建立腰椎动静力不稳山羊模型用于椎间盘退变研究

目的:建立有应用价值的腰椎动静力不稳的山羊模型,模拟人体局部因素的影响和病理生理的应力负荷对椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IVDD)的作用。方法:通过腰椎动静力不稳手术(lumbar dynamic and static instability,LDSI)破坏山羊脊柱的后柱结构,包括离断竖脊肌、背阔肌、腰最长肌、棘肌等破坏腰椎动态力学稳定,离断腰椎棘突、棘上韧带、棘间韧带等破坏腰椎静态力学稳定,使腰椎产生动态力和静态力的失衡,造成脊柱后柱稳定性的丧失。以生物力学稳定性为突破点,而不破坏椎间盘结构的完整性,建立腰椎动静力不稳的山羊模型,并通过52周的术后随访,利用腰椎X线片、磁共振以及组织病理学变化等技术手术评估山羊的椎间盘高度指数(disc height index,DHI),Pfirrmann MRI分级和Masuda组织学评分等。结果:LDSI组山羊腰椎的DHI在术前0周(0.184±0.015),术后26周(0.105±0.006)和术后52周(0.075±0.007)存在差异(0周vs.26周,P<0.05;26周vs.52周,P<0.05)。LDSI组山羊腰椎的Pfirrmann分级在术前0周(1.167±0.408),术后26周(2.333±0.516)和术后52周(3.667±0.817)存在差异(0周vs.26周,P<0.05;26周vs.52周,P<0.05)。LDSI组山羊腰椎的Masuda组织学评分在术前0周(3.500±0.577),术后26周(6.250±0.957)和术后52周(8.000±0.816)存在差异(0周vs.26周,P<0.05;26周vs.52周,P<0.05)。结论:LDSI能够造成山羊椎间盘高度降低、终板边界模糊和含水量降低,在不破坏椎间盘结构完整的基础上模拟了人体长期反复劳损而导致的IVDD,更符合人体实际,有助于其发病机制的研究。

骨科植入物表面抗感染修饰研究进展

骨科植入物相关感染是临床常见的术后并发症。通常采用抗细菌初始黏附、表面主动抗菌和促进骨整合等表面修饰技术使植入物具备抗感染特性,以降低感染发生率。文章就骨科植入物相关感染的发生机制、特点以及植入物表面抗感染修饰策略的研究进展进行综述,为今后新型抗感染植入物的开发提供参考。

数字骨科三维可视化技术在股骨转子间骨折复位内固定中的应用

背景:对于复杂的股骨转子间骨折复位缺乏有效的术前规划方法,导致手术时间延长,手术难度增加。同时数字骨科三维可视化技术在股骨转子间骨折手术中应用的优势缺乏临床验证。目的:通过数字骨科三维可视化技术明确复杂股骨转子间骨折的移位情况,实现术前模拟复位固定,从而为术中复杂股骨转子间骨折复位以及固定提供思路与方法。方法:选择2019年1月至2020年1月上海交通大学医学院附属仁济医院收治的复杂股骨转子间骨折患者(AO分型A2与A3型),按照患者入院的先后顺序分为三维重建模拟组与对照组。按照就诊入院程序,所有患者均实施患侧髋关节正侧位X射线平片检查、患侧髋关节CT扫描检查。三维重建模拟组患者通过Mimics 17.0软件实现三维重建,然后对粉碎的骨折块进行模拟复位内固定;对照组仅根据术前影像学检查进行内固定治疗。收集有关数据比较两组患者在手术时间、术中出血量、髋关节复位质量评分以及随访时髋关节功能等方面的差异。结果与结论:①与对照组相比,三维重建模拟组患者手术时间明显缩短,术中出血量明显减少,两组之间差异有显著性意义(P<0.05);②骨折复位质量评分方面,三维重建模拟组患者术后复位质量评分优良率96%显著高于对照组82%,差异有显著性意义(P<0.05);③三维重建模拟组患者术后6个月髋关节功能评分为(95.7±5.8)分,显著高于对照组(82.9±10.2)分,差异有显著性意义(P<0.05);④结果证实,对于复杂股骨转子间骨折术前通过Mimics软件进行三维重建模拟复位有助于全面了解骨折移位情况,详细指导术中骨折复位与内固定物的选择,从而缩短手术时间,减少术中出血量,改善治疗效果。

