金属有机框架材料在骨组织工程和骨科疾病治疗中的多重应用

背景:金属有机框架材料因其可调节的孔隙率、较大的表面积、生物相容性良好和结构多样等独特的性质在骨组织工程和骨疾病治疗中展现出巨大的应用前景。目的:综述金属有机框架材料在骨修复、关节炎、骨感染和骨肿瘤中的研究进展、运用及优缺点,为后续研究提供参考及策略。方法:检索Web of science、Pub Med和中国知网数据库,英文检索词为“Metal-Organic Frameworks,MOFs,Orthopedics,Bone Repair,Bone Regeneration,Orthopaedic Applications,Bone Tissue Engineering,Bone Infection,Arthritis,Bone Tumor,Osteosarcoma”,中文检索词为“金属有机框架,骨科,骨修复,骨再生,骨科应用,骨组织工程,骨感染,关节炎,骨肿瘤,骨肉瘤”,检索了2015-2023年的相关文献。根据纳入与排除标准对所有文献进行初筛后,最终纳入72篇文章进行综述。结果与结论:(1)在促进骨修复过程中,金属有机框架材料中的金属离子中心能够激活相应信号通路,从而通过促进成骨基因的表达、抑制破骨细胞、促进血管生成、加速骨矿化进程4个方面促进成骨,因此,以钙、锶、钴、铜和镁离子等金属离子作为金属中心的金属有机框架材料在改善骨缺损植入物的性能方面具有很大潜力。(2)以锌/钴金属有机框架为代表的金属有机框架材料能发挥类细胞保护酶的活性,清除活性氧,促进软骨再生,与天然酶相比具有不易失活和更好的稳定性等优势。(3)锌基金属有机框架材料凭借宽带隙、光生载流子的有效分离迁移以及高稳定性的特点,在光催化领域表现出色,广泛用于细菌及肿瘤细胞的杀灭。(4)双金属金属有机框架材料由于额外金属的掺杂,导致结构性能发生优化而具有关键优势,例如锌/镁金属有机框架74具有更高的稳定性进而实现持续抗菌,钽/锆金属有机框架光吸收能力及光催化效率的增加,成为了放疗增敏剂。(5)然而,金属有机框架材料在临床应用中仍面临诸如药物释放的不确定性、生物体内安全性及长期存在可能诱发的免疫反应等挑战.

约翰斯·霍普金斯大学医院骨科访学见闻(一)

约翰斯·霍普金斯大学(Johns Hopkins University,JHU)和约翰斯·霍普金斯医院(Johns Hopkins Hospital,JHH)分别创建于1876年和1879年,由美国巴尔的摩市银行家约翰斯·霍普金斯先生遗产捐赠700万美元创立。约翰斯·霍普金斯大学医学院(Johns Hopkins Medical Institute,JHMI)创建于1893年,至今有着127年的历史,是现代西方医学教育的诞生地和变革引领者,现在已成为享誉国际的医学教育圣地。2019—2020年间,我有幸来到JHH骨科进行为期1年的临床博士后学习。时光荏苒,1年的美国学习生活即将结束,回顾访学经历,JHU的浓厚学风、严谨科研学术氛围及现代化先进技术给我留下了深刻的印象,指导教师的教诲和鼓励,使我在科研及临床工作方面受益良多,收获颇丰。现将自己赴美学习1年来的所见、所闻、所思、所想整理出来与同道分享,不妥之处还请大家批评指正。

约翰斯·霍普金斯大学医院骨科访学见闻(二)

2019年初,经过个人申请我有幸获得去世界顶尖医学殿堂约翰斯·霍普金斯大学医学院骨科深造的机会。为期一年的Post-doctor fellow已结束,从初到美国的兴奋与不安,到后来的逐渐适应,让我深刻体会到不断尝试和勇气是解决困难的法宝。上一篇文章主要对Johns Hopkins大学、医学院及医院、骨科以及源于Johns Hopkins医学院的住院医师培训制度作了简单介绍,本篇将从初步印象、临床学习、科研训练、学术交流及个人思考等方面予以总结。

德国骨科生物力学大师——Julius Wolff

Julius Wolff(朱利叶斯·沃尔夫,1836—1902)是骨科领域历史上最杰出的医生及科学家之一,他不仅将生物力学与物理学联系起来,而且始终从临床角度关注解剖结构^([1]),其提出的生物力学理论至今仍造福着无数患者。1836年3月,Wolff出生在西普鲁士的M?rkisch Friedland(现波兰的Miroslawiec),后就读于柏林的文科中学,并顺利考入德国顶尖名校弗里德里希·威廉大学(Friedrich Wilhelm Universit?t)医学院。

