复合压电薄膜生物相容性及电输出性能与兔骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:可控的压电效应能促进组织的再生与修复,压电材料在负重组织工程领域应用广泛。目的:制备一种可促进骨组织再生的压电薄膜材料,探究其结构表征、电输出性能、生物相容性及其电输出对兔骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:以聚3-羟基丁酸酯4-羟基丁酸酯(poly-3-hydroxybutyrateco/4-hydroxybutyrate,P34HB)为原料,加入质量比分别为0%,5%,10%,15%,20%的锡钛酸钡钙(Ba0.94Ca0.06Sn0.08Ti0.92O3,BCST)粉末,以二氯甲烷为溶剂,通过真空干燥方法制得150-200μm厚度BCST/P34HB压电薄膜材料,经油浴极化后,检测其表面形貌、物相组成、压电系数和开路电压,以及BCST/P34HB在110 Hz、0.25 N力幅度下的电输出对兔骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的影响。结果与结论:①扫描电镜、X射线衍射、水接触角、压电系数检测及电输出性能测试显示,当BCST质量比增加至20%时,BCST/P34HB压电薄膜有着良好的压电性能(d33=5.9 pC/N)及电输出性能(180 mV),更接近500 mV的合适电刺激成骨范围;②活死染色显示,与兔骨髓间充质干细胞共培养第1天,15%组与20%组显示出较少的红色荧光;当培养到第5天时,各组绿色荧光数量较第1天明显增多,10%组、15%组和20%组未见红色荧光,仅0%组和5%组有少量的红色荧光;③阿尔玛蓝染色显示,与兔骨髓间充质干细胞共培养第1,3,5天,随着时间的增加,各组细胞都呈现出增长的趋势,当培养到第5天时,20%组的细胞量明显高于0%组(P<0.05);④成骨诱导第10天,碱性磷酸酶染色结果显示20%组的染色阳性率明显高于0%组(P=0.0001);成骨诱导第21天,茜素红染色和钙结节定量分析显示出了与碱性磷酸酶染色相似的趋势,与0%组相比,15%组和20%组均显示出明显的差异(P<0.01,P<0.0001);⑤结果表明,20%BCST/P34HB薄膜具有良好的压电性能、电输出性能、生物相容性及促骨髓间充质干细胞成骨分化能力。

静电纺丝复合缓释抗菌微球的制备及性能分析

背景:临床静脉注射抗生素治疗骨髓炎时,由于骨骼血供较差,药物难以在骨髓炎局部病灶处达到有效治疗浓度,治疗效果不佳一直是临床瓶颈。目的:研制一种可局部缓释盐酸万古霉素、同时具备成骨作用的可降解生物材料植入物,在治疗骨髓炎的同时尽可能起到促进局部骨组织修复的作用。方法:将6,12,18 g/L的盐酸万古霉素-海藻酸钠溶液以电喷的方式制成微球,进行真空冷冻干燥处理;制备聚3-羟基丁酸酯4-羟基丁酸酯电纺溶液,电纺同时,向接收装置上加入载盐酸万古霉素微球,使其包裹于电纺丝中,制备了含6,12,18 g/L盐酸万古霉素微球的静电纺丝支架,分别记为P@VancoMs6、P@VancoMs12、P@VancoMs18。(1)体外实验:将MC3T3-E1细胞分别接种于3种支架上,检测细胞黏附、增殖,筛选适宜额盐酸万古霉素质量浓度,用于后续实验。将MC3T3-E1细胞接种于P@VancoMs6、P@VancoMs12上,加入成骨诱导培养基,通过Ⅰ型胶原和骨钙蛋白免疫荧光染色评价支架体外成骨性能。将P@VancoMs6、P@VancoMs12分别与金黄色葡萄球菌共培养,采用抑菌圈实验分析复合物的抗菌性能。(2)将聚3-羟基丁酸酯4-羟基丁酸酯支架与P@VancoMs6、P@VancoMs12分别植入SD大鼠皮下,组织学切片观察支架的生物相容性。结果与结论:(1)体外实验:细胞黏附与增殖实验显示,P@VancoMs6、P@VancoMs12对细胞增殖无影响,可用于后续实验。P@VancoMs6、P@VancoMs12可抑制金黄色葡萄球菌的生长,并且P@VancoMs12的抑制作用更明显。免疫荧光染色显示,P@VancoMs6、P@VancoMs12可促进细胞分泌Ⅰ型胶原和骨钙蛋白。(2)体内实验:皮下植入4 d后,3组植入物均可见炎细胞浸润,但未见坏死灶。(3)结果表明:含6,12 g/L载盐酸万古霉素微球的静电纺丝支架具有良好的抗菌作用与促成骨作用。

