坏死及支撑区三维空间分布对腓骨支撑保髋结局的影响

背景:坏死区分布在保髋治疗中有重要影响,目前探讨股骨头坏死在三维空间分布上的差异对腓骨支撑术的临床结局是否存在影响的研究较少。目的:利用CT三维重建探究股骨头坏死区和腓骨支撑区的空间分布与临床结局的关系,为优化腓骨支撑术的适用条件、提高腓骨支撑术的保髋疗效提供一定依据。方法:以2010年1月至2021年1月收治并符合纳入标准的80例使用腓骨支撑术保髋的股骨头坏死患者为研究对象,至少随访2年。根据临床结局分为2组,保髋成功组55例,保髋失败组25例。根据患者术前和术后CT影像进行三维重建,参照三柱理论,将股骨头划分为外九区、中九区、内九区共27个区域(L1-9,C1-9,M1-9),探究患者股骨头坏死区、腓骨支撑区的空间分布情况及其与临床结局的关系。结果与结论:①术前股骨头坏死区分布主要集中在股骨头前外侧的L1、L2、L4、L5、C1、C2、C4、C5(外九区和中九区的前中部上中段)区域,术后腓骨支撑区分布主要集中于L5、L6、C5、C6(外九区和中九区的中部中下段)区域;②保髋成功组与保髋失败组在L8(外九区的后部中段)、C3(中九区的前部下段)、C6(中九区的中部下段)、M2(内九区的前部中段)区域的股骨头坏死分布差异有显著性意义(P<0.05),在L5、L6区域(外九区的中部中下段)的腓骨支撑分布差异有显著性意义(P<0.05);其中L8区域可作为腓骨支撑术保髋失败的独立预测因素,L8单一因素预测模型曲线下面积为0.698[95%CI(0.575,0.822)],敏感度为76%,特异性为63.6%;③结果提示,当坏死区涉及L8、C3、C6、M2区域,尤其是L8区域时,腓骨支撑术保髋治疗的失败率可能升高;当腓骨支撑区涉及L5、L6区域时,保髋疗效常不理想。

从痰探讨肥胖股骨头骨髓水肿综合征

股骨头骨髓水肿综合征属于中医学“髋痹”范畴,是一种骨科常见的自限性疾病,导致髋部疼痛及关节活动功能障碍等症状,严重危害患者日常生活质量,预后不良甚至可发生股骨头坏死等致残性疾病。肥胖患者常伴下肢负重关节的骨髓水肿情况,提示两种疾病存在某种关联,并且临床和实验研究证明肥胖症会对骨代谢产生不良影响。历代医家提出痰邪闭阻经脉骨髓可出现肢体疼痛,现代研究指出痰邪亦属肥胖症的病理产物之一,推断在肥胖伴股骨头骨髓水肿综合征的患者髋关节疼痛症状可能与痰相关。文章从痰致病的角度探讨股骨头骨髓水肿综合征的病因病机,并总结分析肥胖症影响骨代谢的最新研究成果及探讨中医脏腑病变机制,以期为今后防治股骨头骨髓水肿综合征提供新思路。