掺锶介孔生物活性玻璃负载双膦酸盐改善去卵巢小鼠骨流失

背景:双膦酸盐通过抑制破骨细胞活性延缓骨质疏松进展,然而双膦酸盐严重的并发症如下颌骨坏死、非典型性股骨骨折等严重限制了其临床应用,需要寻求有效的替代疗法改善现有的临床困局。目的:制备掺锶介孔生物活性玻璃负载双膦酸盐(BPS@Sr-MBG),分析其抗骨质疏松活性。方法:采用溶胶-凝胶法制备掺锶介孔生物活性玻璃,然后加入阿仑膦酸盐饱和溶液中制备BPS@Sr-MBG。①细胞实验:将小鼠骨髓巨噬细胞接种于96孔板内,加入含巨噬细胞集落刺激因子、核因子κB受体活化子配体的ɑ-MEM完全培养基进行破骨细胞诱导分化实验,同时分3组培养,空白组加入PBS,对照组加入双膦酸盐,实验组加入BPS@Sr-MBG。培养5 d后,F-肌动蛋白环染色观察破骨细胞分化情况。②动物实验:将24只雌性C57/BL小鼠随机分为4组,每组6只。除假手术组外,切除去卵巢组、BPS组、BPS@Sr-MBG组小鼠双侧卵巢构建骨质疏松模型,造模1周后,BPS组、BPS@Sr-MBG组小鼠分别腹腔注射双膦酸盐溶液、BPS@Sr-MBG溶液,假手术组、去卵巢组小鼠腹腔注射PBS,1次/周。连续注射8周后,取小鼠股骨进行Micro-CT扫描及苏木精-伊红染色分析。结果与结论:①细胞实验:F-肌动蛋白环染色显示,与空白组比较,对照组破骨细胞面积占比与破骨细胞数量均减少(P<0.01);与对照组比较,实验组破骨细胞面积占比与破骨细胞数量均减少(P<0.01)。②动物实验:股骨Micro-CT扫描结果显示,与假手术组比较,去卵巢组小鼠骨密度、骨小梁骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数目均降低(P<0.05,P<0.01),骨小梁间距、结构模型指数升高(P<0.01);与去卵巢组比较,BPS组、BPS@Sr-MBG组小鼠上述骨参数均得到明显改善(P<0.01),其中以BPS@Sr-MBG组各指标改善更明显。股骨苏木精-伊红染色进一步证实了Micro-CT扫描结果。③结果表明:BPS@Sr-MBG可通过抗破骨效应与促骨形成发挥抗骨质疏松活性。

骨科卧床患者换药支架的研制与应用

目的减轻患者下肢换药时带来的疼痛不适,减少因换药时人工抬高患侧肢体引起的骨折移位及人力所需的额外工时,增加患者换药时的舒适度。方法选择我院创伤骨科收治的卧床下肢骨折换药患者90例为研究对象,随机分为观察组和对照组,各45例,观察组应用自行设计骨科换药支架,对照组使用常规换药方法。采用自拟舒适度自评量表和视觉模拟评分法(VAS)评价患者使用效果。对骨科47名医护人员采用自拟换药支架评价量表,了解其使用感受。结果观察组患者换药时舒适性评价明显优于对照组,2组比较差异有统计学意义(P<0.05)。观察组患者VAS评分明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。28名医生和19名护士对换药支架的自评总分为(98.61±1.34)分和(98.47±1.17)分,对使用换药支架满意度较高。结论骨科卧床的应用可缩短换药时间,提高患者舒适度,减轻疼痛,降低医护机械性损伤的可能,在一定程度上减轻换药负担。

