti修复犬节段性骨缺损影响的研究

目的 探讨低强度脉冲超声波辐照对节段性骨缺损修复效果的影响。方法 将直径12mm长20mm泡沫TiC/Ti植入6只Beagle犬的左侧胫骨节段性骨缺损区。随机分为超声组和对照组,超声组采用低强度脉冲超声波辐照（频率1.5MHz、强度30mW/cm2、脉冲宽度200μs、脉冲周期1kHz、20min/次、1次/d）,对照组为不开功率源的假辐照,术后4w、8w后分别行X线检查及骨密度测定,观察及分析材料周围骨愈合情况。结果 6只beagle犬均进入结果分析。术后4w超声组骨早期成熟度优于对照组,表现在材料周围骨痂影密度增高,骨痂影由两端向中央生长;对照组仅见骨痂区密度低,还可见部分骨痂缺如。术后8w超声组新生骨痂面积优于对照组,骨干结构相对稳定;对照组骨缺损区未闭合,在骨干两侧看到少量骨痂,愈合较差。骨密度测定结果显示,4w时超声组高于对照组,两组间存在统计学差异;8w时超声组略高于对照组,但两组间没有统计学差异。结论 通过联合应用低强度脉冲超声波辐照与人工骨材料修复可提高新骨形成速度及骨组织密度,缩短节段性骨缺损的骨愈合时间。     

rOGP对自体颗粒骨复合胶原修复骨缺损的实验研究

目的:探讨rOGP对自体微小颗粒骨复合Ⅰ型胶原修复节段性骨缺损的效果。方法:取42只健康大耳白兔,于一侧桡骨制成长1.5cm骨缺损模型,植入200mg自体微小颗粒骨与0.2ml胶原的复合物;随机分为A、B2组,A组每天耳缘静脉注射rOGP 0.5ug/kg;B组每天注射同等剂量的生理盐水:分别于术后8、12周进行骨密度测定:12周进行生物力学检查。另取8只仅加入0.2ml胶原作为空白对照组C组。结果:X线和组织学检查A组成骨效果优于B组。8、12周骨密度测试结果显示A组的骨密度值高于B组。12周的生物力学实验结果显示:3点弯曲实验结果表明A组极限强度值明显高于B组,而且A组的弯曲刚度也好于B组:差异均有显著性意义(P<0.05)。A组因髓腔再通时间早,骨改建塑形更完善,新生板层骨的成熟度亦较高,耐受应力情况也更好。C组则不能产生骨性愈合。结论:本实验显示了全身应用rOGP对自体微小颗粒骨复合Ⅰ型胶原对兔骨缺损有修复作用,并且要优于自体微小颗粒骨复合Ⅰ型胶原的成骨效果。     

兔胫骨骨膜大部分切除对胫骨结构的影响

目的　观察兔胫骨骨膜大部切除后供区骨变化 .方法　新西兰大耳白兔 12只 ,左胫骨手术切除大部骨膜 75mm× 18mm ,约占全胫骨骨膜的 2 / 3,右侧未切除骨膜 .通过X线、骨密度、组织学和生物力学等检测手段 ,比较术后 8,12wk双侧兔胫骨的差异 .结果　骨膜大部切除后的兔胫骨 ,由于干骺血管系统和剩余部位的骨膜血管充分代偿 ,在骨长度、骨密度、骨强度及组织学方面与骨膜完整的兔胫骨无显著差异 (P >0 .0 5 ) .另外骨膜切除后 8wk ,有新的骨膜再生 ,其组织结构与正常骨膜基本相同 .结论　骨膜大部分切除后对供区骨组织无明显影响 .     

