骨不连的初步流行病学研究及ADAMTS-7在大鼠骨不连模型中的表达和意义

摘要

本文分为以下几个部分进行探讨：
　　第一部分 非感染性骨不连的初步流行病学研究
　　目的：
　　了解2006年1月至2015年12月山东省立医院集团收治的非感染性骨不连患者的流行病学状况及特点，发病原因、类型及治疗方法初步分析，为今后济南地区骨不连患者的诊断、治疗及预防提供一定的技术依据，同时也为山东乃至全国范围内的骨不连患者的流行病学分析提供坚实的基础。
　　方法：
　　对山东省立医院集团自2006年1月至2015年12月所有成人骨折术后非感染性骨不连病例进行采集。纳入标准:18岁以上患者，确诊为骨折术后非感染性骨不连，排除骨折术后延迟愈合病例，再次骨折病例及复查病例以及感染性骨不连病例。利用我院的病案查询系统进行病例的查询，查询工作由经过专业培训的调查员进行，查阅期间1名创伤骨科主任医师和1名影像学研究所的主任医师担任此次研究的质量监督，对查阅结果进行定期抽查和核对。对患者的年龄，性别，部位，骨折后的一期治疗方式，骨不连发生时间，类型，骨不连治疗方式等进行统计。
　　结果：
　　1.一般情况:本调查资料显示，自2006年1月1日至2015年12月31日，我院集团骨科共收治骨不连患者654例，其中男478例，女176例，男女比例为2.72∶1。年龄18-83岁，平均为39.9岁。年龄分布以21-50岁患者最多见，共占73.1％。左右侧对比无明显统计学差异。发病人群多为男性青壮年体力劳动者。
　　2.骨不连情况分析:初次骨折情况受伤原因为车祸伤为主（236例），以闭合性损伤多见（458例），大部分为单纯一部位骨折（472例），一期治疗方式以钢板螺钉固定为主，为396例;髓内钉内固定为108例。骨不连部位最多见于股骨骨折患者为268例，其次为胫腓骨，226例，上肢骨不连患者较少见。骨不连类型:其中肥大性骨不连378例，萎缩性骨不连276例，两者比例为1.37∶1。我们的治疗方式主要为切新、植骨、更换内固定。内固定方式以髓内钉为主220例，其次为钢板固定164例，植骨以自体髂骨为主，占62.7％(410/654)，植骨方式为360°环绕植骨，植骨量大，覆盖面广，保证愈合率。部分应用自体腓骨，缝匠肌骨瓣以及切除的骨质等。愈合率达93.5％。
　　结论：
　　1.非感染性骨不连以男性青壮年患者多见，主要分布在农民及工人职业群体中;
　　2.非感染性骨不连患者初次损伤多以高能量损伤为主，软组织损伤重;而且一期治疗方式以加压钢板固定多见，容易血运，造成骨不连;
　　3.非感染性骨不连发生的部位分布依次为股骨＞胫骨＞肱骨＞尺桡骨＞锁骨;不同部位的骨不连具有不同的特点，性别构成比都呈现年龄相关性;
　　4.两种类型骨不连数量相当，性别构成比呈现年龄相关性;肥大性骨不连以股骨多见，而萎缩性骨不连以胫骨多见;
　　5.非感染性骨不连的治疗以手术，手术方式包括切新、植骨及更换内固定;植骨以自体髂骨为主，效果优良。
　　第二部分 感染性骨不连的骨搬运治疗及其疗效评价
　　目的：
　　回顾性分析近五年间山东省立医院集团应用骨搬运技术进行治疗的194例感染性骨不连的病例资料及预后，从而评估此种方法在治疗感染性骨不连的临床效果。
　　方法：
　　统计2011年1月-2015年12月份入住山东省立医院集团创伤骨科的感染性骨不连患者的病例，挑选应用骨搬运方法治疗患者病历资料，共194例，分析治疗方法及其预后。
　　对于此类患者的骨搬运治疗分为以下几步:1.术前准备:血沉(ErythrocyteSedimentation Rate，ESR)、C反应蛋白(C-reactive protein，CRP)指标测定;细菌培养+药敏实验;术前影像学检查;选择合适的外固定架。2.病灶部位处理:要彻底清创，去除感染骨段要充分，不可姑息。3.软组织处理:对于皮肤软组织充足的，一期给予创面缝合。而对于皮肤软组织缺损较大的，尽量缩小创面，随着日后的骨搬运，创面会逐渐靠拢闭合;对于不能完全闭合的，可二期植皮处理。4.外固定架的安装:外固定架分为Ilizarov环形外固定架和Orthofix单边外固定架。根据感染骨的去除长度及截骨部位等进行综合考虑，完成安装。5.截骨部位及方法:一般选择干骺端钻孔截骨，此种方法简单、微创、效果良好。6.术后处理:术后时刻注意观察患肢的肿胀情况、远端感觉、运动、血运等。止痛、抗感染治疗，截骨术后7-10天即可开始进行搬运，速度为1mm/d，分4次进行，并早期功能锻炼。
　　对于骨搬运治疗感染性骨不连的疗效评价根据ASAMI标准进行评定。
　　结果：
