自体皮质骨髓腔内移植在修复实验性骨缺损中的作用
作者：张伟 李长胜 徐莘香
单位：130021 长春，白求恩医科大学第一临床学院骨科
关键词：
中华医学杂志NATIONAL MEDICAL JOURNAL OF CHINA1999年 第6期 1999 为了探讨皮质骨髓腔内移植在辅助修复长骨节段性骨缺损中的作用，我们采用骨计量学方法来定量分析皮质骨髓腔内植入后不同时期移植皮质骨与宿主骨骨量的变化。
一、材料与方法
1.实验动物及分组：选用18只健康成年犬，雄性8只，雌性10只。体重10～18kg，其中3只做正常对照，其余15只按观察时间分成6、12和24周组，每组动物5只。
2.内固定器选择：采用自行设计研制的互锁双管状钢板，两块钢板长度不等，外侧钢板长115 mm、6孔；内侧钢板长90 mm、4孔；钢板中央两孔距离为40 mm。螺钉为同种材料制成的医用膨胀螺钉。
, http://www.100md.com
3.动物模型的建立：以戊巴比妥钠(25mg/kg)静脉麻醉，在无菌条件下，首先在左侧髂后上棘处取一髂骨块，大小约20 mm×30 mm，备用。其次，在前肢内侧做纵形切口，显露尺骨后取半侧尺骨干，长约80 mm，作为髓内植骨备用。然后，取左大腿前外侧切口，显露股骨干，在其中央造成20 mm骨缺损，将备好之半侧尺骨干插入缺损区两侧骨髓腔，用互锁双管状钢板固定，最后将备用髂骨块剪成条状，紧密充填于钢板与尺骨间隙内。术后动物在同一条件下饲养。
4.切片制备与骨计量学测试：动物在处死前血管内灌注双硫蓝(Disulphine blue，5ml/kg)，然后取骨标本，根据需要将标本锯成相应大小节段，牙托粉固定一端，置于Leitzl600型切片机上切片。每个部位切取30张，放置Isocut油中浸泡24小时，二甲苯透明后用Eukitt胶封片。在OlympusBH2显微镜下用目镜测试系统对骨切片进行定量测试。该系统内含400个测试点，将每张切片按所要观察内容随机在低倍镜(Wild400)下选取4个区域，然后在高倍镜(×400)下对每个区域进行点计数，测出骨量。正常骨的哈弗氏管计入骨孔隙内。各项数据用t检验进行统计学分析。
, 百拇医药
二、结果
髓腔内皮质骨两端，6周时骨量丧失较少，至12～24周时骨量丧失较著；而其中段在各时期均无明显骨丧失。宿主骨近端，6至12周骨量丧失不明显，24周时骨量丧失显著；而其远端在各时期均有明显骨丧失(表1)。
表1 髓腔内皮质骨与宿主骨骨量的测试结果(点数，
±s) 组别
犬数
6周
12周
24周
髓内植骨
5
, http://www.100md.com
上段
389.8± 2.8
267.5±13.2(*△)/(△△)
123.5± 7.5*△△
中段
392.3± 0.9
390.0±1.9
387.1±1.2
下段
387.9± 1.8△
270.9±16.5(*△)/(△△)
, 百拇医药
125.3±21.1*△△
宿主骨
5
近段
376.0± 8.3
382.8±9.3
231.5±7.3*△△
远段
347.9±10.9▲
334.0±10.2△△
227.8±12.2*△△
, http://www.100md.com
注：正常对照骨量为391.1±0.8；与6周及12周比较*P<0.0005；与宿主骨比较△P<0.05，与宿主骨及正常骨比较△△P<0.0005,▲ P<0.05
三、讨论
修复骨缺损，方法较多，其中大都采用骨移植办法。髓内针固定加髓外植骨方法历史悠久，Enneking等[1]报道采用加压髓内针贯穿骨缺损上下段骨髓腔以维持稳定性，再用大段自体骨充填骨缺损区，然后用螺钉或螺栓固定。但效果并不满意，骨不连与再骨折的发生率分别为30%和45%。主要因为(1)骨缺损区仅用大段皮质骨充填，不能充分达到恢复骨结构的完整性，在移植骨与宿主骨交界处易产生较大的应力集中；(2)只在髓外植骨的两端用1～2枚螺钉或螺栓固定，使整段皮质骨仅能作为一个爬行替代的支架，而不能对整个骨缺损区起到有效的固定作用。本实验从生物学和生物力学两方面考虑骨结构与功能重建的原则而设计的[2]。
, http://www.100md.com
本实验结果显示，髓内植骨两端，尤其是与宿主骨接触部位，在6周时骨量与正常骨比较差异无显著意义，至12和24周时骨量明显降低，而其中段在各时期均表现无明显骨丧失。另外，髓内植骨两端与相应宿主骨相比，二者骨量在6周时差别不大，至12和24周时相差显著，前者骨丧失较快。表明，大段自体皮质骨髓腔内移植可作为“生物髓内针”，既有诱导成骨作用，也能发挥应有的固定作用。随着骨愈合的进展，髓内植骨不断进行自身改建，与宿主骨融合不断加强。而其中段由于处于骨缺损这一薄弱区域，需要它保持一定的力学性能来发挥支撑作用，因此骨降解吸收较慢，以适应骨愈合进程的需要。因此，我们认为如果设计合理，皮质骨髓腔内植入不仅具有良好的骨诱导作用，同时也具有良好的固定作用，并随着骨愈合进程的需要，不断进行改建吸收，是目前较理想的生物降解性内固定材料。
注释：本课题为卫生部科学基金资助项目
参考文献
1 Enneking WF, Eady JL, Burchardt H. Autogenous cortical bone grafts in the
Reconstruction of segmental skeletal defects. J Bone Joint Surg, 1980, 62A
(7):1039-1058.
