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血管内皮祖细胞促血管化组织工程骨修复兔大段骨缺损的效果评价
目的 评价血管内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)促血管化组织工程骨修复兔桡骨大段骨缺损的效果.方法 选用68只新西兰大耳白兔,以数字随机法分为3组.实验组:EPCs+经成骨诱导的骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)+脱钙骨基质(decalcified bone matrix,DBM);自身对照组:BMSCs+DBM;阴性对照组:单纯DBM.将上述材料置入桡骨中段15 mm骨缺损区,术后12,16周摄X线片行骨密度、组织学光镜、骨钙素免疫组化染色及生物力学测试.结果 实验组的骨痂生长、塑形、髓腔再通、骨愈合速度及力学强度等方面均明显优于对照组.结论 EPCs促血管化组织工程骨成骨能力强,能有效促进骨愈合,是修复大段骨缺损的有效方法.
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重组人BMP-2聚乳酸缓释纳米微球对体外培养兔成骨细胞增殖和矿化的影响
目的 观察重组人骨形态发生蛋白-2聚乳酸纳米微球缓释系统(rhBMP-2-PLA-Ns)对体外培养的兔成骨细胞的生物学效应. 方法 体外培养兔成骨细胞并鉴定,将rhBMP-2-PLA-Ns和第3代成骨细胞一起培养,免疫荧光法检测成骨细胞核中增殖细胞核抗原(PCNA)的表达,茜素红染色方法观察矿化结节的形成,Western blot检测rhBMP-2-PLA-Ns对成骨细胞自分泌血管内皮细胞生长因子(VEGF)的作用,并与单纯rhBMP-2组和空白组进行比较. 结果 培养5 d后,各组PCNA阳性细胞差异无统计学意义.培养10 d后,rhBMP-2-PLA-Ns组阳性细胞数明显高于单纯rhBMP-2组和空白组,表明rhBMP-PLA-Ns能够明显促进PCNA在成骨细胞核中的表达.与其他两组比较,rhBMP-2-PLA-Ns能显著促进矿化结节的形成(P<0.05);对Western blot检测结果进行半定量分析显示:三组成骨细胞均有VEGF的自分泌,加入rhBMP-2-PLA-Ns成骨细胞自分泌VEGF的量超过单纯rhBMP-2组以及空白对照组(P<0.05).结论 rhBMP-PLA-Ns有较好的生物学活性,能促进成骨细胞的增殖、矿化和VEGF自分泌的增加,具有一定的临床应用价值,为加快骨创伤的愈合提供了新的思路.
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骨应力监测传感系统的构建及在牵张成骨中的应用
目的 构建一种能够对骨愈合状态进行实时监控的骨外固定传感系统. 方法利用Solidworks2007软件设计扣合式全环外固定装置,并与半环外固定装置进行生物力学稳定性比较.将S型拉压力传感器、数据采集盒、数据分析软件组合成骨应力监测传感系统.进行基于动物实验的胫骨应力检测,通过实时X线判断骨愈合情况,形态学观察不同速度延长组愈合效果的差异,并与实时监测的应力值相对应. 结果力学性能测试证明,全环扣合式外固定装置的抗扭转、抗水平方向压力强度显著高于半环滑槽式外固定装置,还具有轻便、便于安装的特点.整套骨应力监测传感系统已经能够实现骨应力的实时检测与数据分析.X线和组织形态学结果表明,随着延长速度的增加,骨愈合效果略差,但是耗时短,此结果与监测的骨应力呈一致性. 结论成功构建了具有自主知识产权的新型骨应力监测传感系统,并初步探寻了骨愈合过程中的骨应力变化规律,为进一步深入研究骨愈合机制奠定了坚实的基础.