　　本研究共纳入感染性骨不连患者194例，男女比例1.20∶1。年龄平均39.6岁，发病高峰在31-40岁。致伤原因:车祸伤95例，高处坠落伤63例，砸伤36例。骨不连部位:胫骨135例，股骨42例，肱骨及尺桡骨17例。初次骨折开放性损伤123例，闭合性损伤71例。开放性骨折按照Gustilo分型标准:其中GustiloⅠ型14例，GustiloⅡ型39例，GustiloⅢ型70例。一期治疗方式清创+外固定架固定98例，钢板内固定61例，髓内钉内固定35例。伴有皮肤缺损患者49例，窦道形成78例。细菌培养结果显示:细菌培养结果阳性率并不高，为41.7％(53/127);细菌培养结果显示金黄色葡萄球菌为主要致病菌，占69.8％(37/53)。
　　194例患者中，有113例使用了Ilizarov环形外固定架，有81例应用了Orthofix单边外固定架。共有186例患者获得了随访。其中骨折已经愈合的患者有113例，愈合时间6-26个月，平均13.8个月。骨外固定时间8-28个月，平均21个月。平均愈合指数为1.78个月/cm。根据ASAMI标准，患者的骨折愈合，优82例，良23例，中6例，可2例，优良率为92.9％。功能评定，优76例，良23例，中11例，可3例，优良率为87.6％。23例发生钉道感染。5例在骨搬运过程中发生提前矿化。3例在骨搬运过程中发生了肢体远端的剧烈疼痛及感觉明显减退症状。12例发生皮肤内陷行皮肤松解处理。8例发生力线偏移，后给予调整外固定架处理。有6例出现了膝关节粘连，通过手术松解后恢复。所有患者中，未再出现感染复发及骨不连的情况。
　　结论：
　　骨搬运技术治疗感染性骨不连，操作简单，疗效确切，是治疗感染性骨不连行之有效的方法，值得推广和应用。
　　第三部分 大鼠骨不连模型的构建以及ADAMTS-7在骨不连模型中的表达和意义
　　目的：
　　构建大鼠骨不连模型，检测在骨不连发生过程中ADAMTS-7的不同时间点的表达情况，为探究ADAMTS-7影响骨不连发生的分子机制，从而为利用ADAMTS-7纯化蛋白局部导入等方式治疗骨不连奠定基础。
　　方法：
　　1.实验分组
　　40只成年Wistar大鼠随机分为两大组:骨不连组（实验组）和骨折组（对照组），每组各20只。每一组按照术后采集标本的时间点分为5个亚组，即为术后3天、7天、14天、28天、56天采集标本的亚组。
　　2.大鼠骨折及骨不连模型的构建及骨折愈合情况评估
　　使用Bonnarens和Einhorn介绍的方法，对大鼠股骨造成横行骨折后，骨不连组通过电刀灼烧骨膜的方法制作骨不连模型，骨折组不进行灼烧。每个时间点:3天、7天、14天、28天、56天，通过大体解剖观察、X线检查、组织病理学检查等观察骨折愈合情况。
　　3.免疫组织化学染色法检测骨不连模型不同时间点的ADAMTS-7的表达情况
　　取保存的大鼠股骨组织进行脱钙后，制作石蜡切片。按照免疫组织化学染色的步骤，将切片进行抗原修复、免疫组化染色（SABC法），后晾干进行显微镜下观察。采用免疫组化的方法，观察骨折愈合、骨不连发生不同时期组织中ADAMTS-7的定位以及表达情况。
　　结果：
　　1.建立大鼠骨不连模型:大鼠股骨骨折手术后8周成功发展为骨不连，通过大体解剖观察、X线及组织病理学检查的方法得到证实。大体可见断端可活动，硬化，骨折线明显。X线示骨折线明显，无明显骨痂形成。而组织病理学检查示:骨折断端纤维组织填充，无明显骨性骨痂形成。
　　2.骨不连模型不同时间点的ADAMTS-7的表达情况:通过免疫组织化学方法检测，骨不连组组织中的ADAMTS-7明显表达，主要分布在软骨细胞及骨细胞，骨折正常愈合组的表达较骨不连组少。Western blot和Real-time PCR显示:ADAMTS-7在不同的时间点表达不同，在第3天时表达较低，之后从第7天开始表达量显著增加，并且一直维持在较高的表达水平。而骨折正常愈合组，从术后第7天开始，表达量逐渐下降，直至术后第56天骨折愈合后，恢复至术后3天的正常水平。
　　结论：
　　1.断端骨膜灼烧及骨髓去除法，可以成功的制作骨不连模型，此方法简单、有效、成功率高;
　　2.ADAMTS-7在骨不连的发展过程中处于高表达状态，其对骨不连的形成具有正向调控作用;
　　3.ADAMTS-7通过抑制软骨的成长和分化来使软骨内成骨过程发生障碍，从而导致骨不连的发生;
　　4.通过检测ADAMTS-7的表达水平可以动态观察骨折的愈合情况，从而预测骨折的预后。

目录

声明

摘要

符号说明

第一部分 非感染性骨不连的初步流行病学研究

前言

材料和方法

结果

讨论

结论

附图

附表

参考文献

第二部分 感染性骨不连的骨搬运治疗以及疗效评价

前言

资料和方法

结果

讨论

结论

附图

参考文献

第三部分 大鼠骨不连模型的构建及ADAMTS-7在骨不连模型中的表达及意义

前言

实验材料

实验方法

实验结果

讨论

结论

附图

参考文献

致谢

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