3D打印骨科内植物结合低强度全身振动载荷修复骨缺损和有利于骨整合

背景:如何提高钛合金种植体与骨组织的整合以及骨缺损修复效果是治疗骨缺损面临的主要问题。目的:观察3D打印骨科内植物结合低强度全身振动载荷对骨缺损修复和骨整合效果的影响。方法:选取24只雄性新西兰大白兔,建立股骨外侧髁缺损模型后随机分成观察组和对照组,每组12只。对照组采用3D打印技术制备多孔钛合金种植体处理,而观察组在对照组基础上使用低强度全身振动载荷处理。比较两组骨缺损模型兔采用不同方式处理后骨组织形态学参数、矿化沉积、骨整合情况及最大拔出力等。结果与结论:(1)观察组经全身振动刺激6,12周后,骨组织各参数优于对照组,其中骨小梁相对体积、骨小梁厚度及骨小梁数量显著高于对照组,骨小梁分离度和骨小梁相对表面积显著低于对照组(P <0.05);(2)观察组经全身振动刺激6,12周后,矿化面积比、矿化沉积率、骨形成率和最大拔出力均显著高于对照组,其中两组刺激12周的最大拔出力均显著高于6周(P <0.05);(3)结果证实,3D打印骨科内植物结合低强度全身振动载荷可有效促进骨组织的生长,加快骨缺损修复及提高骨整合效果。

全身性机械振动载荷修复2型糖尿病皮肤软组织创伤的实验研究

目的:探究周期性的全身机械振动载荷(whole-body vibration,WBV)刺激对2型糖尿病皮肤软组织创伤修复的作用效果。方法:将32只3月龄雄性db/db小鼠及与其同背景的16只野生型小鼠分为野生型小鼠组(Control组)、db/db小鼠组(db/db组)及db/db施以WBV刺激组(db/db+WBV组),每组16只小鼠。于全部小鼠背部构建直径1 cm圆形伤口,分别于创伤建立后第5、12、19天处死每组4只小鼠,每组剩余的4只小鼠用于观察伤口完全愈合时间。db/db+WBV组小鼠施以0.5g、45 Hz的周期性WBV刺激,每天治疗2次,每次30 min。随后对术后第5、12、19天小鼠创伤愈合率、软组织抗张强度、组织病理性特征、重要细胞因子表达进行量化分析。使用单因素方差分析(ANOVA)结合Bonferroni检验比较分析3组数据的差异性。结果:周期性WBV刺激在术后第5、12、19天均显著提升了db/db小鼠的创伤愈合率(P<0.05),降低了db/db小鼠的创伤愈合总时间(P<0.05),提升了各时间点db/db小鼠伤口组织的生物力学抗张强度(P<0.05),抑制了炎性细胞数量及各时间点的炎性因子白细胞介素1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子(TNF-α)表达(P<0.05),增加了血管内皮生长因子(VEGF)和血管生成素(Ang1)的表达(P<0.05)。结论:该研究证实了周期性WBV刺激能够显著加速2型糖尿病db/db小鼠皮肤软组织创伤愈合修复进程,而这一效应与WBV刺激对于胶原沉积的促进、血管新生的加强以及抗炎性因子表达效应相关。