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骨折断端血管性血友病因子表达在骨折愈合中的生物学意义
目的 探讨骨折断端血管性血友病因子(von willebrand factor,vWF)表达在骨折愈合中的生物学意义.方法 雄性SD大鼠28只,建立股骨骨折模型.分别于造模后2,3,5,7,10,14,21 d取骨折断端组织,每个时间点4只大鼠,计算机图像分析观察大鼠骨折断端vWF表达,成骨细胞、软骨细胞与vWF表达分布间的关系,结合体外培养的大鼠成骨细胞的vWF表达结果,分析骨折断端vWF表达在骨折愈合中的生物学意义.结果 各时间点大鼠骨折断端新生的骨小梁及软组织血管内vWF均呈阳性表达且分布不均,骨折断端软骨细胞周围基质中vWF阳性表达.培养的大鼠成骨细胞胞浆内外vWF表达阴性.结论 骨折愈合过程中可能存在vWF-血小板激活途径,调控骨折局部成骨细胞、软骨细胞的分化与增殖,为骨折的愈合创造良好的微环境.
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经皮穿钢板治疗胫骨骨折19例
应用间接复位、经皮穿钢板治疗胫骨骨折,既可为骨折端提供足够的稳定,又可大限度地保留骨折周围软组织的血液循环及骨折端的血肿,骨折愈合快,并发症少,是近几年出现的新技术,是AO生物接骨理论的新应用.自2002年至2004年,笔者应用这一技术治疗胫骨骨折19例,取得满意疗效.现报告如下.
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缝匠肌骨瓣加血管束植入治疗儿童、青壮年股骨颈骨折28例
股骨颈骨折是骨科临床的常见病及多发病,一般老年人发病多,但儿童、青壮年亦常见.年轻患者在损伤机制、并发症以及治疗方法等方面有其特点,尤其是有移位的骨折,其骨折愈合较难,合并股骨头缺血坏死率高.如何预防股骨头坏死,是临床研究的焦点.我科从1997年2月至2002年2月,采用缝匠肌骨瓣断端嵌入,血管束股骨头植入治疗儿童、青壮年股骨颈骨折28例,取得满意疗效.现报告如下.
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雌激素对骨质疏松性骨折愈合过程中基质mRNA表达的影响
目的 探索雌激素对骨质疏松性骨折愈合过程中基质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原mRNA表达的影响，阐明雌激素促进骨质疏松性骨折愈合的机制。 方法 选用168只2个月龄SD雌性大鼠，112只行双侧卵巢切除(OVX)后，按雌激素替代治疗开始的时间，随机均分为长期雌激素替代治疗组(OVXE1组)和骨折后雌激素替代治疗组(OVXE2组)，其余56只为假手术组(S组);1个月后所有大鼠在前肢左侧桡骨干制作1 mm骨缺损的骨折愈合模型，右侧桡骨下端制作1 mm骨缺损的骨折愈合模型，采用原位杂交技术，分析7，14，28，42， 90，120，180 d 7个时间段雌激素对骨折修复过程中基质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原mRNA表达的影响。 结果 雌激素替代治疗下，骨基质Ⅰ型胶原mRNA表达的量较雌激素缺乏时有一定的增加，但与S组比较差异仍有显著性意义；并且OVEX1组大于OVXE2组，Ⅲ型胶原mRNA的表达变化则与之相反。 结论 (1)雌激素能促进骨质疏松性骨折的愈合。(2)雌激素替代治疗开始的时间越早，越有利于骨折的愈合。
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应力松弛接骨板固定对骨折愈合骨痂及板下骨改建的影响
目的 探讨应力松弛接骨板固定对骨折愈合骨痂及板下骨改建的影响. 方法 将24只新西兰兔胫骨干横形截骨后,右侧用应力松弛接骨板(stress-relaxation plate, SRP)固定,左侧用坚硬接骨板(rigid plate, RP)固定并作为对照.所有动物分为4组,每组6只.术后4～24周,偏光及透射电镜检查. 结果 早期两组间骨痂及板下骨结构改变相似,表现为骨痂胶原排列紊乱,折光性弱,板下骨吸收腔形成.12周后,SRP组骨痂板层骨化,板下骨吸收腔逐渐变小;而RP组骨痂及板下骨吸收腔逐渐增多、增大,直至松质骨化.透射电镜发现:(1)4～8周时,两组间均出现活跃破骨细胞,SRP组骨表面同时可见较多功能活跃的成骨细胞,而RP组,成骨细胞功能不活跃.(2)24周时,SRP组愈合骨基质内骨细胞形态正常,破骨细胞少见;而RP组破骨细胞活跃,并见骨细胞性骨溶解现象. 结论 应力松弛接骨板固定促进骨痂后期改建,同时减少了板下皮质骨骨质疏松的发生,可望成为一种理想的接骨板.
