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改良磷酸钙骨水泥修复兔桡骨缺损的实验研究

作　者: 李亮
导　师: 王新家
学　校: 汕头大学
专　业: 骨外科
关键词: 磷酸钙骨水泥骨缺损兔
分类号: R318.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

【背景及目目的】:随着社会经济的发展,由交通或生产事故导致的骨缺损病例大大增加,对骨缺损的修复已成为医学界的一个重要课题。国内外学者们在寻找合适的骨缺损填充材料方面做了很多尝试。自体骨移植常常被认为是骨移植修复骨缺损的“金标准”,但其来源受限,并有广为人知的并发症如供区疼痛、感染、瘢痕形成等,使得骨科医生不得不改变手术策略,将研究转向同种异体骨移植。近年,临床上应用同种异体骨移植修复骨缺损并取得成功,其医疗费用高昂,数量有限,这些缺点限制了其在全世界范围内的推广应用。1983年磷酸钙骨水泥(CalciumPhosphateBoneCement,CPC)问世,它具有良好的骨传导性、生物相容性,自固化、能任意塑形等优异的生物学性能与及材料学性能。但是和天然骨相比,CPC缺乏适合骨组织长入的孔隙,降解速度慢。因此,这就有必要对其进行改良,使其具有适宜的孔径及更快速的生物降解率。我们课题组在前期研究中通过优化普通CPC的配方,并与兔同种异体骨粉混合,以兔同种异体骨粉作为新骨长入的微孔结构研制了改良复合可吸收磷酸钙骨水泥(改良CPC),在体外研究中发现其具有良好的骨诱导性,但在体内的生物相容性、降解能力和促进骨缺损的愈合能力如何有待于实验证实。在本次研究中,我们拟通过比较改良CPC与普通CPC修复兔桡骨骨缺损的效果,观察其在体内的物化特性及诱导成骨活性,并探讨其作为修复骨缺损植骨替代材料的可行性。【方法】:新西兰成年大白兔36只,随机分为改良CPC(复合兔同种异体骨粉的CPC)组,普通CPC(单纯CPC)组和对照组(骨缺损处不植入任何物质)。于三组大白兔双侧桡骨中下段制作骨缺损,改良CPC组植入改良CPC棒,普通CPC组植入普通CPC棒,对照组不植入任何物质。(1)术后对大白兔行大体观察,观察伤口愈合情况;(2)于术前、术后2、4、6、8、12周检测实验大白兔血清中钙(calcium,Ca2+)、磷(phospate,P3-)、碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,AKP)浓度;(3)术后4、8、12周全麻下对术肢行X线摄片,对新骨形成情况进行Cook放射标准评分;(4)术后第8、12周注射过量戊巴比妥钠处死动物(1.5ml/㎏),取桡骨标本,作苏木素-伊红(hematoxylinandeosin,HE)染色观察软骨增生情况及电镜扫描观察材料与宿主骨嵌合程度。两组资料均数比较用t检验,多组资料之间的比较用方差分析。用SPSS17.0统计软件分析。【结果】:1、术后动物无明显感染迹象,术肢伤口愈合可,无渗液产生。2、在骨缺损修复过程中，改良CPC组与普通CPC组血清中Ca2+及AKP浓度有不同程度的上升，改良CPC组与普通CPC组术后血清中Ca2+及ALP浓度比较有统计学差异(P<0.05)。3、X线摄片结果显示术后4周改良CPC组骨折端见模糊骨痂影；普通CPC组术后4周骨折端骨折线模糊。术后8周改良CPC组骨水泥上下方形成连续骨痂，骨水泥开始崩解；普通CPC组骨水泥上方形成连续骨痂，骨水泥完好；对照组骨折端硬化。术后12周改良CPC组骨水泥上下方有连续骨痂包绕，骨缺损区骨修复良好，髓腔骨水泥残留，外形不规则；普通CPC组骨水泥上方骨痂密度增高，骨水泥完好；对照组骨折端硬化，无骨性连接。术后8、12周改良CPC组和普通CPC组组间Cook放射标准评分比较有统计学意义(P<0.05)。4、苏木素-伊红染色显示术后8周时，改良CPC组中大多数动物标本中可见大量软骨细胞增生，骨组织增生活跃；普通CPC组中，也可见软骨细胞增生；术后12周时，改良CPC组中骨内膜整齐排列在新生骨片周围，可见残留较少骨水泥；普通CPC组见残留较多骨水泥；对照组中充填纤维结缔组织。5、扫描电镜观察显示改良CPC具有比普通CPC更大的孔径。术后8周改良CPC组中骨水泥与宿主骨连接紧密，骨组织长入到骨水泥中；普通CPC组中骨水泥与宿主骨的界线清晰可见。12周时改良CPC组可见骨断端处修复完毕，骨水泥与骨折端原交界清晰可辨；普通CPC组可见残留的骨水泥，骨水泥与宿主骨之间结合紧密。【结论】1、改良磷酸钙骨水泥在大白兔体内具有良好的生物相容性、动物无排异反应，是安全的植入材料。2、改良磷酸钙骨水泥与普通磷酸钙骨水泥比有更大的孔径及更疏松的结构，适合新生骨组织长入。3、改良磷酸钙骨水泥在动物体内具有成骨诱导活性，和普通磷酸钙骨水泥相比具有更快的生物降解率，可能是良好的修复骨缺损的植骨替代材料。

全文目录

中文摘要  3-5
英文摘要  5-8
英文缩略词表  8-11
第一章前言  11-13
第二章材料与方法  13-21
  2.1 实验动物  13
  2.2 主要试剂和设备  13-14
  2.3 常用试剂及配置  14
  2.4 实验方法  14-15
    2.4.1 兔同种异体骨粉的制备  14-15
    2.4.2 改良C PC 棒的制备  15
    2.4.3 普通C PC 棒的制备  15
    2.4.4 动物分组及动物模型的制备  15
  2.5 观测指标  15-20
    2.5.1 大体观察  15-16
    2.5.2 血清Ca2+、P3-和A KP 浓度的检测  16-18
    2.5.3 X 线摄片观察  18
    2.5.4 组织形态学观察  18-19
    2.5.5 电镜扫描  19-20
  2.6 统计学处理  20-21
第三章结果  21-26
  3.1 大体观察  21
  3.2 血清中Ca2+ 、P3-和AKP浓度的检测  21-22
  3.3 X 线摄片观察  22-23
  3.4 组织形态学观察  23
  3.5 电镜扫描  23-26
第四章讨论  26-33
  4.1 动物模型的选择  26
  4.2 改良C PC 成分的选择  26-27
  4.3 血清中Ca2+、P3-和AKP 浓度的检测  27-29
    4.3.1 血清中Ca2+和P3- 浓度的检测  27-28
    4.3.2 血清中AKP 浓度检测  28-29
  4.4 X 线摄片分析  29
  4.5 扫描电镜分析  29-30
  4.6 改良C PC 修复兔桡骨缺损的特点  30-32
    4.6.1 改良CPC 的生物相容性  30-31
    4.6.2 改良CPC 的骨修复能力  31
    4.6.3 改良CPC 的生物降解性  31-32
  4.7 存在的问题及今后的方向  32-33
第五章结论  33-34
附图  34-41
参考文献  41-46
综述  46-56
  参考文献  52-56
致谢  56-57
攻读硕士学位期间公开发表的论文  57-58
个人简历  58

改良磷酸钙骨水泥修复兔桡骨缺损的实验研究

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