骨痂牵拉延长治疗下肢短缩21例体会

目的：促进延长段新骨的生长。方法：利用半环式外固定延长支架经胫骨干骺端骨痂牵拉延长，每天１ｍｍ的延长速度，在延长过程中，采用延长长度储备，继而主动轴向短缩加压。促进处长段骨痂的生长。结果：２１例胫骨延长３￣６ｃｍ，平均４．６ｃｍ，骨愈合时间４￣７个月，平均５．５个月。结论：骨痂牵拉及轴向短缩加压有效的促进了延长段骨痂的生长。     

牵张成骨术延长狗下颌骨的实验研究

（1）目的 应用牵张成骨技术延长狗下颌骨动物模型,了解下颌骨牵张成骨过程及下颌骨牵张成骨新骨生成规律。（2）方法 8只成年狗,按不同的牵张期和固定期分为4组,每组2只,于下颌第一磨牙后区,行下颌骨体部骨切开术,安置骨支持式口腔外部牵张器,潜伏期固定7d后牵引,每天延长1mm,分2次进行,分别于第3,10,20和20天停止牵张,并固定,分别于牵张期开始,结束及固定期结束摄取X线片,固定期结束时处死动物,取牵张区新骨行组织学检查。（3）结果 4组动物下颌骨分别成功延长了3,10,20和20mm,X线片及组织学检查可见骨样组织、编织骨和板层骨形成,过渡及改建过程,并有软骨内骨化现象。（4）结论 下颌骨牵张成骨术其牵开区可得到良好的骨生成,新骨以膜内成骨为主。软骨内成骨为辅。     

骨质疏松对大鼠胫骨骨折愈合质量的影响

目的　探讨骨质疏松对大鼠骨折愈合质量的影响。方法　 84只 4月龄雌性SD大鼠随机分成去卵巢骨质疏松 (OP)组和假手术对照 (SO)组 ,两组各 4 2只。去势后 10周骨质疏松模型建立后 ,各大鼠建立胫骨骨折内固定模型。骨折后 2、4、6、12、18周取胫骨标本行骨组织形态学、骨矿物质密度 (BMD)、生物力学等检测 ,比较两组骨折愈合情况。结果　与SO组比较 :( 1)OP组骨折愈合过程中软骨内成骨过程延缓 ,骨小梁结构疏松、排列紊乱 ,可见大量破骨细胞 ;( 2 )骨折后 6、12、18周OP组骨痂BMD比SO组分别小 12 8%、18 0 %、17 0 % ,差异有显著意义 (均P <0 0 5 ) ;( 3)骨折后 4、6、12、18周OP组骨痂最大载荷比SO组分别小 2 4 3%、31 5 %、2 6 6 %、2 8 8% ;最大应力比SO组分别小 2 3 9%、33 6 %、19 1%、2 4 9% ,两指标在各时点差异均有显著意义 (均P <0 0 5 )。结论　骨质疏松影响大鼠胫骨骨折中晚期愈合质量 ,主要表现为软骨内成骨过程缓慢、破骨细胞骨吸收活跃、骨矿物沉积减少和力学强度恢复障碍     

骨基质蛋白在小鼠胫骨牵引成骨过程中的表达

目的探讨小鼠胫骨牵引成骨动物模型,并检测骨基质蛋白在牵引成骨过程中的表达和作用.方法8周龄雄性CD-1小鼠36只,接受左胫骨中上段骨干横行截骨,安置特制延长外固定架,胫骨牵引过程包括5 d静止期,12 d牵引期和70 d固塑期,牵引速率为0.1 mm/Bid,共0.2 mm/d.术后于不同时间点分组采集左胫骨标本,分别作组织学检查和骨基质蛋白mRNA检测.结果组织学检查显示静止期其修复过程基本与骨折愈合相似.牵引期,被牵引骨痂显示三个典型的生物学功能区:纤维间区,初始骨基质前沿和微脊柱形成区.固塑期早期,牵引骨痂骨性愈合,第10周骨髓腔再通,新生骨再塑基本上完成.mRNA分析显示在牵引成骨早期,软骨内成骨及膜内成骨同时发生.牵引中期以后软骨内成骨逐渐减少,而转为以膜内成骨为主的成骨过程.结论通过对骨基质蛋白及相关蛋白的分析,结果表明牵引成骨与骨折愈合过程不同.早期软骨内成骨和膜内成骨同时存在,但在机械牵张力作用下转为以膜内成骨为主的成骨过程.该研究亦证实小鼠胫骨牵引成骨过程与人体及其他动物模型基本相同,可作为一种非常有意义的研究骨再生和修复的在体动物模型.     