同种异体骨软骨移植在膝关节软骨损伤修复中的临床应用

由急性外伤性损伤所致的软骨损伤,常见于儿童和青少年人群,其中急性髌骨脱位是最常见的损伤之一,可致髌骨内侧和股骨外侧髁骨软骨损伤 [1-2] 。针对有症状的局灶性软骨损伤,国际软骨修复协会(international cartilage repair society,ICRS)建议对Ⅲ级或Ⅳ级的软骨损伤进行手术治疗 [3] 。常用的手术方法有微骨折技术、自体骨软骨移植(osteochondral allograft transplants surgery,OAT)及自体软骨细胞移植(autologous chondrocyte implantation,ACI)等。其中微骨折技术是通过骨髓释放出的干细胞分化为纤维软骨实现软骨修复,这种纤维软骨表面粗糙,韧性较大,不利于关节长期活动;ACI和OAT首先需要获取自体软骨或软骨细胞,尽管这种修复方法较安全并且短期疗效较佳,但往往会出现供体部位持续疼痛、髌骨不稳、下跪或下蹲困难等手术并发症 [4-6] 。

自体骨移植与骨替代物手术治疗胫骨平台骨折的Meta分析

目的:通过Meta分析系统评价自体骨移植和骨替代物治疗胫骨平台骨折的临床疗效。方法:计算机检索2005年1月至2022年8月PubMed、Web of Science、中国知网、万方等数据库已发表的关于自体骨移植和骨替代物治疗胫骨平台骨折的病例对照研究文献。根据纳排标准进行文献筛选及数据提取,对入选的随机对照研究(randomized controlled trial,RCT)采用Cochrane手册中的干预性Meta分析标准进行质量评价。采用RevMan 5.3软件对两种方法的关节凹陷、关节面二次塌陷率、失血量、手术时间和感染率进行Meta分析。结果:共纳入7项RCT研究,424例患者,其中骨替代物组296例,自体骨移植组128例。两组手术时间[MD=-16.79,95%CI(-25.72,-7.85),P=0.0002],出血量[MD=-70.49,95%CI(-79.34,-61.65),P<0.00001]比较,差异有统计学意义。而关节凹陷[MD=-0.17,95%CI(-0.91,0.58),P=0.66],关节面二次塌陷率[RR=-0.74,95%CI(0.35,1.57),P=0.43],感染率[RR=1.21,95%CI(0.31,4.70),P=0.78]比较,差异无统计学意义。结论:骨替代物与自体骨移植治疗胫骨平台骨折在关节凹陷、关节面二次塌陷率和感染率方面疗效相近。但骨替代物较自体骨移植,能减少失血量,缩短手术时间。

同种异体骨软骨移植修复关节软骨损伤的生物安全问题

同种异体骨软骨移植(osteochondral allograft transplantation,OCA)是从组织供者获得整块软骨和软骨下骨来精确修补受损的关节软骨,是一种针对局限性大块关节软骨损伤的有效治疗方式^([1])。主要用于青壮年大面积软骨损伤以及微骨折、细胞治疗失败的软骨损伤患者^([2])。OCA具有不受供区取材限制、提供与损伤部位相同曲度的关节面、骨融合率高、临床结果可靠等技术优势,在软骨损伤修复领域受到广泛关注^([3-5])。

带线锚钉+空心钉内固定治疗髌骨骨折的疗效

目的探讨带线锚钉+空心钉内固定治疗髌骨骨折的疗效。方法将60例髌骨骨折患者按照内固定方式不同分为观察组(采用带线锚钉+空心钉内固定治疗,30例)和对照组(采用克氏针张力带+钢丝捆扎内固定治疗,30例)。记录两组手术时间、骨折愈合情况、术后并发症发生率。采用Lysholm评分评价膝关节功能。结果患者均获得随访,观察组随访时间12~36(17.47±6.17)个月,对照组随访时间12~30(17.70±4.06)个月。手术时间观察组短于对照组(P<0.01)。两组骨痂形成时间2~3个月,骨折愈合时间4~6个月。术后并发症发生率观察组低于对照组(P<0.05)。末次随访时Lysholm评分评价的膝关节功能优良率两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论带线锚钉+空心钉内固定治疗髌骨骨折能有效缩短手术时间、降低手术难度、减少术后并发症的发生,而且内固定稳定、牢靠,患者术后膝关节功能恢复良好。