椎弓根螺钉及颈椎体螺钉置入内固定后的生物力学及稳定性比较

背景:从人体解剖角度来说,脊柱承载的负荷较多,机体运动时活动幅度、活动量也比较大,螺钉置入脊柱后如果生物力学性能及稳定性达不到要求,容易导致螺钉的握持力不足发生松动,从而增加了患者治疗后并发症的发生率。目的:对比内固定椎弓根螺钉与颈椎体螺钉置入脊柱后的生物力学性能及其稳定性。方法:选取100个人体下颈椎椎体标本进行分析,随机分为颈椎体螺钉组与内固定椎弓根螺钉组。分别将内固定椎弓根螺钉与颈椎体螺钉置入人体下颈椎标本中,采用Electro Force 3510材料试验机对标本进行轴向拔出力、疲劳加载后轴向拔出力、固定稳定性等生物力学测试,比较2种螺钉置入脊柱后的生物力学性能及其稳定性。结果与结论:1内固定椎弓根螺钉组即时拔出力、即时拔出刚度均显著高于颈椎体螺钉组(P<0.05);22组虽然疲劳拔出力和疲劳拔出刚度差别不大,但是经统计学分析二者差异有显著性意义(P<0.05),内固定椎弓根螺钉组显著高于颈椎体螺钉组;3结果提示,内固定椎弓根螺钉置入脊柱后能够为机体提供足够的内固定稳定性,且具备较好的抗疲劳特性,可提高置入脊柱后的即时拔出力和疲劳拔出力,稳定性更强。

生物型加长柄全髋置换治疗老年不稳定性股骨转子间骨折

背景：老年股骨转子间不稳定性骨折内固定后愈合较差,普通髋关节置换固定不稳,有待新的治疗手段解决这一难题。目的：回顾性分析生物型加长柄人工髋关节置换治疗老年股骨转子间不稳定性骨折的疗效。方法：2004-01/2011-09采用生物型加长柄人工髋关节置换治疗老年股骨转子间不稳定性骨折26例。人工髋关节为捷迈公司生物性加长柄人工髋关节,生物相容性良好。结果与结论：随访时间2年~5年6个月,置换后疗效均满意,患者置换后可早期下地活动,髋关节无疼痛,关节功能良好,生活质量明显改善。随访至置换后2年的24例行Harris髋关节评分,优9例,良11例,可3例,差1例,优良率为83%,其中1例出现人工关节下沉。提示生物型加长柄人工髋关节置换治疗老年股骨转子间不稳定性骨折可明显缩短患者置换后卧床时间,有利于早期恢复功能锻炼,效果显著,是一种相对安全有效的治疗方法。

钛合金内固定材料修复脊柱结核:生物相容性及力学性能

背景:目前,对于脊柱结核主要以内固定治疗为主,但选择何种内固定材料尚存在较大的争议。目的:比较钛合金和不锈钢内固定材料修复家兔脊柱结核的生物相容性及力学性能。方法:取30只家兔,建立家兔脊柱结核模型,随机分为2组,每组15只,分别置入不锈钢材料、钛合金材料进行内固定修复。置入30 d后,观察两组生物相容性,检测脊柱修复部位生物力学性能。结果与结论:(1)生物相容性:钛合金内组未出现感染、免疫排斥等不良反应,不锈钢组3例家兔出现感染;(2)生物力学:钛合金组加载后前屈、后伸及侧弯距离显著小于不锈钢组(P<0.05),前屈、后伸、侧弯位移量显著少于不锈钢组(P<0.05),最大轴向拔出力显著大于不锈钢组(P<0.05),前屈、后伸、侧弯及轴向压缩显著大于不锈钢组(P<0.05);(3)结果表明:钛合金内固定材料具有良好的生物相容性,能够恢复和维持脊柱稳定性。

