HA-TGFβ1促进大鼠肩袖腱骨愈合及肩袖损伤患者功能与其血流改变的关系

发布时间：2020-03-28 08:29

【摘要】：背景及目的:肩袖损伤是骨科最常见的疾病之一,也是导致患者肩关节功能障碍的最常见病因。尽管关节镜下修补肩袖技术在不断进步,手术后肩袖仍存在较高的再撕裂率,影响了手术的疗效。针对这个棘手问题,如何改变腱骨愈合的过程,促进腱骨愈合止点纤维软骨出现,成为促进肩袖腱骨愈合并改善肩袖修复疗效的关键。本研究,我们应用大鼠肩袖损伤修复模型探究搭载了TGFβ1的羟基磷灰石对于肩袖修复后腱骨愈合的影响,评价其对腱骨结合面骨量变化、软骨再生、腱骨界面形态及机械强度改变的作用。本课题对肩袖损伤的病人进行了随访,通过多普勒超声检查其肩关节血流动力学变化,研究其与肩袖损伤患者肩关节症状之间的关系。方法:1.应用微波水热法制备HA微球并搭载TGF-β1。建立大鼠肩袖损伤模型,分为对照组,HA组,HA搭载TGFβ1组(HA-TGFβ1组)。分别将材料加入修补后的腱骨界面,于术后2、4、8周取材。采用Micro-CT、生物力学、组织形态学分析,评估术后腱骨界面骨量变化、机械强度及组织再生情况,进而评价HA及HA-TGFβ1对于大鼠肩袖修复模型腱骨愈合的影响。2.本研究收集2016年6月至2017年3月确诊为肩袖损伤的病人,进行肩关节多普勒超声检查及患肩功能评估,检测肩关节旋肱前动脉(AHCA)、旋肱后动脉(PHCA)、肩胛上动脉(AS)、肱动脉(BA)的收缩期峰值流速(PSV)和血流阻力分数(RI)。运用ASES评估患肩功能,并分析患肩功能与其血流变化的关系。结果:1.Micro-CT结果显示HA-TGFβ1组有更多骨形成,在各时间点骨密度(BMD)均高于对照组(P0.05)。羟基磷灰石材料具有良好的生物相容性及降解能力。实验组植入材料后腱骨界面纤维软骨形成及胶原再生均显著高于对照组(P0.05)。第2周及第4周的组织学结果表明,相较对照组及HA组,HA-TGFβ1显著提升了腱骨界面的纤维软骨形成(P0.05)。生物力学分析显示HA及HA-TGFβ1组在术后4周及8周的极限负荷优于对照组(P0.05)。2.42例患者经多普勒超声进行了肩关节血流的检查,并根据患肩ASES评分进行分组。研究发现较低ASES评分组患者健侧与患侧旋肱前动脉的PSV值及RI值均存在显著差异(P0.01),提示血流灌注的增加。此外旋肱后动脉的RI值和肩胛上动脉的PSV值也存在显著改变(P0.01)。结论:1.本研究显示搭载了TGFβ1的羟基磷灰石能有效改善大鼠肩袖修复后的腱骨愈合。通过在腱骨界面植入HA-TGFβ1能增加界面骨量,促进纤维软骨及胶原的再生,并提高腱骨结合的力学强度。2.通过多普勒超声可以检测到肩袖损伤后旋肱前动脉、旋肱后动脉、肩胛上动脉血流灌注改变,在ASES评分较低的肩袖损伤患者其肩袖相关的营养血管会出现血流动力学变化。
【图文】：

图 1 肱骨近端 Micro-CT 图像（A）及 BMD 值分析（B）、BV/TV 值分析（C）Figure 1. Analysis of the structure of the proximal humerus. (A) Micro-CT images of the proximalhumerus. (B) Analysis of BMD. (C) Analysis of BV/TV.Data are presented as the mean ± standarddeviation (n=5 for each group). *P<0.05 vs. control. HA-TGFβ1, hydroxyapatite-transforminggrowth factor β1; CT,computed tomography; BMD, bone mineral density; BV/TV, bonevolume/total volume.表 1 各组腱骨结合 ROI 区域 Micro-CT 测量结果比较（均数±标准差。骨密度 BMD，mg/mm3；骨体积分数 BV/TV，%）Table 1 Camparison of the Micro-CT result among three groups (mean±SD)术后 2 周 术后 4 周 术后 8 周对照组 BMD387.20±8.68 396.07±2.63 410.00±7.88BV/TV 29.6±9.5 37.7±0.9 43.6±3.1HA 组 BMD401.93±11.70 408.67±2.71 423.00±4.01BV/TV 32.2±2.2 37.6±3.5 46.2±5.6HA-TGFβ1 组 BMD404.73±0.87 411.87±9.1 432.03±9.17BV/TV 32.2±2.9 38.3±4.5 43.0±3.3

在术后第 2、4、8 周，各组冈上肌腱-肱骨复合体的极限负荷如表 2 所示。结果显示，术后第 4 周和第 8 周，HA 组和 HA-TGFβ1 组的极限负荷较对照组显著增加（P＜0.05），，具有统计学差异，结果如图 2 所示。但 HA 组和 HA-TGFβ1组的极限负荷在各时间节点均未发现有统计学显著差异。表 2 各组腱骨标本生物力学参数对比（CA:横截面积，mm2；Load：极限负荷，N）Table 2 comparison of the biomechnical result among three groups（mean±SD）术后 2 周 术后 4 周 术后 8 周对照组 CA 8.3±0.4 15.2±0.8 16.8±0.7Load 8.2±0.4 15.9±1.4 26.1±0.8HA 组 CA 8.7±0.4 15.1±0.7 16.7±0.8Load 8.4±0.4 18.1±1.0 29±1.3HA-TGFβ1 组 CA 8.5±0.6 15.4±0.7 17.1±1.0Load 8.4±0.3 19.4±0.6 30.4±1.1
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R445.1;R684

【参考文献】

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本文编号：2604202