多模态医学影像数据融合三维构建肢体肿瘤及其周围解剖整体结构

目的利用多模态医学影像数据三维重建和配准融合的方法构建肢体肿瘤及瘤周解剖整体结构,明确肿瘤的局部特征和三维空间关系,为肿瘤外科治疗术前评估和计划提供客观的空间可视化信息。方法采集4例肢体肿瘤患者盆部和大腿上段CT、MRI和MRA影像数据,分别导入三维重建软件,基于CT和MRI对人体不同组织结构成像敏感度的差异,从各模态影像数据中分别提取肿瘤及其周围目标结构进行三维重建。依据体内解剖参照点对各个组织的三维结构进行配准融合,构建肢体肿瘤及瘤周解剖整体结构。结果通过CT、MRI和MRA影像数据构建出包括肿瘤及周围骨骼、肌肉、神经、血管、盆腔脏器等组织的三维整体结构,显示了肿瘤的大小、形状、部位等局部特征以及肿瘤与其周围结构的三维空间关系。结论以多模态影像数据通过三维重建和配准融合的方法可以构建肿瘤区域多种组织的三维整体结构,清楚而直观地显示肿瘤的局部特征以及与周围结构的空间解剖关系,具有个体化肿瘤术前评估和计划的应用价值。

多源医学影像数据重构膝关节骨与韧带结构的三维工程化模型

目的利用多源医学影像数据重构人体活体膝关节骨与韧带结构的三维工程化模型,探索数字医学研究在临床应用的方法。方法采集无损伤膝关节CT和MR I影像数据,导入重构软件。提取骨与韧带结构分别构建三维工程化模型。以外部标记物为参照进行三维工程化模型的配准和融合。结果基于CT和MR I影像数据构建出膝关节骨与韧带结构的三维工程化模型,清楚显示了膝关节骨骼和韧带的空间立体位置关系。结论人体活体多源影像数据重构三维工程化模型技术不同于传统可视化三维重建技术,为数字医学研究的临床应用提供了可行的方法。

社会主义核心价值观在医学临床教育中的探索

目的以骨科临床教学课程为载体,通过案例融合、隐性教育的方式,对医学生进行社会主义核心价值观教学,从而培养医学生正确的价值观。方法对临床教学内容进行改造,将社会主义核心价值观融入临床教学实际案例中,通过将42名医学生分为隐形教学模式组和传统教学模式组进行教学,教学完成后进行价值观测试及教学满意度评分。结果隐性模式教育组医学生价值观评测成绩及对价值观融合案例教学、隐性教育模式的满意度均明显高于传统价值观教育模式组的医学生。结论融合案例、隐性教学模式在医学临床价值观教学中取得了显著的效果,医学临床价值观教师的教学能力、价值观案例及价值观课程的编写、学生对于临床价值观教育的接受度以及医学生自身价值观的培养等方面较传统教学组相比都取得了明显的进步。

标准化模拟操作在骨科临床教学中的实践

骨科学生除了掌握基本理论知识,掌握基本操作更是日常工作中必需的技能。教学效果的好坏不仅与教师本人素质、备课质量和授课艺术等因素有关,还取决于学生在教学过程中的主观能动性的发挥程度。随着现代教学观念的转变,要求教学方法也应不断改进。上海交通大学医学院附属仁济医院骨科教研室在面对临床实习过程中病员有限,病种不全,且手术机会有限的状况下,运用标准化模拟操作在骨科临床教学中的实践,为学生创造更多动手机会,在理论与实践结合的过程中,能够灵活地拓展学生思路,适时、巧妙地点拨,可以确实提高实习医生的临床诊疗水平。