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不同方法固定后松质骨骨折愈合的超微结构观察
目的 观察不同方法固定后的松质骨骨折愈合的超微结构变化. 方法 采用成年新西兰兔30只,在兔股骨髁间做完全截骨后,分别采用屈膝位长腿石膏固定、皮质骨和松质骨螺丝钉内固定.术后3 d、1, 2, 3,6周截取标本进行透射电镜观察. 结果 不同方法固定除对松质骨骨折愈合过程中的成纤维细胞出现时间无明显影响外,对成纤维细胞和成软骨细胞变性以及成骨细胞功能有着十分明显的影响.还观察到松质骨骨折愈合中成纤维细胞也参与新骨形成. 结论 不同力学环境对松质骨骨折愈合过程中的超微结构有着不同的影响.
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骨形态发生蛋白和转化生长因子-β及碱性成纤维细胞生长因子在骨折修复中的表达
目的 观察骨形态发生蛋白(BMP)、转化生长因子-β(TGF-β)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)在骨折修复中的表达及分布情况,进而探讨其作用机制. 方法 以成年雄性新西兰兔为研究对象,制作桡骨骨折愈合模型.伤后不同时期处死取材,分别进行组织学和BMP、TGF-β和bFGF免疫组化染色观察. 结果 (1)伤后3 d开始形成原始骨痂.1周时肉芽组织中的间质细胞开始分化为软骨细胞,软骨形成后再进行软骨内化骨.4周时形成连接骨折端的桥接骨痂.(2)伤后不同时期,血肿中炎性细胞表达bFGF.骨膜增殖细胞、骨端骨细胞以及原始骨痂成骨细胞表达TGF-β.肉芽组织中间质细胞、单核巨噬细胞和多核巨细胞表达TGF-β、bFGF.原始骨痂成骨细胞、骨端骨细胞和软骨细胞表达BMP.表达后BMP、TGF-β较均匀分布于软骨基质以及肉芽组织间质中,bFGF 主要分布于肉芽组织中非活跃的间质细胞周围. 结论 BMP、TGF-β和bFGF有着各自的表达和分布特点,并共同调解骨原细胞的增殖和成骨细胞、软骨细胞的分化,终完成骨折修复.
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自固化磷酸钙人工骨修复四肢骨缺损的初步临床应用
目的研究自固化磷酸钙水泥(ACPC)人工骨修复非负重或低负重部位骨缺损的临床应用.方法应用ACPC人工骨修复30例患者36处非负重或低负重部位骨缺损,平均年龄26.5岁.骨缺损大小平均为15cm2,骨缺损病因依次为骨折、骨囊肿、骨纤维结构不良、内生软骨瘤和髂骨供骨区等.观察患者术中ACPC固化时间,术后全身及切口局部反应,血钙、磷值变化,X线片和CT扫描.随访平均时间9.4个月.结果全部患者未见明显全身反应,血钙、磷未见升高.X线显示植入的ACPC与宿主骨直接结合,全部或基本上恢复骨缺损处的解剖形状.其中3例ACPC固定时间延长;2例出现切口红肿;4例出现淡黄色透明渗出物;1例出现切口裂开,经换药处理后切口全部愈合.结论ACPC适用于人体非负重或低负重部位骨缺损的修复,其生物相容性好,无毒性,且可任意塑形.