超声破坏微泡法介导增强型绿色荧光蛋白质粒转染兔股骨头组织的安全性及可行性(英文)

背景:超声微泡转染系统已尝试于体内多部位的基因转染,但尚未见有用于骨部位基因转染的报告。目的:观察超声破坏微泡法介导增强型绿色荧光蛋白质粒转染兔股骨头组织的效率及可行性。方法:将日本大耳白兔按随机均分为裸转染组,预照射+裸转染组,超声定位转染组,预照射+超声定位转染,重复定位转染组。其中前2组不给予超声定向转染照射,后3组利用超声微泡破裂法介导增强型绿色荧光蛋白质粒,定向基因转染兔股骨头。各组转染1周后,于荧光显微镜下观察增强型绿色荧光蛋白在股骨头组织中的表达情况。结果与结论:超声定位转染组,预照射+超声定位转染,重复定位转染组均有增强型绿色荧光蛋白表达,且复定位转染组增强型绿色荧光蛋白质粒在兔股骨头内的转染效率明显高于其他组(P<0.01)。超声定位转染组,预照射+超声定位转染,重复定位转染组兔超声照射部位软组织和骨组织切片未观察到明显损伤病灶。结果证实,超声微泡破裂法能安全、有效实现增强型绿色荧光蛋白质粒在兔股骨头组织的转染。

缝匠肌髂骨瓣治疗早期股骨头缺血性坏死疗效观察

目的探讨缝匠肌髂骨瓣植入治疗早期股骨头缺血性坏死的临床疗效。方法回顾性分析股骨头缺血性坏死56例的临床表现、影像资料和施行缝匠肌髂骨瓣植入的治疗效果。结果随访时间为8～36个月(平均18个月),术前应用Harris髋关节功能评价标准评分为(38.3±4.1)分,术后12个月Harris髋关节功能评分为(85.2±6.3)分,差异具有统计学意义(P<0.01),其中优41例,良11例,一般2例,差2例,优良率为92.8%。结论缝匠肌髂骨瓣治疗股骨头缺血性坏死既重建了股骨头的血液循环,又提供了可替代坏死骨质的自体活骨,且取材方便,易于操作,是治疗早期股骨头缺血性坏死的良好方法。

髋部骨肿瘤患者行定制人工髋关节置换的体会

目的探讨定制人工髋关节假体在髋部骨肿瘤保肢术中的应用疗效。方法收集我院自1999年3月-2010年10月因髋部骨肿瘤行定制人工假体置换术病例,按照Enneking标准评价术后肢体功能,并分析术后并发症。结果本组病例中,38例获得良好随访,随访时间为14个月-8年﹙平均55个月﹚,其中髋臼9例,股骨近端29例;肿瘤类型：骨巨细胞瘤12例,软骨肉瘤4例,良性纤维组织瘤10例,骨肉瘤8例,复发性软骨瘤2例,动脉瘤性骨囊肿2例,本组病例;术后肢体功能：优﹙≥23分﹚11例,良﹙15-22分﹚19例,差﹙〈15分﹚8例,平均19.8分,优良率为78.95%;1例术后出现假体脱位,成功手法复位。结论定制人工髋关节假体置换术后患者肢体功能恢复较快,是髋部骨肿瘤较为满意的一种保肢治疗方法。

