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雷尼酸锶对兔骨间隙尺骨骨折愈合的影响

2017年08月29日 浏览量: 评论(0) 来源:BMC Veterinary Research December 2016, 12:112 作者:李晓菲译 责任编辑:admin
摘要:骨间隙骨折愈合是骨科手术面临的主要挑战之一。目前,这种治疗方法包括骨移植,无论是内固定还是外固定,对患者、家庭乃至社会都有重大影响。在市场上新的药物如合成骨形成剂包括特立帕肽和雷尼酸锶均用来刺激骨生长。本文从其作用机制出发,对兔桡骨骨折带骨间隙的愈合进行了研究。
摘要:骨间隙骨折愈合是骨科手术面临的主要挑战之一。目前,这种治疗方法包括骨移植,无论是内固定还是外固定,对患者、家庭乃至社会都有重大影响。在市场上新的药物如合成骨形成剂包括特立帕肽和雷尼酸锶均用来刺激骨生长。本文从其作用机制出发,对兔桡骨骨折带骨间隙的愈合进行了研究。将十只家兔分为两组:实验组五只,对照组五只。我们在尺骨骨中创造了一个5毫米的骨间隙,同时也切除了骨膜。试验组动物接受450mg/kg雷尼酸锶每日口服给药,连续六周。每两周进行一次X射线、CT扫描和血液检查。六周后处死家兔,取桡骨和尺骨进行组织病理学检查。
 
结果:基于X线和CT扫描结果基础上,对照组骨折愈合或骨形成速度加快。从X光检查结果来看,80%的骨折愈合。通过CT扫描,在六周研究结束时,对照组骨折的愈合率为60%。试验组没有骨折愈合。然而,组织病理学报告显示,两组均形成不同时期的愈伤组织。血清骨钙素和碱性磷酸酶在三周后基本保持不变。在六周结束时略有变化。
 
结论:锶效应开始缓慢,虽然它可能不干扰骨细胞增殖,它可能干扰矿化和延迟骨折愈合的急性期。建议实施更大的样本量和更长的研究期,以确认我们的发现。
 
关键词:骨折  锶  尺骨  骨钙素  碱性磷酸酶
 
背景:延迟愈合、不愈合的治疗,畸形愈合和骨丢失对整形外科医生而言是个巨大挑战。骨折愈合障碍对患者的生活质量产生负面影响,导致医疗费用高,因为第二次手术要稳定骨折并刺激骨生长。许多情况下需要辅助措施,如骨移植,以刺激骨愈合和填补骨缺损。骨缺损修复的金标准是自体移植,但它们的使用受到供体部位的发病率和供应有限的影响。异体移植的局限性包括宿主对移植的免疫原性反应和疾病传播的可能性。为了克服这些局限性,越来越多的生物学材料正在开发有助于骨缺损的治疗。可供选择的骨替代物有自体骨或异体松质骨或皮质骨、脱钙骨基质、磷酸钙骨移植替代物或自体骨髓。除了骨移植和骨移植替代物,整形外科医生目前使用类固醇药物如特立帕肽和雷尼酸锶促进骨折愈合和骨质量的提高。一种合成代谢剂是通过增加骨量来提高骨强度,因为骨重建与骨平衡相结合。雷尼酸锶促进骨缺损的填充和提高大鼠骨愈合性能。锶核的大小与钙差不多,身体很容易吸收,将其结合到骨骼和牙釉质中。雷尼酸锶通过骨形成和骨吸收双重作用模式,提高骨微结构。这种药物被批准用于预防绝经后骨质疏松症和髋部骨折。临床前研究表明雷尼酸锶增强骨折愈合及骨整合,改进骨微结构。人类和四足动物尺骨具有相似的功能。如果尺骨折断,它通常发生在桡骨和尺骨形成关节的位置,或者尺骨与手的腕骨形成关节的地方。尺骨骨折引起剧烈疼痛,如果骨折愈合,移动受影响的关节困难甚至导致手臂畸形。骨折自然愈合的期限最长为6周左右,与对照组相比,期待雷尼酸锶治疗会触发更快的愈合。
 
方法:使用雄性新西兰白兔,(n=5)28至32周,手术时体重范围2~2.5公斤。动物自由采食和饮水,饲养房间温度26-28°C、湿度60%。所有的外科手术都是在动物房里的操作间进行的。所有的兔子的耳朵都有一个永久的记号。手术前对动物称重。计算麻醉剂量(氯胺酮20mg/kg IM),包括镇静和肌松剂甲苯噻嗪(3mg/kg)。肌肉内注射抗生素(kombitrim 240, 1ml/ 10kg)。给兔左前腿剃毛。在整个实验过程中,所有兔子体重平均增加0.1 - 0.3公斤。
 