经皮椎体成形治疗陈旧性老年骨质疏松性椎体骨折

背景:对于经皮椎体成形治疗骨质疏松性椎体骨折研究多基于新鲜性骨质疏松性椎体压缩性骨折,而对陈旧性老年骨质疏松性椎体骨折的治疗鲜有报道。目的:评价经皮椎体成形治疗陈旧性老年骨质疏松性椎体骨折的疗效。方法:纳入2007年1月至2010年12月上海交通大学医学院附属仁济医院收治的陈旧性老年骨质疏松性椎体骨折患者,所有12例患者(14椎)均采经皮椎体成形治疗。记录患者经皮椎体成形前、经皮椎体成形后1个月和1年时的疼痛目测类比评分、Oswestry功能障碍索引和站立位侧位片病椎Cobb角。结果与结论:所有陈旧性老年骨质疏松性椎体骨折患者未发生感染、肺栓塞、骨水泥毒性反应和骨水泥渗漏而造成的神经压迫症状等并发症。经皮椎体成形后失访1例,死亡1例,死亡原因与手术无关。陈旧性老年骨质疏松性椎体骨折患者经皮椎体成形后疼痛目测类比评分和Oswestry功能障碍索引评分均显著低于经皮椎体成形前(P<0.01),而经皮椎体成形前后患者病椎Cobb角差异无显著性意义(P>0.05)。提示经皮椎体成形能明显缓解陈旧性骨质疏松性椎体骨折患者的疼痛、改善了患者的生活质量。

人工髋关节置换术用于高龄患者股骨粗隆间骨折的临床效果

目的 探讨行人工髋关节置换术在高龄股骨粗隆间骨折患者中的治疗效果。方法 2012年5月~2014年6月上海仁济医院收治的48例高龄股骨粗隆间骨折患者,根据随机数字表法将患者随机分为两组,每组各24例。观察组患者行人工髋关节置换术,对照组患者行股骨近端髓内钉内固定术（PFNA）。比较两组在手术时间、术中出血量、卧床时间、主动下床锻炼时间和临床疗效及术后总体并发症发生率。结果 所有患者均获随访,时间6~24个月,平均（12.0±3.0）个月。观察组患者的手术时间、卧床时间和主动下床锻炼时间均明显较对照组短（P〈0.05）;观察组术中出血量与对照组比较,差异无统计学意义（P〉0.05）;观察组患者的临床优良率（95.8%）优于对照组（75%）（P〈0.05）;观察组患者的术后总体并发症发生率（4.2%）比对照组（33.5%）低（P〈0.05）。结论 人工髋关节置换术在高龄患者股骨粗隆间骨折的治疗中较股骨近端髓内钉内固定术有较好的临床效果。

高屈曲度固定平台和高屈曲度旋转平台膝关节假体置换后的早期步态比较

背景:高屈曲度固定平台膝关节假体与高屈曲度旋转平台膝关节假体设计机制不同,观点也各不相同。目的:通过对两种膝关节假体置换患者进行美国特种外科医院膝关节评分(HSS评分)及步态分析,比较两类假体置换患者的早期疗效。方法:随机选取人工膝关节置换患者34例,按照置换假体的不同分为高屈曲固定平台假体组和旋转平台假体组进行对比观察。结果与结论:两类不同设计假体在置换后12个月内在HSS评分及各步态参数差异无显著性意义。通过步态分析技术,能够更精确地对膝关节置换后参数进行比较,通过与临床评分结合,更全面地了解术后疗效。

钩钢板治疗Rockwood Ⅲ型肩锁关节脱位后内固定物的去留

背景:肩锁关节脱位内固定后是否须将钩钢板适时取出,在临床实践中仍有一定的争议。目的:通过对RockwoodⅢ型肩锁关节脱位术后随访肩关节功能评分和影像学测量,探讨是否应当早期适时取出钩钢板。方法:随访急性创伤性肩锁关节脱位(RockwoodⅢ型)以钩钢板手术治疗的患者共74例,按内固定后是否早期取出钩钢板分为取出组和保留组。结果与结论:比较取出组内固定取出前和保留组半年,各项指标差异均无显著性意义。取出组内固定取出后Constant评分、日常活动评分、活动范围评分和OSS评分均高于内固定取出前(P均<0.05);疼痛和力量评分前后差异无显著性意义。两组内固定后1年比较,取出组在Constant评分、日常活动、活动范围和OSS评分均高于保留组(P均<0.05);疼痛、力量、喙锁间距和肩锁宽度比较,差异均无显著性意义。所有病例均未发生术后感染,再骨折和钢板断裂等并发症。亦未发现在患者体内引起明显的全身和局部反应。结果提示,肩锁关节脱位内固定术后早期适时取出钩钢板,辅以功能锻炼,可以提高Constant和OSS评分,在不影响肩锁关节结构重建的情况下,能更好地恢复肩关节的功能,此外还能减少各种并发症的发生。