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微创接骨板固定术治疗骨折的进展
骨折愈合的过程是其重建正常结构、恢复生物学和力学特性的过程.近年来接骨板内固定集中于采取生物学的原则,以微创手术来提供尽可能少受干扰的骨折愈合环境,减少并发症的发生.经皮微创接骨板固定术(minimally invasive percutaneous plate osteosynthesis,MIPPO)首先由Krettek等[1]于1997年报告应用于治疗股骨远、近段骨折,在此基础上发展形成了微创接骨板固定术(minimally invasive plate osteosynthesis,MIPO)的概念[2,3],改变了人们对骨折治疗的传统理念.笔者就微创接骨板固定的形成和发展作一综述.
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神经系统对骨折愈合的调节
很早以前,人们就知道正常骨组织内有神经存在,随着研究的不断深入与发展,逐渐意识到神经系统在骨代谢,特别是骨折的修复、重建中具有重要作用.有关这方面的研究也愈来愈引起人们的重视.神经系统对骨折愈合的调节包括中枢和外周两个方面,这两个方面既相互联系又相互区别.
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交锁髓内钉的应用生物力学
髓内钉是一种在骨折远近端髓腔内置入的内固定材料，其目的是达到骨折端的连接和固定。近年来在欧美等发达国家，髓内钉治疗长管状骨骨折的应用率已达90%以上［1］。锁钉的应用拓宽了髓内钉的应用范围。交锁髓内钉用于治疗四肢管状骨骨折是近20年来创伤骨科的主要进展之一。它能有效地防止骨折处的旋转和肢体的短缩，可早期负重，闭合穿钉保护了骨折周围的软组织、骨膜和血供，加速了骨折愈合，已逐渐成为复杂类型骨折及用其他固定方法失败病例的首选治疗方法。只有充分认识交锁髓内钉的生物力学性能，才能做到正确地选择和使用，从而获得满意的治疗效果。
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骨折愈合后普通钢板螺钉取出的新方法
普通钢板问世近一个世纪,目前仍为临床骨科医师选用.自1993年至今,笔者对骨折后牢固愈合、普通钢板固定螺钉取不出的患者采用新方法将钢板螺钉取出,取得满意效果.现报告如下.
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12例股骨头骨折的临床分析
股骨头骨折系髋关节后脱位时伴同发生。笔者于1998～1999年采用切开复位、牵引治疗12例，取得满意疗效。 临床资料 (1)一般资料：本组12例，男8例，女4例；年龄16～58岁。致伤原因：交通伤7例，砸伤2例，高处坠落伤2例，机器轧伤1例。就诊时间：伤后2 h就诊2例，2～13 d 10例。左髋7例，右髋5例。合并髋关节后缘骨折3例，合并坐骨神经损伤2例，合并其他骨折及脏器损伤2例。股骨头骨折按Pipkin分型：Ⅰ型4例，Ⅱ型4例，Ⅲ型2例，Ⅳ型2例。(2) 治疗方法：闭合复位、牵引治疗6例，切开复位、用1枚螺丝钉关节软骨下固定骨折块3例，切开复位、螺丝钉内固定骨折块、螺纹针固定股骨颈骨折2例，关节融合术1例。(3)结果：本组12例中，6例随诊资料完整。其中闭合复位、牵引治疗3例，有2例分别随访6年和9年，髋关节活动正常，髋无痛，可正常工作；1例随诊4年，出现髋关节疼痛，跛行，再随访1年，出现骨股头坏死。3例手术切开复位内固定者，骨折愈合可，其中2例分别随访6年和8年，髋关节活动可，可正常工作，未见明显股骨头坏死；另1例Ⅲ型损伤者随诊2年半，出现股骨头坏死。 