【摘要】：目前隨著車禍等交通事故的增多,高能量創(chuàng)傷可造成多發(fā)性或粉碎性骨折,周圍血管、軟組織的嚴重損傷等復合傷,以上改變導致斷端骨質(zhì)缺損、血供差,機械穩(wěn)定性差,增加了骨不連的發(fā)生率。目前臨床治療采用的各種方法,如體外沖擊波、自體骨移植等手術(shù)或非手術(shù)方法,雖然臨床應(yīng)用的適應(yīng)癥不同,但均以恢復患肢功能,矯正畸形,提高生活質(zhì)量為目的。其中機械應(yīng)力刺激對于骨折愈合起著至關(guān)重要的作用。實驗研究表明應(yīng)力刺激可主導骨小梁的形態(tài)和分布,也能刺激骨折局部的成骨因子的高表達。因此本實驗欲研究應(yīng)力刺激對骨不連愈合的影響,首先建立骨不連模型,待模型建成后,對骨不連段端加壓,測定加壓前后斷端間的主要成骨因子(BMP、VEGF、TGF)的變化,并觀察影像學和組織學改變,為機械性應(yīng)力作用于骨不連斷端促進骨折愈合提供相應(yīng)的理論依據(jù)。 主要實驗方法及結(jié)果 1骨不連模型建立 所有大鼠腹腔注射10%水合氯醛(0.3mL/100g)麻醉,術(shù)前肌注慶大霉素1mL。剃除右后肢毛發(fā),手術(shù)區(qū)碘伏消毒,鋪無菌單,以股骨中段為中心,做縱行切口(與股骨長軸平行),依次切開皮膚、筋膜,鈍性分離至股骨表面,盡量保留骨膜,充分暴露股骨,自小轉(zhuǎn)子與第三轉(zhuǎn)子之間依次鉆孔,擰入兩枚螺紋釘,自股骨髁遠端向近端方向,依次鉆孔、擰入兩枚螺紋釘,中間兩組螺絲釘之間用磨鉆截斷,將四根螺絲釘套入加壓式外固定架,調(diào)整斷端距離d=6mm,擰緊外固定支架,用生理鹽水沖洗斷端髓腔,逐層縫合傷口。術(shù)后5天肌注慶大霉素(1mL／只),預(yù)防感染。 1.1X線檢查： 在0、2、4、6、8、10、12周連續(xù)影像學顯示骨折線仍清晰可見,無連續(xù)性骨痂形成；術(shù)后12周時觀察到斷端間無骨橋形成,斷端髓腔骨性封閉,呈杵棒樣改變；外固定支架穩(wěn)定,斷端保持在同一水平面上。 1.2骨組織的HE染色： 術(shù)后2周斷端周圍少量細胞核深染的成骨樣細胞,周圍有大量的炎癥反應(yīng)細胞；術(shù)后4周,斷端周圍成骨樣細胞增多,并出現(xiàn)一定數(shù)量的軟骨細胞,斷端之間充滿大量炎性細胞；術(shù)后8周,斷端周圍有少量細胞核深染的成骨樣細胞及大量肥大軟骨樣細胞和成纖維細胞；術(shù)后10周,斷端出現(xiàn)大量不規(guī)則的編織樣骨；術(shù)后12周,斷端髓腔骨性封閉,周圍見少量成骨細胞,斷端見大量結(jié)締組織。 2骨不連模型斷端機械應(yīng)力實驗 實驗組：螺帽1有固定滑塊2的作用,以維持滑塊2與3之間的固定距離。在加壓的第1個月,通過卡尺計量調(diào)節(jié)螺旋桿,縮短2mm的距離,每天通過食物刺激的方法誘使大鼠高強度活動。每次持續(xù)10min,間歇30min。加壓的第2個、第3個月,均在原來基礎(chǔ)上縮短2mm,加壓方法同前所述。 對照組：調(diào)節(jié)螺帽1,固定滑塊2,維持2、3之間的距離在三個加壓時間點內(nèi)保持不變(d=6mm),其它方法同上所述。 2.1X線檢查 加壓后4周,斷端骨折線模糊樣改變,部分釘?shù)乐車悄は掠行鹿切纬桑?周后斷端間隙呈絮狀改變,單側(cè)皮質(zhì)間有新骨形成；12周時斷端間隙縮短,出現(xiàn)一側(cè)的骨性連接,或明顯的成骨反應(yīng)。 2.2組織免疫組化染色 對照組：在4、8、12周時骨不連斷端BMP、VEGF、TGF β仍有表達,但無峰值變化,呈低表達狀態(tài)。 (1)BMP：加壓4周后局部BMP陽性表達數(shù)量明顯增高,以骨髓近端變化明顯,變化量有統(tǒng)計學差異(p0.05)；8周后近髓腔端的陽性表達增多,斷端間出現(xiàn)BMP陽性表達,數(shù)量較近端少,較對照組多,與加壓4周、對照組相比,數(shù)量變化有統(tǒng)計學差異(p0.05)；12周后斷端間BMP陽性表達有所下降,但高于對照組,與加壓8周、對照組比較,變化量有統(tǒng)計學差異(p0.05)。 (2)VEGF：加壓4周后斷端間陽性表達數(shù)量明顯增高,與對照組相比,變化量有統(tǒng)計學差異(p0.05)；8周、12周表達量有所下降,但高于對照組,有統(tǒng)計學差異；加壓4周時表達量出現(xiàn)峰值,較后兩次加壓的測量值變化有統(tǒng)計學差異(p0.05)。 (3)TGF-β：加壓4周后斷端間有均勻分布的陽性表達,與對照組相比,變化量有統(tǒng)計學差異(p0.05)；8周、12周后表達量有所下降,均高于對照組,有統(tǒng)計學差異(p0.05)；實驗組不同時間段間的變化無統(tǒng)計學差異(p0.05)； 2.3堿性磷酸酶鈣鈷法染色： 對照組：在4、8、12周骨不連斷端仍有一定數(shù)量的成骨細胞表達,但其數(shù)量較少。 實驗組：加壓4周后局部成骨細胞數(shù)量明顯增多,較對照組變化明顯(p0.05),第8周時呈上升趨勢,與前后兩個時期比較統(tǒng)計學差異明顯(p0.05)；到12周時,成骨細胞數(shù)量降低。 結(jié)論 1.通過自制可調(diào)式外固定支架,可建立成熟的骨不連模型。 2.骨不連局部存在低表達的成骨因子,機械應(yīng)力的刺激可增加其表達。 3.機械應(yīng)力作用可刺激骨不連斷端成骨細胞數(shù)量的增多,并有效促進斷端的成骨促進愈合。 創(chuàng)新性和意義 1.本實驗證明骨不連局部的成骨因子呈低表達狀態(tài),外界刺激可促使其高表達。 2.機械應(yīng)力刺激可增加骨不連斷端成骨因子(BMP、TGF-β、VEGF)的表達,利于骨不連的愈合,為機械應(yīng)力促進骨折愈合提供可靠的理論依據(jù)。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R683

【參考文獻】

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1 丁真奇;高俊;郭林新;陳長青;康兩期;翟文亮;林斌;;叩擊式骨應(yīng)力刺激儀治療創(chuàng)傷性股骨骨髓炎后遺骨延遲愈合及骨不連[J];中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志;2008年08期

2 常玉立;孫天勝;;骨不連的研究現(xiàn)狀及展望[J];中國康復理論與實踐;2007年05期

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本文編號：2572422