多孔钽修复兔节段性骨缺损“钽—骨”界面成骨的组织形态学变化

发布时间：2017-10-10 15:14

  本文关键词：多孔钽修复兔节段性骨缺损“钽—骨”界面成骨的组织形态学变化

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【摘要】：目的本实验通过X线、组织形态学(石蜡切片、硬组织切片、扫描电镜)、Micro-CT观察筋膜包裹的国产多孔钽植入骨缺损后“钽—骨”界面的生物相容性和骨修复能力,探讨筋膜包裹的国产钽-骨界面的成骨能力,从而为国产多孔钽在骨缺损修复、关节置换及骨性融合的临床应用提供实验依据。方法1材料准备及分组:将多孔钽材料制成直径为4mm,长20mm的圆柱体,选取45只6月龄新西兰大白兔,随机抽取分为3组,筋膜钽组:多孔钽+筋膜包裹组18只,钽组:单纯多孔多孔钽组18只,空白对照组:9只。2手术步骤及术后X线:取右侧前臂桡侧中段制作桡骨骨缺损(20 mm),将Qg植物嵌压植入缺损区。空白组不植入内植物。术后4、8、16周投照右上肢正侧位DR片。3取材及大体观察:各组实验动物分别于术后4、8、16周处死,取材。行形态学观察、硬组织切片观察、扫描电镜、Micro-CT;三个时间点空白对照组各处死3只行形态学观察。观察术后4、8、16周三个时间点各组骨缺损部位的大体愈合情况,评估各组术后16周时的修复效果。4多孔钽-骨界面组织石蜡切片常规组织学染色观察及毛细血管计数:光学显微镜下观察植入材料与宿主骨界面新骨生长情况。观察材料内部新生骨再生情况及空白对照组骨缺损处情况及毛细血管。5硬组织切片观察:光学显微镜下观察纤维组织的分布及成骨细胞生长、分化、分布情况。筋膜钽组及多孔钽组随机选取术后16周切片6张,采用IPP 6.0显微图象分析软件对骨组织切片进行骨组织形态分析计量。6植入物界面扫描电镜观察:扫描电镜观察钽—骨界面毛细血管再生情况、骨组织及纤维组织生长情况。7 Micro-CT评估:于术后8、16周,筋膜钽组和钽组各随机选取3只标本,在一定的条件下对多孔钽及周围骨质进行micro-CT扫描,并对16周标本行三维重建并行骨形态计量学分析,观察并分析各组中的界面及周围的骨质情况。结果1影像学观察:于术后4、8、16周三个时间将筋膜钽组和钽组实验兔X线观察见材料与骨质交接界处有不同程度的骨膜反应。两组材料与受体骨界面之间可以观察到低密度新生骨,没有观察到间隙、透明带及骨质溶解。2大体观察:术后4周筋膜钽组和钽组材料表面少量骨样组织形成,空白对照组标本缺损处清晰;术后8、16周筋膜钽组缺损部位逐渐被新生骨组织覆盖;钽组缺损部位也逐渐被新生骨组织覆盖,修复程度不及筋膜钽组,空白对照组标本缺损处未能修复,逐渐被纤维组织填充。3多孔钽-骨界面组织石蜡切片常规组织学染色观察及毛细血管计数:术后筋膜钽组及多孔钽组逐渐在钽-骨界面处形成新生的骨性骨小梁,新生骨组织逐步成熟。空白组骨缺损始终存在,洞壁可见纤维膜。同一时间点小血管数量分析显示:各时间点筋膜钽组小血管数量均显著高于钽组(P0.05)。4硬组织切片观察:术后4、8、16周,筋膜钽组和钽组多孔钽界面新生骨及骨组织逐渐增加,并逐渐出现新生骨小梁并向多孔钽孔隙内生长,骨组织与多孔钽接触趋于紧密,骨缺损区域逐渐被新生骨样组织覆盖,新生骨组织与多孔钽结合越发紧密。术后16周两组标本经过骨组织计量学分析结果表明:筋膜钽组及钽组骨小梁数目(Tb.N)差异在两组间未发现不同(P0.05)。