讨论 (1)对于髋关节后脱位并发股骨头骨折，笔者认为对Ⅰ、Ⅱ型损伤者，可在手法闭合复位后给予下肢皮牵引，基本可达到复位满意，骨折愈合好，极少发生创伤性关节炎及股骨头坏死。但若骨折块阻碍复位或者为粉碎骨折时，应尽量避免反复多次的手法复位，而考虑行切开复位，以便清除碎骨块或对嵌夹于髋臼之间的骨块予以复位。对于Ⅲ型骨折，应避免行手法闭合复位，而应及时行下肢股骨髁上骨牵引，争取早期切开复位。对股骨头骨折行1枚螺丝钉内固定，而股骨颈骨折行多根螺纹针内固定。对于Ⅳ型骨折，若股骨头骨折行手法复位后骨折块复位满意，可避免切开复位，因髋臼骨折多为臼后上缘，骨折块向后上方移位，往往随股骨头的复位而复位。(2)在切开复位的病例中，笔者通常采用髋前方Smith-peterson入路，股骨头骨折复位后，在股骨头骨折块关节软骨表面切一半弧形折叶状切口，将关节软骨撬起，用 1枚螺丝钉将骨折块固定于股骨头后，关节软骨复位遮盖螺丝钉的钉端，防止螺丝钉与髋臼之间的磨擦，减少创伤性关节炎发生的机会。早期切开手术、复位骨折块内固定不仅可以早期制动髋关节，而且由于复位满意，加之清除了关节内的骨屑及组织碎屑，消除髋关节不稳定因素，更减少创伤性关节炎的发生。故对于股骨头骨折的治疗，关键在于骨折块的处理。 (3)本组有2例合并坐骨神经损伤，分别随访5～8个月后，神经功能恢复。根据文献报道，髋关节后脱位合并坐骨神经损伤发生率在12%～20%，髋关节整复后，大多数病例于6～8个月内可恢复功能。
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骨折愈合时基质小泡形成的超微结构观察
骨折愈合是一个独特的病理过程,它表现为其他组织愈合时所没有的复杂过程,即钙化和骨化.在这一过程中,基质小泡(matrix vesicls,MVs)的形成有着重要作用.目前有关MVs形成的形态学观察报道很少,笔者用透射电镜观察骨折愈合时MVs的发生、发展与转归,以期对钙化过程和MVs其他功能的进一步了解.
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应用及拮抗血管内皮生长因子影响骨折愈合的病理观察
血管生成在骨折愈合过程中起着极其重要的作用,血管内皮生长因子(VEGF)作为一种特异性促血管内皮细胞增生及血管生成因子,对正常生理及病理过程中的血管再生起着关键性作用.为探讨VEGF在骨折愈合过程中的作用,笔者采用新西兰大耳白兔左侧桡骨骨折模型,观察分别应用VEGF及其多克隆抗体对骨折愈合的影响.
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进一步开展胶原对骨损伤修复作用的研究
骨折愈合的过程是组织修复中甚为独特的一种,它的修复不是瘢痕形成,而是骨折愈合后恢复骨的原有模式.骨折修复为完全性骨再生.目前许多学者对骨折愈合的生物学过程进行了分期,大致可分为冲击、诱导、炎症、软骨痂、硬骨痂、改塑6个阶段.其组织学过程表现为血肿、炎症、骨膜反应、软骨形成、软骨内成骨及骨改塑.在骨修复过程中伴随着复杂的生物学调节机制,大量细胞因子在不同骨折修复阶段即发挥不同的作用,其实骨折修复的复杂过程是在"诱导成骨"和"传导成骨"的机制下完成的.
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兔松质骨骨折愈合中骨小梁的组织形态测量
松质骨主要分布于椎体、骨盆、腕骨、跗骨和长管状骨干骺端等部位.从临床骨折发生率来看,上述部位都是骨折好发部位,尤其是在患有骨质疏松症的老年人中.但以往骨折愈合的研究仅限于皮质骨.为此,笔者进行了一系列有关松质骨骨折愈合的研究,在本实验中采用组织形态测量方法,对松质骨骨折愈合中骨小梁进行定量分析,并阐明其与力学性能的关系.
