多孔β-磷酸三钙修复羊腔隙性骨缺损的放射学和组织学相关性研究

论文摘要

研究背景及目的:由创伤、感染、肿瘤及其它病患造成的不能自我修复的骨组织缺损的治疗,以及脊柱椎间融合、关节置换等手术通常都需要行骨移植。目前临床应用的骨移植材料主要有自体骨、异体骨和骨组织替代材料。自体骨移植因其良好的成骨能力且无传播疾病危险被认为是骨移植的金标准,但其易引起供区并发症尤其取材有限限制了自体骨移植在临床的大量应用。同种异体骨移植因为来源广泛、使用方便通常被认为是进行骨移植术的第二选择,但其具有免疫原性和传播疾病的危险,依然困扰着临床工作。因此,骨组织替代材料的研究受到关注并广泛开展。目前研究的骨组织替代材料主要有高分子材料、可降解无机材料以及复合材料三大类。β-磷酸三钙（β-TCP）是一种生物陶瓷类材料,属于可降解无机材料,其化学组成与骨组织无机物成分相似,具有良好的生物相容性、骨传导性和降解率,可被任意塑形,便于消毒,已经广泛应用于骨缺损修复、骨强化和骨替代。虽然β-TCP在体外以及动物体内的研究以经较为成熟,但其能否取得同种异体骨对骨缺损修复的效果目前尚不清楚,且β-TCP修复骨缺损的放射学表现及组织学表现之间的相关性尚待我们去探究。另外以往对于骨缺损修复的研究主要集中与对节段性皮质骨缺损的研究,而忽略了对腔隙性骨缺损修复的研究。有学者认为松质骨的修复的生物学行为不同于皮质骨,发生于松质骨的骨折愈合是通过骨小梁长入来完成的,而不同于皮质骨的膜内化骨或软骨内化骨,松质骨缺损的愈合也取决于生物种系、部位及大小。本实验旨在研究:（1）比较多孔β-TCP和冰冻干燥异体骨对腔隙性骨缺损的修复能力;（2）探究多孔β-TCP修复腔隙性骨缺损的影像学表现及组织学表现之间的相关性。方法及结果:实验第一部分建立羊后肢长骨干骺端直径10 mm、深20 mm和骨干10 mm、深10 mm腔隙性骨缺损,采用随机对照的方法,将所造骨缺损分为颗粒型多孔β-TCP组（A组）、粉末型多孔β-TCP组（B组）、冻干异体骨颗粒组（C组）,填入相应材料,另设立空白对照组（D组）,术后4周、12周及24周分别行X线、CT及组织学以观察和评价骨缺损修复情况,进而比较多孔β-TCP和冻干异体骨对骨缺损的修复能力。结果显示D组不能自行愈合;X线及CT显示术后24周A组、B组、C组均骨性愈合;组织学示A、B、C三组4周新骨开始长入,24周骨缺损基本修复,组织计量学统计学分析示新骨生成量C组高于A组和B组（P<0.05）,A组、B组间无差异（P>0.05）。实验第二部分取实验第一部分所得腔隙性松质骨缺损术后4周12周及24周多孔β-TCP植入组（A组和B组）X线、CT影像学照片及组织学切片,X线片分别测得腔隙性松质骨缺损区和临近正常骨组织灰度值求二者之比,CT片分别取腔隙性松质骨缺损区和临近正常骨组织5 mm2平均像素值求二者之比,组织学切片采用组织计量学求得新骨生成百分比,将影像学照片所得数据和组织学切片所得数据进行统计学分析,以探究多孔β-TCP修复腔隙性松质骨缺损的影像学表现及组织学表现之间的相关性。放射学表现一定程度上反映了植入材料的残留量和新骨生成量（矿化）,与组织学骨愈合表现基本一致。结论:上述结果显示:1.直径10 mm、深20 mm的羊长骨腔隙性骨缺损不能自行愈合;2.多孔β-TCP对羊长骨腔隙性骨缺损修复良好,但效果不及冻干异体骨;3.多孔β-TCP修复羊长骨腔隙性松质骨缺损的影像学表现和组织学表现反应的材料材料残留量变化趋势基本一致,可以反应骨缺损愈合情况。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 文献回顾
• 第一部分 β-磷酸三钙研究进展
• 1 β-TCP的制备
• 2 β-TCP的生物相容性
• 3 β-TCP的生物降解性
• 4 β-TCP的生物力学研究
• 5 β-TCP的成骨特点
• 6 多孔β-TCP的优势
• 7 β-TCP存在的问题和展望
• 第二部分 同种异体骨移植研究进展
• 1 同种异体骨的处理
• 2 同种异体骨移植后愈合过程和机制研究
• 3 同种异体骨移植的免疫反应
• 4 同种异体骨的临床应用
• 5 小结
• 正文
• 实验一 多孔 β-磷酸三钙和冻干异体骨对羊腔隙性骨缺损修复作用的对比研究
• 1 材料和仪器
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 实验二 多孔 β-磷酸三钙修复羊腔隙性松质骨缺损的放射学和组织学相关性研究
• 1 材料和仪器
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 小结
• 参考文献
• 附录
• 个人简历和研究成果
• 致谢