Bone transport in the management of fractures of the tibia

A review was carried out in 21 cases of bone transport in the tibia done between May 1995 and December 1997. These were done for the treatment of compound (Grade IIIB) fractures with extensive bone and soft tissue loss and in infective non-unions of the tibia using the Ilizarov technique and ring fixator. In 5 cases, 2 or 3 additional procedures were needed such as tendo achilles (TA) lengthening, bone grafting, revision of construct or revision of scar at the docking site. Average resection of infected bone was 5.2 cms in the infective non-union group and average bone and soft tissue loss was 8 cms in the compound Grade IIIB fracture group. The defect was bridged and regenerate bone occurred in all the cases except one. Union was achieved in all the cases although 10 needed bone grafting. Infection was eradicated in all the cases. Limb length discrepancy was corrected in all the cases except three. Mean duration of treatment was 12 months.     

骨保护素在兔下颌牵张后新骨组织中的表达

目的 研究骨保护素（osteoprotegerin,OPG）在不同时期下颌骨牵张成骨过程中表达水平的变化,探讨其可能发挥的作用.方法在30只成年大耳白兔的一侧下颌骨前部行骨切开术,用牵引器延长一侧下颌骨4mm,分别于牵张完成后的第1,3,7,14,28天处死一组动物,取牵引区新生骨痂行组织学及OPG免疫组化染色.结果下颌牵引延长后牵引间隙均有新骨形成,免疫组化染色OPG主要定位于成骨细胞的胞浆中.其中以牵引结束的第1,7天的表达最强,以后逐渐下降,第28天仅有微弱表达.结论OPG可能在牵引成骨过程中特别是调控组织细胞应力信号传递的早期发挥重要作用.     

2型糖尿病大鼠骨髓腔内PPARγ和Cbfα1 mRNA的表达与骨折愈合障碍的关系

目的:探讨2型糖尿病大鼠骨髓腔内过氧化物酶体增殖物激活受体γ (peroxisome proliferator-activated receptor gamma, PPARγ)和核心结合因子α1(core binding factor alpha 1,Cbfα1)表达的变化与2型糖尿病骨折愈合障碍之间的关系.方法:雄性SD大鼠随机分为对照组(n=15)和实验组(n=15)分别给予普通饲料、高糖高脂饲料喂养.8周后摘眼球取血,两组分别腹腔注射枸橼酸盐缓冲液和链脲佐菌素(STZ,35 mg/kg).2周后再次摘眼球取血,并建立大鼠左胫骨牵引成骨模型,牵引14 d后处死动物,收集血液及左胫骨,无菌分离双侧股骨.X线摄片比较两组胫骨牵引间隙内骨痂的形成情况.组织学观察牵引骨痂内微骨柱(MCF)与初始基质前沿(PMF)及骨折两端髓腔内脂肪细胞的形成情况,并计算骨折两端髓腔内脂肪细胞与骨髓腔面积百分比.RT-PCR法检测两组动物股骨骨髓腔内PPARγ和Cbfα1 mRNA的表达.结果:8周后实验组大鼠血清甘油三酯较对照组明显升高(P<0.01),血清总胆固醇较正常组升高(P<0.05),空腹血糖、血胰岛素水平无明显差异(P>0.05).10周后实验组大鼠空腹血糖、血清甘油三酯较对照组明显升高(P<0.01),血清总胆固醇较正常组升高(P<0.05),血胰岛素水平无明显差异(P>0.05),2型糖尿病大鼠模型建立.与对照组比较,2型糖尿病组大鼠X线摄片显示骨折断端之间牵引骨痂形成明显减少,骨痂组织学检查表现为MCF排列紊乱,PMF浅染;骨折两端髓腔内脂肪细胞及脂肪细胞占骨髓腔面积百分比明显增加(P<0.01);RT-PCR法检测显示双侧股骨骨髓腔内PPARγ mRNA表达上调(P<0.05), 而Cbfα1 mRNA的表达下调(P<0.05),而对照组则相反.2型糖尿病对早期骨折愈合表现为明显的抑制作用.结论:2型糖尿病大鼠骨折愈合障碍可能与2型糖尿病条件下骨髓腔内PPARγ mRNA表达增加而Cbfα1 mRNA的表达受抑制有关.     