步态分析技术评估人工踝关节置换前后踝关节功能的改善程度

背景:人工踝关节置换目前得到了广泛的应用,疗效也得到了一定的认同,但目前的疗效评估多是通过各类评分标准进行评估,但对于踝关节置换后患者步态改变尚缺乏研究。目的:通过Kofoed评价系统及步态分析技术比较人工踝关节置换患者置换前置换后踝关节功能的改善程度。方法:收集2007-09/2011-06在上海交通大学医学院附属仁济医院骨科进行人工踝关节置换的患者,对其置换前后行Kofoed评分及步态分析,并与15例正常对照者进行比较,观察置换前后患者踝关节功能的改变。结果与结论:人工踝关节置换后,Kofoed评分及步态参数步长、步速、患侧单腿支撑时间、双腿支撑时间、患侧踝关节、健侧踝关节、患侧髋关节、患侧膝关节、健侧膝关节行进中关节最大活动度出现明显改善(P<0.05)。

椎弓根螺钉内固定术后松动、断裂原因分析及对策

采用椎弓根螺钉内固定系统治疗脊柱疾病和骨折已十分普遍,该技术在我国已应用了20年.虽然其疗效良好,但也有一些并发症,其中内固定器械断裂及弯曲松动的问题不容忽视.本研究对19例脊柱疾病或骨折患者行椎弓根螺钉内固定术后发生断钉、断棒、螺钉弯曲松动及钉棒脱出的原因进行分析,以探讨解决方法.

应用组合式金属垫块修复胫骨近端AORI Ⅱ型骨缺损的全膝关节置换

[目的]探讨应用组合式金属垫块修复胫骨近端AORIⅡ型骨缺损后全膝关节置换术的治疗方法和临床效果。[方法]2004年8月～2008年5月,作者对9例(12膝)应用组合式金属垫块修复胫骨AORIⅡ型骨缺损的全膝关节置换病例进行了随访,男3例(3膝),女6例(9膝),年龄48～76岁,平均69岁。[结果]术后随访6～42个月,平均26个月。患者内、外翻畸形均得到有效矫正,疼痛消失,活动度良好,膝关节HSS评分由术前14.5(10～25)分提高到术后85.5分(74～95)分,膝关节屈曲活动度由术前74.6°(15～100°)提高到术后110.3°(80～155°)。[结论]在全膝关节置换术中应用组合式金属垫块修复胫骨近端AORIⅡ型骨缺损,手术操作方便,提高了假体的稳定性和手术的成功率。

全膝关节假体三维有限元模型的建立

背景:由于全膝关节的结构形态具有运动复杂、受力复杂等特性,造成了数据采集,模型建立困难,影响了三维实体模型的准确性。目的:建立全膝关节假体三维有限元模型。方法:通过Microscribe G2三维定位扫描仪取得假体数据、Geomagic软件进行曲面拟合、导入大型有限元分析软件Abaqus6.7.2建立全膝关节假体三维有限元模型,对如何提高三维有限元模型的精确性,扩大模型的开放性以及提高建模效率,增加关节外科医师在建模过程中的参与性进行探讨。结果与结论:通过Microscribe G2三维定位扫描仪取得假体数据、Geomagic软件进行曲面拟合、导入大型有限元分析软件Abaqus6.7.2建立了全膝关节假体三维有限元模型。与以往建模方法比较,该模块设计使模型更加精准,使用更灵活,简化了有限元前期处理过程,明显降低了建模难度,提高了建模效率,增加了模型的扩展形,并获得了更高的精度。

脊柱生物力学中有限元方法的应用与进展

有限元法是较新的脊柱生物力学研究方法,其与传统生物力学方法相互补充和验证的作用越来越受到重视。文章介绍近年来有限元方法的研究成果,阐述脊柱的各个解剖结构及整体在生理和病理状态下的生物力学特征,以及有限元分析设计手术器械的基本思路。