生物电效应材料在骨组织工程支架设计中的应用

背景:骨具有生物电效应,然而骨缺损的发生会导致骨骼内源性生物电的缺失。具有生物电效应的骨组织工程支架植入骨缺损处会补足缺失的电信号,加速骨缺损的修复。目的:文章介绍了骨组织的生物电效应,阐述了电刺激对骨缺损的修复作用,总结了生物电效应应用于骨组织工程的研究进展,以期为骨组织工程的研究提供新的思路。方法:以“bioelectrical effect,bioelectrical materials,electrical stimulation,bone tissue engineering,bone scaffold,bone defect,bone repair,osteogenesis”为英文检索词,以“生物电效应,生物电支架,电刺激,骨组织工程,骨支架,骨缺损,骨修复,骨再生”为中文检索词,在中国知网、万方、PubMed、Web of Science和ScienceDirect数据库检索与生物电效应骨组织工程支架相关的文献,最终纳入87篇进行系统归纳、总结和分析。结果与结论:①生物电效应结合体外电刺激设计骨组织工程支架是一种理想可行的方法,主要涉及的材料包括金属材料、石墨烯材料、天然生物衍生材料以及人工合成生物材料;目前运用最广泛的导电材料是石墨烯材料,得益于自身的超强导电性能、大比表面积、同细胞及骨骼的良好生物相容性以及优异的力学性能。②石墨烯材料主要是作为修饰材料引入支架以增强整体支架的电导率,同时其大表面积和丰富的官能团能够促进生物活性物质的装载和释放。③然而生物电效应的骨组织工程支架尚存一些重大挑战需要克服:满足导电性能的同时还需考虑支架的综合性能;缺乏统一、标准化的生物电效应骨组织工程支架的制备方式;体外电刺激干预系统尚不够成熟;缺乏个体化指导支架的选择以实现针对不同病理情况的患者选择并设计最适宜的支架。④研究者们在设计导电支架时,要深入考虑支架的综合效应,譬如生物相容性、力学性能以及生物降解性能等,而此种综合性能可以通过多种材料的复合来实现。⑤除此之外,临床转化应该是导电支架设计的最终考量,在评估出电刺激作用于人体且有利于骨缺损修复的安全电流阈值的基础之上,设计动物实验以及基础实验,然后应用于临床,从而在未来实现生物电效应骨组织工程支架应用于临床的终极目标。

聚乙烯亚胺在骨组织工程中的研究进展和应用前景

背景:聚乙烯亚胺作为一种阳离子聚合物,目前在医学的诸多领域已得到广泛的研究,凭借自身丰富的胺基基团和阳离子电荷,使其具备易修饰性和静电吸附性,这些特性运用于骨组织工程中,具有潜在的优势与前景。目的:总结目前聚乙烯亚胺在骨组织工程的研究进展,并且对其用于骨组织工程中的应用前景作了讨论与展望。方法:检索2000年1月至2022年3月PubMed、Web of Science、中国知网及万方数据库中相关文献,英文检索词:“polyethyleneimine,bone tissue engineering,bone tissue regeneration,bone tissue repair,regenerative medicine,drug delivery”;中文检索词:“聚乙烯亚胺、骨组织工程、骨组织再生、骨组织修复、再生医学、药物递送”,最终纳入57篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)基于基因技术利用聚乙烯亚胺与成骨相关基因形成的复合物是一种高效的基因载体,能够诱导种子细胞表达成骨相关的细胞因子,促进成骨分化;通过与不同基团进行修饰,可以实现在不影响聚乙烯亚胺转染效率的同时尽可能的降低对间充质干细胞等种子细胞的毒性,但是对于DNA和聚乙烯亚胺链的长度、聚乙烯亚胺的电荷密度、结构和化学修饰以及氮/磷酸盐等关键参数未达成共识。(2)聚乙烯亚胺作为表面涂层或直接与支架材料形成复合物制备的骨缺修复支架,在支架的生物相容性、降解速率、孔隙大小和机械强度方面均有优化;同时聚乙烯亚胺及其衍生物应用于骨缺损修复支架可以赋予支架抗菌性和增强促血管生成的能力。(3)体内加载成骨诱导因子方面,聚乙烯亚胺搭载的成骨诱导因子基因在体外细胞实验中具有高效的转染能力,负载在支架上植入骨缺损动物模型体内则能提升支架的生物相容性,具有理想的骨缺损修复效果,并且未有严重的不良反应报道,但是对于基因的异位插入及促成骨蛋白的异位表达仍然是目前存在的问题。(4)为实现药物骨靶向递送,聚乙烯亚胺凭借自身丰富的可修饰基团,成为了靶头与药物载体之间连接的“桥梁”。(5)基于双膦酸盐类、刺激响应性系统及生物素亲和素系统的药物靶向递送方式向骨修复支架靶向持续递送促成骨的药物目前尚未见报道,但聚乙烯亚胺目前在药物递送领域的应用提供了实现该想法的可能,未来值得进一步探索。