静电纺丝纳米纤维在骨科相关组织工程领域中的应用

组织工程学致力于研究在体内外构建组织或器官。静电纺丝纳米纤维因具有与天然细胞外基质相似的结构特点,被广泛应用于组织工程支架的搭建。如何将不同生物材料在保留其原有优势的前提下结合起来,并搭载不同的刺激因子,以开发出满足不同组织再生需求的支架一直是研究重点。在过去数年间,学者们提出大量纳米纤维支架的设计策略用于组织再生研究,该文对静电纺丝纳米纤维在骨科相关组织工程领域中的应用研究进展进行综述。

骨盆骨折诊疗进展

骨盆骨折是一种严重的创伤,如不能得到及时有效的治疗,将严重影响患者的生命健康及生活质量。当前,X线、计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)检查仍是骨盆骨折的重要检查方法,基于CT的多项技术现已应用于骨盆骨折的诊疗过程。骨盆骨折的治疗包括急诊处理、非手术治疗和手术治疗。目前,微创治疗和机器人辅助治疗是骨盆骨折手术领域关注的焦点。骶髂关节螺钉、皮下前环内置固定架(INFIX)固定等微创手术方法已大量应用于临床。该文就近年来骨盆骨折的诊疗研究进展进行综述。

推动同种异体骨软骨移植治疗软骨损伤在我国的应用

随着体育运动的广泛普及,局限性关节软骨损伤患者逐渐增多。由于关节软骨损伤不能自我修复,临床上对青壮年局限性较大面积软骨缺损的治疗尤为棘手。常用的治疗方法有微骨折、软骨细胞移植、组织工程软骨修复等,但存在不能形成透明软骨、修复组织远期退变等不足,尤其是不能提供即时、正常的负重等生物力学功能。

股骨近端防旋髓内钉-Ⅱ治疗31-A3型股骨转子间骨折扩髓与否的有限元分析

背景:针对股骨转子间骨折是否需要扩髓的问题尚有争议,一些人认为不扩髓缩短手术时间、减少出血、降低高龄患者术中风险,但此举是否会降低髓内钉支撑效果,尚无依据。另一些人认为扩髓可选择直径更粗的髓内钉,获得更好的力学支撑,但基础研究显示此方法存在脂肪栓塞、破坏骨质(尤其高龄骨质疏松患者)等风险。目的:通过有限元分析股骨近端防旋髓内钉-Ⅱ治疗31-A3型股骨转子间骨折时扩髓与不扩髓的力学分布特点。方法:纳入一名健康志愿者,CT扫描其股骨获取DICOM格式文件,顺序导入Mimics、Geomagic Wrap、SolidWorks、Hypermesh、Ansys软件处理文件,得到A3.1型、A3.2型及A3.3型股骨转子间骨折模型,分别与9,11 mm直径、170 mm长度的股骨近端防旋髓内钉-Ⅱ进行装配,赋予材料属性,设定各接触面相互作用关系及定义载荷及边界条件,之后进行求解。观察不同模型中股骨应力分布、内固定应力分布、股骨位移及内固定位移情况。结果与结论:①各型骨折采用扩髓髓内钉固定时股骨应力均小于非扩髓髓内钉固定,A3.3型骨折股骨最大应力值大于A3.1型和A3.2型;②各型骨折采用扩髓髓内钉固定时内固定应力均大于非扩髓髓内钉固定,A3.3型骨折内固定最大应力值大于A3.1型;③扩髓与非扩髓对股骨及内固定位移影响较小,应力影响较大;④提示采用扩髓髓内钉固定可使股骨应力减小,内固定整体承担应力增大,远端锁钉承担应力减小;与非扩髓髓内钉固定相比,采用扩髓髓内钉固定可能会提供更好的治疗效果。