体外冲击波联合高压氧治疗骨不连的实验研究

目的：探讨体外冲击波（ESW）联合高压氧（HBO）治疗兔桡骨骨折骨不连的效果及作用原理。方法选用标准健康实验雄性新西兰大白兔50只,无菌条件下制作兔双侧桡骨骨不连模型,最后造模成功48只,利用随机数字表将实验动物随机分成4组,每组12只。其中 A 组为体外冲击波联合高压氧治疗组;B 组为单纯高压氧治疗组;C 组为单纯体外冲击波治疗组;D 组为对照组,分别在治疗前及治疗后第4、8、12周摄 X 线片并处死部分实验动物取活组织进行大体观察、骨痂钙水平测定、光镜检查骨痂成骨细胞计数,最后进行统计学分析。结果 X 线片观察,A 组与 B 、C 、D 组骨不连间隙4、8、12周差异有统计学意义（P＜0．05）,骨痂生成量4、8、12周差异有统计学意义（P＜0．05）。 A 、C 两组骨钙水平4、8、12周差异均有统计学意义（P＜0．05）,骨痂成骨细胞计数4、8周差异有统计学意义（P＜0．05）。结论体外冲击波联合高压氧对骨不连的治疗效果优于单纯体外冲击波治疗,单纯高压氧治疗对骨不连无明显帮助,高压氧可作为体外冲击波治疗骨不连的一种良好的协同方法。     

骨痂延长治疗儿童股骨化脓性骨髓炎后骨缺损及肢体短缩

目的:探讨外固定支架行骨痂延长治疗儿童股骨化脓性骨髓炎后骨缺损及肢体短缩的疗效。方法:采用外固定支架对19例儿童股骨化脓性骨髓炎后骨缺损及肢体短缩的患者行骨痂延长术,术前患肢平均骨缺损长度1.3 cm,患肢平均短缩4.8 cm。结果:所有病例随访21~82个月,骨不连接处全部愈合,骨延长区骨生长满意。骨延长4.5~8.0 cm,平均外固定指数39.7 d/cm。依据Paley的评定标准进行骨愈合评定,优为14例,良为5例;功能评定优为11例,良为8例。结论:外固定支架行骨痂延长是治疗儿童股骨化脓性骨髓炎后骨缺损及肢体短缩的可靠方法。     

大鼠切除卵巢骨质疏松模型的实验研究

目的 研究雌性大鼠在生长期、成年期及切除卵巢后早、中、晚期的骨骼变化，探讨骨质疏松模型形成的最佳条件及评价方法。方法 SD雌性大鼠随机分为正常组、去卵巢(OVX)后1，2，3月和相应的假手术组(SHAM)。用双能X线吸收法(DEXA)测定骨密度(BMD)和骨矿含量(BMC)，处死后取胫骨近端进行骨组织计量学测量，即骨小梁面积百分率(Tb．Ar％)、骨小梁数目(Tb．N)、骨小梁厚度(Tb．Th)和骨小梁分离度(Tb．Sp)。结果 正常组BMC和Tb．Th随月龄持续增加，BMD和Tb．Ar％、Tb．N在成年期达到峰值，以后逐渐下降；OVX组下降显著，BMD和Tb．Ar％在手术1月后差异有显著性，Tb．N在术后2月差异有显著性；正常组Tb．Sp在生长期逐渐下降，成年后增加，OVX组术后增加显著，术后2月差异有显著性。BMD和Tb.Ar%存在正相关关系。结论 正常雌性大鼠在成年期6月龄达到峰值骨量，为建造骨质疏松模型的最佳时间，去卵巢后短时间(1月)模型即成功。骨组织计量学与BMD均为评价骨胳状况的较好方法。