手术技术:麻醉完成后,左前腿剃毛,将兔子仰卧位置于手术台上。使用碘伏消毒后,铺一次性无菌单。手术过程采用无菌技术。识别骨干尺骨骨中心,对皮肤表面标记,在计划切口处进行局部麻醉。做一个1.5厘米长的纵行切口。确定肌内隔膜,显露尺骨中轴线。分离软组织以暴露骨头,在左尺骨内侧表面的皮肤边界做长4厘米的纵行切口,在现有骨干中心标记2厘米的近端和2 cm远端。然后切开筋膜,采用钝性解剖分离尺肌,露出尺骨骨。在骨上标记了截骨的计划位置,并用一个小的不锈钢直尺测量。然后用振动锯进行截骨,小心避免损伤骨膜。在截骨过程中用生理盐水冲洗。每个尺骨都有一个5毫米的缺陷。所有家兔均接受手术,并在几天内恢复正常活动。无伤口感染。手术后一天所有动物均能自由走动。无神经系统损伤,如瘫痪、抽搐、呼吸窘迫或疼痛迹象。
 
锶治疗:治疗组每只兔口服雷尼酸锶溶液5毫升(2克雷尼酸锶混合在10毫升蒸馏水中)连续喂养六周。
 
宏观评价:经过尸检,去除软组织,获得桡骨和尺骨。肉眼观察骨缺损部位,并拍摄照片。
 
X射线和CT扫描:使用X射线和CT扫描评价各组兔骨缺损愈合情况。每只兔子分别在1, 3周和6周进行扫描,以确定各组缺损愈合的进展。在全身麻醉下,将兔子准确地定位在CT扫描机右侧的位置上,左前腿抬高在样品架上。桡骨和尺骨长轴与X射线轴垂直排列。图像层厚0.6 mm,2048?×?2048像素分辨率。扫描得到的图像保存在DICOM格式中。由资深整形外科医生评估如钙化,出现愈伤组织,骨小梁的连续性。
 
骨生长质量评价:评估初始和桥接骨痂形成。获得三维重建图像较好的观察和评价骨再生。在兔尺骨模型上,如果在骨片上观察到可见桥接的骨痂,则可以认为这种融合是成功的。桥接的骨痂需要在三个皮质上可见。我们不能做骨折愈合的临床评估,因为桡骨完整,兔子能立即负重。从射线照片上进行评估和分析各组骨生长的模式和行为。
 
生化试验:分别在1, 3周和6周,通过耳缘静脉获取血清骨钙素、碱性磷酸酶、钙和磷酸盐。10000 x g离心10分钟。然后用相应的试剂盒分析骨钙素、ALP、钙和磷酸盐的浓度。在微孔板读数器上测量每个参数的光密度。
 
组织病理学:尸检后,取桡骨和尺骨。标本用于进行组织病理切片。样品存放在10%的中性福尔马林溶液浸泡四天,然后用10%甲酸脱钙五天。样品用石蜡包埋,纵向切片,HE染色。切片在光学显微镜下进行放大检查。组织病理学切片由一位病理学家检查。每个标本骨折愈合的进展是定量的,基于板层骨,编织骨、软骨、纤维组织、软骨内成骨和膜内骨化的相对百分比。用X射线和CT扫描收集骨生长数据。
 
结果:在研究结束时对锶治疗兔桡骨尺骨进行射线检查。在六周的研究结束时,没有样本显示放射性愈合。在桡骨和尺骨,而不是在骨折间隙,观察到过度的愈伤组织形成。上述研究结果表明,锶治疗不能明显改善兔尺骨骨折愈合。用Cheung法对试验组和对照组进行X线骨愈合和骨不愈合检查。尺骨骨折愈合与锶无相关性。而对照组的愈合率更高。术后1周内对所有的家兔进行检查,并进行CT扫描。没有观察到任何骨痂形成的证据,清楚地看到了0.5厘米的间隙。大约三周时,可见最小的骨痂形成。从截骨边缘开始形成愈伤组织。在尺骨和桡骨间出现更多的愈伤组织但不是在骨间隙。在六周时,只有两个样本显示放射性愈合。实验结束时,A组(锶)和B组(无锶)的兔前肢的CT扫描见图。术后第一周内对两组进行CT扫描。没有发现任何骨痂形成的证据。术后三周,缺损中心和骨边缘周围出现片状钙化。片状钙化向骨缺损中心移动。愈伤组织在缺陷区逐渐扩大。术后四周左右,近端骨痂生长较快到达中心骨痂。然后,它慢慢生长,并在六周左右见到远端骨痂。此时,没有骨折间隙。骨的生长被用来填满整个截骨部位。在6周时,骨折愈合了。新骨的直径大小小于实际缺陷。Fisher精确检验的P值为0.52。对照组,X射线愈合率给100%,CT扫描愈合率为80%。
术后1, 3周、6周分别测定血清碱性磷酸酶、血钙、血清磷、血清骨钙素等生化指标。随骨痂的老化,比较血清标志物。在1, 3周和6周血清钙和磷酸盐无变化。然而,在第六周血清ALP和骨钙素水平有显著的统计学差异。组织学检查显示板层骨、编织骨、软骨和纤维组织的分级和百分比。在不连续骨标本中,板层骨的存在可能是由桡骨造成的。然而,锶治疗组和未治疗组的愈合无显著差异。
 
结论:兔模型雷尼酸锶治疗没有发现促进骨愈合,事实上可能会延迟骨形成,特别是在骨折愈合的早期阶段伴随骨间隙。有必要进行进一步的研究,以更大的动物模型来确定雷尼酸锶的作用。
 
对不起,暂无资料。
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