成人髋关节发育不良髋臼重建不同手术方式的研究进展

目前,关于成人髋关节发育不良(DDH)行全髋关节置换术髋臼重建时髋臼杯的位置一直存在争议。根据髋臼杯的位置,一般可分为原位髋关节中心重建和高髋关节中心重建。行原位髋关节中心重建时,由于发育不良的髋臼通常较浅且发育不全,需要通过骨移植物或其他生物合成材料实现理想的固定,而非原位髋臼重建则主要以高髋关节中心为代表。目前关于髋臼重建不同手术方式的临床研究结果存在较大差异,且国内关于成人DDH髋臼重建手术方式的报道及研究也相对较少。因此,全面了解成人DDH髋臼重建不同手术方式的特点,可以为髋臼重建手术方式的选择提供参考。

全膝关节置换术后股骨髁上RorabeckⅡ型骨折不同内固定方式的有限元生物力学分析

目的锁定钢板和逆行髓内钉是治疗膝关节置换术后股骨髁上骨折常用方法。对比不同固定方式的生物力学差异,为内固定的选择提供参考依据。方法通过有限元分析方法评估不同内固定方式:内固定组(长钢板;短钢板;双钢板);髓内钉固定组(短髓内钉;长髓内钉);钢板髓内钉混合组(长钢板+短髓内钉;长钢板+长髓内钉)治疗全膝关节置换术后股骨假体髁上RorabeckⅡ型骨折生物力学稳定性,通过对比生物力学差异性,选择出适合的内固定方式。

早期股骨头坏死髓芯钻孔减压参数是否影响术后日常活动? 有限元生物力学分析

目的比较髓芯减压钻孔不同直径及位置对股骨近端的生物力学影响。方法构建早期股骨头坏死髓芯减压不同钻孔参数有限元模型,予划分单元、赋予属性、及载荷(慢走、慢跑)等后分析股骨近端的应力分布情况。结果行走及慢跑加载时,随钻孔直径的增加,股骨颈、坏死区域及钻孔周围均相应的应力增加,其中不同钻孔位置间对比:小粗隆(下)>小粗隆(平)>小粗隆上;行走载荷时,股骨颈、坏死区域及股骨外侧钻孔周围均未达到各自的屈服强度数值。

有限元分析在髋关节置换中的研究进展

有限元分析是广泛用于工程科学技术领域的一种技术方法,同时也是解决相关复杂工程学问题的一项必备工具。因有限元分析对不规则物体的力学特点进行分析时表现出独特的优越性,因而被广泛用于骨骼领域,特别是在髋关节的生物力学研究中。髋关节置换手术是治疗髋关节疾病的一种重要方法,而髋关节置换成功与否不仅仅取决于外科手术是否能够顺利进行,还取决于假体设计,对假体进行合理设计对髋关节置换的远期效果有重要影响。在生物医学工程领域中使用有限元分析,使得人类的医疗技术革命迈出了里程碑式的一步。

不典型骨纤维结构不良1例

骨纤维结构不良是由于染色体上20号基因位点上编码Gsa蛋白等的基因突变引起的非遗传性、骨发育障碍性疾病,过去称之为骨纤维异样增值症,多见于青少年和儿童。骨的髓腔内有纤维骨,稠密的纤维组织排列紊乱而无定向。大多数病例为单骨病变,少数为多骨病变（20%）,MeCune-Albright综合征（简称MAS）约占总数的3%。

髌骨周围去神经化对保留髌骨的全膝关节置换术术后影响的Meta分析

目的探讨行保留髌骨的全膝关节置换术(TKA)中行髌骨周围去神经化对术后膝前痛的发生率及关节功能的影响。方法计算机检索Pub Med、Embase、Cochrane图书馆、中国知网(CNKI)数据库,收集行保留髌骨的TKA的临床随机对照研究(RCT),试验组行髌骨周围去神经化,对照组未行髌骨周围去神经化,提取纳入研究的基本资料,对其进行质量评价分析,采用Revman 5.0软件对纳入研究进行Meta分析。结果共纳入7个研究,862例患者,其中试验组433例,对照组429例。分析表明髌骨周围去神经化减少保留髌骨的TKA术患者术后膝前痛的发生率(P<0.000 1)。然而WOMAC评分、关节活动度、KSS评分系统的膝评分、Feller髌骨评分两组相比没有统计学差异(P=0.33;P=0.06;P=0.12;P=0.77)。结论保留髌骨的TKA行髌骨周围去神经化减低膝前痛的发生,对关节功能并没有明显影响。