筋膜钽组骨体积分数(BV/TV)高于钽组(P0.05)。筋膜钽组骨小梁厚度(Tb.Th)高于钽组(P0.05)。筋膜钽组骨小梁分离度(Tb.Sp)低于钽组(P0.05)。5扫描电镜观察:术后4、8、16周,筋膜钽组和钽组扫描电镜观察材料表面钙盐沉积及新生骨及成骨细胞数量逐渐增多,分泌的胞外基质逐渐将钽覆盖,孔隙内长入的新生骨组织逐渐增多。6 MicroCT扫描观察:术后8、16周筋膜钽组多孔钽与宿主骨之间的骨性连结逐渐变多,新生骨痂逐渐逐渐向缺损部位延伸,并与多孔钽形成整合。术后16周两组标本经过骨组织计量学分析结果表明:筋膜钽组及钽组骨小梁数目(Tb.N)差异在两组间未发现不同(P0.05)。筋膜钽组骨体积分数(BV/TV)高于钽组(P0.05)。筋膜钽组骨小梁厚度(Tb.Th)高于钽组(P0.05)。筋膜钽组骨小梁分离度(Tb.Sp)低于钽组(P0.05)。结论1带蒂筋膜瓣可加速多孔钽修复骨缺损时再血管化进程。2筋膜瓣包裹多孔钽可加速修复节段性骨缺损,其促成骨作用显著高于单纯多孔钽。3筋膜瓣包裹多孔钽与宿主骨组织呈生物性结合,钽-骨界面结合程度高,为骨性结合。
【关键词】：多孔钽 骨缺损 界面 筋膜 Micro-CT
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R687;R318.08
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 引言10-12
• 第1章 实验研究12-42
• 1.1 材料与方法12-19
• 1.1.1 实验材料12-13
• 1.1.2 实验方法13-15
• 1.1.3 X线观察15
• 1.1.4 大体观察15
• 1.1.5 多孔钽-骨界面组织石蜡切片，HE染色制备15-16
• 1.1.6 钽-骨界面硬组织切片，甲苯胺蓝染色制备16-17
• 1.1.7 多孔钽-骨界面扫描电镜样本的制备17-18
• 1.1.8 Micro-CT检测18
• 1.1.9 统计学方法18-19
• 1.2 新西兰大白兔桡骨节段性骨缺损模型及多孔钽植入后观察及检测结果19-31
• 1.2.1 动物术后一般行为观察19
• 1.2.2 影像学观察19-21
• 1.2.3 大体观察21-22
• 1.2.4 多孔钽-骨界面组织石蜡切片常规组织学染色观察及毛细血管计数22-25
• 1.2.5 多孔钽-骨界面硬组织切片，，甲苯胺蓝染色观察结果25-27
• 1.2.6 多孔钽-骨界面扫描电镜观察27-29
• 1.2.7 Micro-CT扫描、三维重建及骨形态学观察测量结果29-31
• 1.3 讨论31-36
• 1.3.1 多孔钽材料是骨缺损修复最佳材料31-33
• 1.3.2 多孔钽骨内植入钽-骨界面骨结合（骨愈合）形态学探讨33-36
• 1.4 不足与展望36
• 参考文献36-42
• 第2章 综述 成骨细胞在多孔钽骨界面的长入42-51
• 2.1 骨组织工程材料多孔钽42
• 2.2 多孔钽的表面处理42-44
• 2.3 成骨细胞的分化与功能44-45
• 2.4 骨组织生成45-46
• 2.5 展望46
• 参考文献46-51
• 结论51-52
• 致谢52-53
• 导师简介53-54
• 作者简介54-55
• 学位论文数据集55

本文编号：1007071