针对半月板损伤患者的运动学步态分析

目的:探讨应用Codamotion 2CX1三维动态关节运动捕捉系统分析不同程度半月板损伤患者运动学特征。方法:2020年12月至2022年6月收治的半月板损伤患者及招募的正常人共135例,男82例,女53例;年龄14~29岁;病程1~3个月。结合临床症状及MRI检查明确半月板损伤诊断,根据Stoller分级标准将半月板损伤分为4级:0级(正常)37例,Ⅰ级30例,Ⅱ级33例,Ⅲ级35例。采用Codamotion 2CX1三维动态关节运动捕捉系统对各组受试者进行行走测试,采集步行及运动学定量化指标,包括膝关节屈伸、内外旋、内外翻,并对其进行运动学进行分析。结果:在膝关节屈曲/伸直的分布中,4组患者膝关节最大屈曲、最小伸直及膝关节屈伸范围比较,差异有统计学意义(P<0.05);在膝关节内旋/外旋的分布中,4组患者膝关节内旋及膝关节旋转范围比较,差异有统计学意义(P<0.05);在膝关节内翻/外翻的分布中,4组患者膝关节外翻及膝关节翻转范围比较,差异有统计学意义(P<0.05);临床分期进展与膝关节伸直、外旋、内外翻及翻转活动范围呈正相关(P<0.05);与膝关节屈曲、内旋及屈伸、旋转活动范围呈现负相关(P<0.05);膝关节内旋、外旋角度可以作为半月板损伤临床分期的独立影响因素(P=0.006,0.019<0.05)。结论:半月板损伤患者膝关节运动发生了明显变化,且不同临床分期下,变化有一定差异,步态分析为半月板损伤的运动学分析提供了一个可靠的依据,有助于更好了解关节的运动学指标,同时提供了一个较为可靠的辅助诊疗方案,为后续医学研究提供了新方向。

股骨颈动力交叉螺钉系统与螺纹空心钉治疗垂直不稳定股骨颈骨折短期随访

目的:分析比较股骨颈动力交叉螺钉系统(femoral neck dynamic cross screw system,FNS)和螺纹空心钉(cannulated screws,CS)治疗垂直不稳定股骨颈骨折临床效果。方法:回顾分析2020年7月至2021年8月收治的40例垂直不稳定股骨颈骨折患者的临床数据和短期随访结果,根据不同的内固定治疗方法分为股骨颈动力交叉螺钉系统FNS组20例和螺纹空心钉CS组20例。FNS组中,男11例,女9例,年龄58.5(50.3,62.5)岁;CS组中,男9例,女11例,年龄52.0(40.5,58.0)岁。观察比较两组手术时间、手术刀口长度、手术中失血量、治疗费用。术后利用X线影像资料评价术后骨折愈合状况和手术内固定状况,并测量患侧股骨颈短缩状况。比较两组术后患侧大腿激惹症发生情况、术后部分负重以及完全负重时间、术后股骨头早期坏死、再次手术翻修情况以及Harris评分。结果:FNS组获随访18.0(15.0,19.0)个月,CS组随访17.0(15.0,18.8)个月。两组手术时间、手术切口长度、手术中失血量比较,差异均无统计学意义(P>0.05)hFNS组的诊疗费用高于CS组(P<0.001)。FNS组术后无患侧大腿激惹征,而CS组6例存在大腿外侧不适或大腿外激惹征(P<0.05)。CS组术后平均部分负重活动时间和完全负重活动时间均长于FNS组(P<0.05)。末次随访时,CS组术后患侧股骨颈短缩长度大于FNS组(P<0.05)。两组均未发生术后股骨头早期坏死及再次手术翻修。两组术后12个月Harris评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:FNS治疗垂直不稳定股骨颈骨折可明显降低大腿外侧激惹征的发生率,并有效降低垂直不稳定股骨颈骨折术后短缩率,可提供较稳定的防旋力与抗切割力,使患者可以相对较早下地,有利于患者术后患侧髋关节功能恢复,是对于垂直不稳定股骨颈骨折手术治疗的一种全新选择,但由于治疗费用偏高,临床中因结合实际情况,选用恰当的手术治疗方式。

卫生经济学视角的同种异体骨软骨移植修复关节软骨损伤研究

同种异体骨软骨移植(osteochondral allograft transplantation,OCA)作为一种针对局限性大块关节软骨损伤的有效治疗手段,其核心在于从筛选的组织捐赠者处获取完整的软骨及软骨下骨复合体,以实现对受损关节软骨的精确重建与修复[1]。该技术尤其适用于青壮年群体,特别针对那些存在大面积软骨损伤或经历微骨折、细胞治疗等方法失败的软骨损伤患者[2]。在《膝关节软骨损伤修复重建指南(2021)》中,对目前治疗膝关节软骨损伤主要的手术方式进行了推荐(见表1),OCA凭借其独特的技术优势,如供体来源的广泛性、能够精准匹配损伤部位的关节面曲率、实现高标准的骨性融合率,以及展现出的一系列稳定可靠的临床成效,在软骨损伤修复领域内受到了广泛关注[3-5]。