椎弓根螺钉系统植骨融合与单纯椎管减压治疗退变性腰椎滑脱疗效比较

[目的]观察椎弓根螺钉内固定联合横突间植骨融合治疗退行性腰椎滑脱的临床疗效,并与单纯椎管减压比较。[方法]选择本院骨科自2005年3月～2010年10月收治的退行性腰椎滑脱患者63例,采用椎管减压+短节段椎弓根螺钉固定+横突间植骨融合(A组)31例,单纯椎管减压(B组)20例,按照Macnab标准指数综合评价其临床疗效,观察过伸、过屈位时的水平位移,采用UCLA系统来评价邻近节段退变情况。[结果]本组病例中,51例获得随访,随访时间为18～63个月(平均34个月),A组优良率(85.72%)显著高于B组(53.85%)。A组手术方式对腰椎稳定性影响不大,邻近节段退变置入前和置入后1年无明显变化。B组手术方式对腰椎稳定性影响显著,2例术后1年退变明显加重,采用A组手术方案治疗后患者症状缓解。A组1例患者术后6个月发生螺钉断裂,予以取出。[结论]椎弓根螺钉内固定横突间植骨融合治疗退行性腰椎滑脱疗效满意,对腰椎稳定性影响小,并且置入后早期对椎间盘的邻近节段影响不大。

旋转平台型膝关节假体置换治疗膝关节骨关节炎的疗效观察

[目的]观察采用旋转平台型膝关节假体置换治疗膝关节骨关节炎(osteoarthritis,OA)的疗效。[方法]回顾性分析2007年3月～2009年8月收治的37例(48膝)严重膝关节OA患者,采用旋转平台型膝关节假体(美国强生公司))进行全膝关节置换(total knee arthroplasty,TKA),比较术前术后患者患侧膝关节HSS评分及膝关节活动度,观察术后并发症。[结果]37例患者中32例(42膝)患者获得满意随访,随访时间为10～48个月,平均随访22.6个月,本组病例手术切口均一期愈合,未发生关节脱位。1例术后1个月发生皮下浅表感染,给予分层穿刺,敏感抗生素治疗;1例术后3 d静脉血栓形成,给予低分子肝素抗凝治疗,均治愈。术前患者HSS评分为37～46分(平均43.27分),术后为73～96分(平均87.22分);术后膝关节活动度为112°～128°(平均117.52°),明显高于术前的40°～90°(平均63.25°),差异具有统计学意义(P﹤0.01)。[结论]旋转平台型假体置换治疗膝关节骨关节炎疗效满意,是治疗严重膝关节骨关节炎的有效方法。

3D打印技术在人工股骨头置换术中的临床应用研究

目的研究3D打印技术在人工股骨头置换术中的应用对医生与患者满意度、并发症、焦虑情绪、功能恢复的影响。方法选取2017年9月至2019年6月贵州医科大学附属医院骨科收治的行人工股骨头置换术患者90例作为研究对象,采用双盲抽取法分为观察组和对照组,每组45例。对照组应用常规人工股骨头置换术,观察组应用3D打印技术辅助人工股骨头置换术。术后观察两组患者在医生与患者满意度、并发症(包括切口感染、下肢静脉血栓及术后疼痛)、焦虑情绪及功能恢复情况(包括Harris评分及外旋肌力测试情况)、各项手术指标(包括切口引流量、住院时间、血红蛋白下降值、输血率及手术时间)方面是否存在差异。结果观察组患者的医生与患者满意度、并发症、焦虑情绪、功能恢复、各项手术指标均明显优于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论3D打印技术在人工股骨头置换术中的应用效果显著,有利于提升医生和患者对术后结果的满意度,缩短手术时间和术中出血量,改善患者焦虑情绪,提高其生活质量,值得在骨科临床中推广应用。