股骨头韧带结扎诱发家兔股骨头结构变化的形态学观察

摘要

目的:股骨头缺血性坏死(avascularorischemicnecrosisoffemoralhead，ANFH)是临床上的一种常见的骨科疾病，也是骨科实验研究的热点与难点。ANFH的好发年龄一般为30～50岁，其发病机制复杂，主要是由于创伤、应用激素、过度饮酒、结缔组织疾病等各种原因导致股骨头局部滋养血管损伤，从而引起股骨头组织的病理变化，引起相应的临床表现。如不能进行及时的、有效的治疗，最后不得不进行人工关节置换术。各种原因导致的股骨头坏死，首先会影响供应股骨头区域的血运，导致股骨头一定区域的供血不足，最终引起相应的区域发生缺血性坏死。本实验通过结扎股骨头韧带的方法，阻断其供应股骨头区域的血液供应，观察其阻断前后的股骨头的形态学变化，探讨通过股骨头韧带的血供与股骨头缺血性坏死的关系。
　　 方法:
　　 1.实验动物分组与模型制备
　　 选用5月龄新西兰大白兔16只，体重2.0kg～2.5kg，雌雄不限，单笼饲养，正常饮食，适应性饲养一周。随机分为手术组12只和手术对照组4只。
　　 1.1.手术组:家兔仰卧位固定于兔台，耳缘静脉注射10％水合氯醛（2.4ml/kg）麻醉，右侧髋关节进行手术，左侧作为对照。下腹部中线旁开1cm垂直切口，切口2～3cm，逐层打开皮肤，筋膜层，于肌间隙拨开，打开髋关节囊，股骨旋外位，找到股骨头韧带并结扎，并使旋外以致股骨头脱位后复位，关闭缝合关节囊，逐层缝合肌层、筋膜层、皮肤。
　　 1.2.手术对照组:只打开关节囊，找寻到股骨头韧带，不进行结扎，不造成股骨头脱位，直接关闭缝合关节囊，如结扎组相同，逐层缝合。两组均右侧进行手术，左侧作为正常对照。于术后4周，8周，12周分批处死，取下双侧股骨头，固定，制备光镜和扫描电镜标本，进行光镜和扫描电镜观察。
　　 2.光镜样品制备与观察
　　 两组股骨头标本做适当处理后，经石蜡包埋切片，进行常规HE染色、免疫组织化学染色，观察比较两组股骨头组织结构的变化。
　　 3.扫描电镜样品制备与观察
　　 选取正常组与手术组股骨头标本，经过醛类混合固定液固定后，经过常规导电处理、固定、脱水、真空干燥等处理后，固定于电镜样品托上，扫描电镜观察股骨头关节面的结构特点。
　　 结果:
　　 1.实验动物术后状态观察
　　 术后一周内，实验动物手术侧轻度跛行，活动减少，精神状态稍差，饮食减少。一周后，状态转好，伤口愈合良好，运动增多，毛发光洁。两周后，动物恢复术前状态，伤口基本愈合，伤口缝线全部脱落，一期愈合。
　　 2股骨头标本的大体观察
　　 手术组术后一周，股骨头整体外形圆而光滑，关节软骨面尚且正常。术后一月后的标本，股骨头外形均圆，有一个标本圆韧带周围关节软骨面稍显苍白色。两月后股骨头标本，股骨头圆韧带周围的关节软骨有轻微剥脱，稍显不光滑，有轻微塌陷。对照组关节面术后一周关节面正常，术后一月关节面稍显苍白色，关节面光滑正常，术后两月关节面大致均圆。
　　 3.光镜观察
　　 3.1.HE染色的组织切片
　　 对照组软骨膜正常，软骨下血管丰富，软骨细胞生长正常。骨小梁丰富，规则，骨细胞多，骨陷窝少，边缘可见正常成骨细胞，松质骨内骨髓造血细胞数量多，脂肪细胞少。模型组软骨膜脱落，软骨下血管几乎全部缺失。骨小梁细长，不规则，甚至发生断裂。空骨陷窝比率增大，松质骨内骨髓造血细胞减少，满视野较大的脂肪细胞（泡沫细胞）。
　　 3.2.免疫组织化学染色的切片
　　 结扎股骨头韧带后，在股骨头软骨下，骨形态发生蛋白在软骨层底部的肥大软骨细胞上表达较正常组稍增强，同时在软骨及软骨陷窝周围都有表达。
　　 4.股骨头关节面扫描电镜观察
　　 扫描电镜下观察股骨头韧带周围的关节软骨面，对照组的软骨表面面光滑，较规则、平整。手术组的股骨头韧带周围，关节软骨表面出现表层复层扁平上皮细胞坏死、脱落，显露下方的纤维组织。
　　 结论:
　　 1.结扎家兔的股骨头韧带后，股骨头组织切片可观察到骨坏死的病理性改变。
　　 2.结扎家兔的股骨头韧带后，扫描电镜下观察到关节面软骨层出现上皮细胞坏死、脱落，上皮下胶原纤维裸露的病理改变。
　　 3.通过结扎股骨头韧带的方法，可以成功制备家兔股骨头缺血性坏死的实验动物模型。

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