慢性骨髓炎诊治研究进展

近年来,慢性骨髓炎发病率较高,其主要发生于四肢骨,若未能及时诊断和治疗,可能造成不良后果。目前,慢性骨髓炎的研究取得许多新成果,但其诊断主要依赖于影像学检查、实验室检查和临床症状,病理学检查依然是诊断金标准。在早期诊断基础上,及时应用敏感抗生素和手术干预对于慢性骨髓炎的治疗具有重要意义。该文通过对慢性骨髓炎诊治研究进展进行综述,以期改善诊治规范性,提高慢性骨髓炎治愈率。

同种异体骨软骨移植立法探析

新鲜同种异体骨软骨移植(osteochondral allograft transplantation,OCA)是治疗关节软骨损伤的重要方法之一。21世纪以来,欧美等发达国家在OCA技术方面开展了大量临床试验和应用研究[1-3]。在同种异体骨软骨库的建立、移植物体外保存技术、免疫排斥反应、临床应用推广及卫生经济学研究等领域,形成了一套较为完善的新鲜同种异体骨软骨移植体系,并发布了相关的指南、共识和有关的法规、标准[4-8]。然而,由于捐献体系、监管、成本效益和医疗技术的限制等问题,OCA体系尚未在中国及世界上的大多数国家得到广泛应用。文献检索发现,OCA相关领域的文献总量呈上升趋势,但因国内对该项技术重视程度不够,加上研究起步较晚,研究年限和研究成果与国外相比还有一定距离,检索到的文献以外文文献为主[3,9]。目前,在基础研究上国内虽有一些关于体外软骨保存技术的探讨,但临床应用研究很少,只有极少数个案报道,特别是相关法律制度欠缺,有待加强。

免疫细胞介导不同脂质与膝骨关节炎的相关性:欧洲个体全基因组关联分析

背景:观察性研究发现脂质与免疫细胞对于骨关节炎进展具有双重影响,但其具体作用机制尚不清楚。目的:探究脂质与膝骨关节炎的因果关系是否受免疫细胞调控。方法:179种脂质来源于Linda Ottensman数据库,从Open GWAS上获取到了731种免疫细胞相关的单核苷酸多态性作为工具变量,膝骨关节炎的全基因组关联研究数据来自于骨关节炎遗传学联盟。首先采用双样本孟德尔随机化方法从遗传学角度分别探讨脂质与膝骨关节炎、免疫细胞与膝骨关节炎、脂质与免疫细胞的因果关系。另外采用贝叶斯加权孟德尔随机化验证脂质与膝骨关节炎的因果关系,反向孟德尔随机化和Steiger方向性检验评估正向关系。随后进行敏感性分析,包括Cochran’s Q检验消除异质性,MR-PRESSO全局检验和MR-Egger截距排除水平多效性,留一法评估单个单核苷酸多态性驱动因素对随机估计的影响。最后,通过两步孟德尔随机化方法确定特定免疫细胞性状在脂质与膝骨关节炎因果关系中的中介效应。结果与结论:①逆方差加权法和贝叶斯加权算法共同确定8种与膝骨关节炎存在因果关系的脂质种类;②Cochran’s Q、MR-PRESSO和MR-Egger截距结果均无统计学意义(P<0.05);③同时共计算得出了3组中介关系,介导比例最低为11.85%,最高为45.48%;④提示免疫细胞水平在脂质与膝骨关节炎的调节进程中发挥潜在作用,这一发现能为深入探索膝骨关节炎的作用机制提供新的视角。

探讨叙事护理对新冠肺炎疫情防控一线护理人员的心理干预

本文旨在探讨叙事护理在新冠肺炎疫情防控一线护理人员心理干预中的应用。通过文献综述和实证研究,本文发现叙事护理在缓解护理人员心理压力、提高心理健康水平方面具有显著效果。本文还提出了相应的实施策略和建议,为提高护理人员的心理健康水平和应对能力提供参考。

循证护理在神经根型颈椎病患者护理中的价值

目的:探究循证护理在神经根型颈椎病患者护理中的价值。方法:将我院2023年1月至2023年5月收治的神经根型颈椎病患者作为研究对象,共计100例,以抽签法进行分组,对照组和观察组和各50例,对照组采取常规护理,观察组采取循证护理。比较两组患者的健康认知程度、生活质量改善情况、护理有效率、护理满意度。结果:与对照组相比,观察组的健康认知程度、生活质量改善情况、护理有效率、护理满意度均优于对照组,P < 0.05,存在统计学差异。结论:在神经根型颈椎病患者中应用循证护理,提升患者疾病认知,明显改善生活质量,临床治疗效果显著,值得推广利用。