大尺寸骨软骨复合支架修复羊膝关节骨软骨缺损的初步研究

目的:利用山羊膝关节大面积骨软骨缺损模型评价大尺寸仿生水凝胶/聚乳酸磷酸三钙(PEG/PLA/β-TCP)复合支架软骨再生修复效果和安全性。方法:选取约1岁龄健康雄性关中山羊3只,体重为35~40kg,采用开放手术方式,将支架植入缺损区,术后当天及术后6月X线检查;术后观察动物功能康复;术后12月处死动物,并进行大体标本评测,组织学检测,根据国际软骨修复协会(ICRS)大体评估及组织学评分标准进行量化评分。结果:术后动物无感染和死亡,术后2周术侧肢体自然负重行走,术后12月,术侧肢体行走、奔跑与对侧相似,无明显跛行。术后6月X线示大尺寸PEG/PLA/β-TCP复合支架仍然固定良好,未出现支架破碎崩解等现象。术后12月,术侧膝被动屈、伸运动范围与对侧肢体相似。大体观察术侧膝关节骨软骨缺损被新生修复组织填充,与周围正常组织连接,高度基本持平。但修复表面呈纤维化表面和小区域瘢痕组织及裂痕。ICRS软骨修复大体评分分别为6、9、8分。组织学染色及Ⅱ型胶原免疫组化示:新生修复组织表面凹凸不平,缺损修复内可见纤维软骨细胞与部分透明软骨细胞,基质染色淡,软骨层与软骨下骨交界区整合连续性较差,Ⅱ型胶原免疫组织化学染色呈弱阳性。V-G染色示TCP骨支架周围及其内部有新生胶原纤维长入。结论:大尺寸PEG/PLA/β-TCP复合支架植入山羊膝关节缺损处后具有良好的固定性及组织相容性。支架的仿生设计和固定装置为植入初期提供了良好的力学支持,后期可诱导周围细胞的迁徙与增殖。术后骨软骨缺损被新生软骨样组织填充,手术膝关节功能长期良好。