肩袖损伤模型大鼠肌腱组织中4种生长因子表达及皮质激素和透明质酸的干预

背景:组织工程学在治疗肩袖损伤中扮演了重要的角色,调控生长因子的表达来促进损伤肩袖的愈合及预防粘连是其中的主要部分。目的:比较皮质激素和透明质酸对肩袖损伤模型肌腱组织中表皮生长因子、血小板源性生长因子、转化生长因子β、碱性成纤维细胞生长因子表达的影响。设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-07/09在上海交通大学医学院动物实验中心完成。材料:36只SD大鼠随机分成4组:正常组6只,肩袖损伤组6只,透明质酸治疗组12只,皮质激素治疗组12只。方法:切除大鼠双侧岗下肌腱全厚层50%,宽约5mm,于滑膜面建肩袖损伤模型。透明质酸治疗组肩峰下滑囊注射0.05mL透明质酸钠;皮质激素治疗组肩峰下滑囊注射倍他米松0.05mL。主要观察指标:术后3周,6周取岗下肌腱标本RT-PCR检测表皮生长因子、血小板源性生长因子、转化生长因子β、碱性成纤维细胞生长因子表达水平。结果:①皮质激素治疗肩袖损伤后6周表皮生长因子表达强度是3周时的近2倍,透明质酸治疗6周表皮生长因子表达明显减弱(P<0.01)。②血小板源性生长因子在两种药物治疗3周后表达均增强,其中皮质激素治疗肩袖损伤3周后表达最强(P<0.01),但6周后回复至正常水平,而透明质酸治疗6周后表达仍高(P<0.05)。③转化生长因子β在两种药物治疗后3周表达均增强(P<0.05),6周后回复至正常水平。④碱性成纤维细胞生长因子在皮质激素治疗后3周表达减弱(P<0.05),6周后回复至正常水平;透明质酸治疗后3周,6周的表达均维持较高水平(P<0.05)。结论:皮质激素在肩袖损伤修复过程中对4种因子的调控主要在早期;透明质酸在修复早期、后期均有不同程度的作用;皮质激素的调控作用主要是促进生长因子的表达,而透明质酸存在双向调控作用。

锁定钢板与髓内钉治疗老年肱骨近端二、三部分骨折疗效比较

目的比较切开复位锁定钢板与有限切开复位髓内钉治疗老年肱骨近端骨折的临床疗效。方法手术治疗60例肱骨近端二、三部分骨折老年患者,行切开复位锁定钢板内固定术35例（钢板组）,行有限切开复位髓内钉内固定术25例（髓内钉组）。结果手术时间：钢板组70~100（87.6±8.4）min,髓内钉组60~100（79.6±10.8）min;术中出血量：钢板组100~200（149.4±26.5）ml,髓内钉组100~200（82.4±27.5）ml;住院天数：钢板组6~16（11.2±2.9）d,髓内钉组6~9（7.9±1.1）d;以上3项两组比较差异均有统计学意义（P〈0.05）。钢板组3例患者术后手术切口液化,经换药后愈合。患者均获得随访,时间6~24（12.0±3.0）个月。未出现内固定失败、肱骨头坏死等并发症。骨折愈合时间：钢板组2.5~4.0（3.4±0.8）个月,髓内钉组2.5~4.0（3.2±0.7）个月,两组差异无统计学意义（P〉0.05）。术后Neer肩关节功能总评分：钢板组67~84（74.6±5.0）分,髓内钉组70~86（77.8±3.8）分;功能：钢板组18~26（20.9±2.0）分,髓内钉组22~26（23.4±1.2）分;活动范围：钢板组12~22（16.7±2.6）分,髓内钉组14~22（17.9±2.1）分;以上3项两组比较差异有统计学意义（P〈0.05）。疼痛：钢板组25~30（29.9±0.8）分,髓内钉组25~30（29.8±1.0）分;解剖结构重建：钢板组4~8（7.2±1.5）分,髓内钉组4~8（6.6±1.4）分;以上2项两组比较差异均无统计学意义（P〉0.05）。结论髓内钉和锁定钢板内固定都是治疗老年患者肱骨近端骨折的有效手段,而髓内钉的创伤较小,住院时间较短,肩关节功能恢复更好。