骨水泥及prolene网在犬骨性胸壁缺损模型修复与重建中的实验研究

摘要

目的：
　　依据实验取得的科学数据，客观评价骨水泥、prolene网与骨水泥“三明治”复合人工材料的物理学特性；对骨水泥在胸壁缺损修复重建中放热反应所致的邻近组织热损伤情况进行评估，同时对其热损伤的预防控制问题进行积极探索。
　　方法：
　　1、材料抗压强度实验：根据临床上人工材料的应用特点，我们将实验分为三个组，即成年猪生物肋骨组，骨水泥肋骨模型组，prolene网与骨水泥“三明治”法复合材料肋骨模型组进行抗压强度测试。2、骨水泥对实验动物组织热损伤危害程度及低温生理盐水循环灌注对热损伤预防效果的评价：根据实验目的，我们将4只健康杂种犬随机分为热损伤组和灌注热损伤保护组，开胸后切除胸壁及两侧肋骨制成12cm×6cm的人工大面积胸壁缺损实验模型，用15cm×15cm prolene网2张，骨水泥60g，采用“三明治”法复合人工材料对实验犬实施胸壁缺损修复与重建术，骨水泥胸壁假体厚度10mm，热损伤组修补过程中不予热损伤预防措施，灌注热损伤保护组修补过程中建立生理盐水灌注循环系统，用温度为（室温）25℃的0.9％生理盐水，以每分钟500ml的灌注速率持续灌注降温，防止骨水泥塑形过程中产生的化学放热反应对邻近组织的热损伤。最后对热损伤组和灌注热损伤保护组的犬肌肉组织样本行HE染色，磷钨酸苏木素染色，热休克蛋白70免疫组化检查及透射电镜显微结构观察。3、统计学分析。收集实验所得的各组数据，将数据输入SPSS18.0统计软件中进行统计分析。实验中计量数据采用均数±标准差（x?s）表示，实验组之间的测量结果比较采用两样本 t检验方法，以α=0.05（双尾）作为检验标准，P<0.05为有统计学意义。
　　结果：
　　1、生物肋骨、骨水泥肋骨、prolene网与骨水泥复合材料肋骨主要物理学特性比较
　　通过对生物肋骨、骨水泥肋骨、prolene网与骨水泥复合材料肋骨抗压强度的精确测定，生物肋骨组的平均抗压强度为429.06N（429.06±55.58N），骨水泥肋骨组的平均抗压强度为543.91N（543.91±174.06N），prolene网与骨水泥复合材料肋骨组的平均抗压强度522.81N（522.81±129.87N）。骨水泥肋骨抗压强度最高，prolene网与骨水泥复合材料肋骨次之，生物肋骨最低（P<0.05）,但骨水泥肋骨组抗压强度与 prolene网与骨水泥复合材料肋骨抗压强度无明显差异（P>0.05）。生物肋骨的柔韧性要优于骨水泥肋骨、prolene网与骨水泥复合材料肋骨。
　　2、骨水泥在实验犬体内产生的放热反应对邻近组织损伤的病理学改变，及低温生理盐水灌注降温预防热损伤效果观察
　　动物实验过程中，热损伤组骨水泥胸骨假体产生化学放热反应的温度最高达89℃，其中45℃以上高温持续达12.5分钟之久；而低温生理盐水灌注热损伤保护组，其骨水泥胸骨假体与邻近组织和器官间的温度保持在23-36℃之间，预防性降温措施效果满意。对热损伤组和灌注热损伤保护组犬肌肉组织样本行 HE染色，磷钨酸苏木素染色，热休克蛋白70免疫组化检查及透射电镜显微结构观察，结果显示热损伤组骨水泥对邻近组织热损伤严重，组织病理及显微结构改变明显，而灌注热损伤保护组骨水泥邻近组织无明显病理及显微结构改变。
　　结论：
　　1、骨水泥人工肋骨、prolene网与骨水泥“三明治”复合材料人工肋骨的抗压强度要远高于生物肋骨的抗压强度，骨水泥是大面积胸壁缺损修复重建中的优势人工材料；
　　2、骨水泥人工肋骨、prolene网与骨水泥“三明治”复合材料人工肋骨的柔韧性较生物肋骨差；
　　3、prolene网与骨水泥“三明治”复合材料人工肋骨抗压强度与骨水泥肋骨抗压强度相比无统计学差异，但前者的材料物理特性较后者为优，建议临床上以prolene网与骨水泥“三明治”复合材料作为大面积胸壁缺损修复重建的修复材料；
　　4、骨水泥在塑形过程中的放热反应迅猛，最高温度达89℃，其中45℃以上高温可持续12.5分钟，会造成邻近组织的病理性热损伤；
　　5、以25℃生理盐水（室温）每分钟500ml速度的持续循环灌注，可充分保证prolene网与骨水泥所组成的“三明治”胸骨假体与邻近组织和器官间的温度维持在23-36℃之间，虽略低于理想安全温度，但预防性降温措施效果满意，不会导致骨水泥在体内产生的放热反应对邻近组织造成病理性损伤。

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主要缩略词表

第一章 绪论

第二章 材料与方法

2.1 主要材料、试剂和仪器

2.2 实验一：骨水泥人工肋骨材料与生物肋骨强度测定

2.3 实验二：骨水泥对实验动物组织热损伤的危害程度及低温生理盐水循环灌注对热损伤预防的效果评价

2.4 组织检测标本制备及方法

2.5 实验犬组织电子显微镜下显微结构观察样本制作

2.6 统计学分析：

第三章 结 果

3.1 生物肋骨、骨水泥肋骨、prolene网与骨水泥复合材料肋骨主要物理学特性比较

3.2 骨水泥在实验犬体内放热反应对邻近组织损伤的病理学改变及低温生理盐水灌注降温预防热损伤效果观察

第四章 讨 论

4.1 骨水泥人工材料在大面积胸壁缺损修复重建中的应用价值

4.2 胸壁缺损重建中骨水泥放热反应对邻近组织的热损伤危害

4.3 骨水泥在胸骨缺损重建过程中放热反应的预防措施评价

第五章 结 论

5.1 小结

5.2 展望

参考文献

第六章 文献综述:修复与重建大面积胸壁缺损的临床研究进展

作者攻读学位期间的科研成果

致谢