组织工程化骨构建及其 修复羊跖骨标准性骨缺损的放射学评估(英文)

摘要

背景:骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能,与可降解的多孔β-磷酸三钙陶瓷复合后具有修复节段性骨缺损的能力,为临床上修复各种原因导致的骨缺损提供了新的思路。目的:从放射学角度探讨用多孔β-磷酸三钙和自体骨髓间充质干细胞复合植入羊体内修复标准性骨缺损的效果。设计:以骨折愈合不同时期的骨痂生长情况为观察对象的随机对照。单位:武汉大学人民医院骨科,解放军军事医学科学院基础医学研究所组织工程中心。材料:实验于2002-03/2003-09在解放军军事医学科学院基础医学研究所组织工程中心完成。选取健康成年中国绵羊20只,随机分为空白对照组4只,单纯植入组8只,复合植入组8只。方法:全麻无菌条件下,抽取羊骨髓10～15mL,分离并培养出间充质干细胞,与多孔β-磷酸三钙陶瓷复合,构建组织工程化骨。各组动物均在跖骨中段锯取21mm长的跖骨干缺损,复合植入组植入β-磷酸三钙陶瓷与自体间充质干细胞复合体,单纯植入组植入β-磷酸三钙陶瓷,空白对照组缺损区空缺,然后逐层缝合。分别在术后即刻及1,3,6个月摄片观察,进行放射影像学评估(骨缺损区每面骨连接形成即得1分,在缺损区的任一面上均无骨连接为0分,缺损区的前、后、侧面及中央均形成骨连接为4分),图像分析X线阻射密度比较骨缺损的修复情况。主要观察指标:各组绵羊术后一般情况及大体观察、骨缺损区放射学分析结果。结果:实验纳入绵羊20只,全部进入结果分析。①各组绵羊术后一般情况:术后2～6h苏醒,切口无感染,内固定无松动。术后1周精神已逐渐恢复正常,伤肢能落地,但不能负重,2周后可以部分负重,3周有轻微跛行,4周后能自由活动,无跛行。②各组绵羊术后6个月大体观察结果:单纯植入组植入物表面白色的透明软骨样组织逐渐钙化,两端有骨桥与宿主骨相连,但仍可见有陶瓷材料颗粒存在;复合植入组植入物已不见,材料与宿主骨的界面消失,骨缺损部与宿主骨基本一致。空白对照组在术后各时间点均无骨组织形成。③各组绵羊术后不同时间骨缺损区放射学评分比较:复合植入组术后3,6个月均明显高于单纯植入组[(2.3±0.3),(1.8±0.5);(3.3±0.5),(2.6±0.6)分,P均<0.05]。④各组绵羊术后不同时间骨痂厚度与阻射密度相对值测量结果:复合植入组术后6个月骨痂厚度明显低于单纯植入组(4.62,7.64,P<0.05),阻射密度相对值明显高于单纯植入组(70.4±1.5,61.18±1.2,P<0.05)。结论:放射学评估及骨缺损密度测量能够较好地反映骨缺损修复的动态发展过程,多孔β-磷酸三钙陶瓷和自体骨髓间充质干细胞复合植入羊体内,可使大节段骨缺损较快得到修复。