2 徐莘香，胡春明，赵海龙，等.四肢长骨肿瘤保存肢体关节的早期骨结构与功能重建.白求恩医
科大学学报，1989，骨科专辑(1)：32-34.
收稿：1998-04-24 修回：1999-03-25, http://www.100md.com
单位：130021 长春，白求恩医科大学第一临床学院骨科
关键词：
中华医学杂志NATIONAL MEDICAL JOURNAL OF CHINA1999年 第6期 1999 为了探讨皮质骨髓腔内移植在辅助修复长骨节段性骨缺损中的作用，我们采用骨计量学方法来定量分析皮质骨髓腔内植入后不同时期移植皮质骨与宿主骨骨量的变化。
一、材料与方法
1.实验动物及分组：选用18只健康成年犬，雄性8只，雌性10只。体重10～18kg，其中3只做正常对照，其余15只按观察时间分成6、12和24周组，每组动物5只。
2.内固定器选择：采用自行设计研制的互锁双管状钢板，两块钢板长度不等，外侧钢板长115 mm、6孔；内侧钢板长90 mm、4孔；钢板中央两孔距离为40 mm。螺钉为同种材料制成的医用膨胀螺钉。
, http://www.100md.com
3.动物模型的建立：以戊巴比妥钠(25mg/kg)静脉麻醉，在无菌条件下，首先在左侧髂后上棘处取一髂骨块，大小约20 mm×30 mm，备用。其次，在前肢内侧做纵形切口，显露尺骨后取半侧尺骨干，长约80 mm，作为髓内植骨备用。然后，取左大腿前外侧切口，显露股骨干，在其中央造成20 mm骨缺损，将备好之半侧尺骨干插入缺损区两侧骨髓腔，用互锁双管状钢板固定，最后将备用髂骨块剪成条状，紧密充填于钢板与尺骨间隙内。术后动物在同一条件下饲养。
4.切片制备与骨计量学测试：动物在处死前血管内灌注双硫蓝(Disulphine blue，5ml/kg)，然后取骨标本，根据需要将标本锯成相应大小节段，牙托粉固定一端，置于Leitzl600型切片机上切片。每个部位切取30张，放置Isocut油中浸泡24小时，二甲苯透明后用Eukitt胶封片。在OlympusBH2显微镜下用目镜测试系统对骨切片进行定量测试。该系统内含400个测试点，将每张切片按所要观察内容随机在低倍镜(Wild400)下选取4个区域，然后在高倍镜(×400)下对每个区域进行点计数，测出骨量。正常骨的哈弗氏管计入骨孔隙内。各项数据用t检验进行统计学分析。
, 百拇医药
二、结果
髓腔内皮质骨两端，6周时骨量丧失较少，至12～24周时骨量丧失较著；而其中段在各时期均无明显骨丧失。宿主骨近端，6至12周骨量丧失不明显，24周时骨量丧失显著；而其远端在各时期均有明显骨丧失(表1)。
表1 髓腔内皮质骨与宿主骨骨量的测试结果(点数，
±s) 组别犬数
6周
12周
24周
髓内植骨
5
, http://www.100md.com
上段
389.8± 2.8
267.5±13.2(*△)/(△△)
123.5± 7.5*△△
中段
392.3± 0.9
390.0±1.9
387.1±1.2
下段
387.9± 1.8△
270.9±16.5(*△)/(△△)
, 百拇医药
125.3±21.1*△△
宿主骨
5
近段
376.0± 8.3
382.8±9.3
231.5±7.3*△△
远段
347.9±10.9▲
334.0±10.2△△
227.8±12.2*△△
, http://www.100md.com
注：正常对照骨量为391.1±0.8；与6周及12周比较*P<0.0005；与宿主骨比较△P<0.05，与宿主骨及正常骨比较△△P<0.0005,▲ P<0.05
三、讨论
修复骨缺损，方法较多，其中大都采用骨移植办法。髓内针固定加髓外植骨方法历史悠久，Enneking等[1]报道采用加压髓内针贯穿骨缺损上下段骨髓腔以维持稳定性，再用大段自体骨充填骨缺损区，然后用螺钉或螺栓固定。但效果并不满意，骨不连与再骨折的发生率分别为30%和45%。主要因为(1)骨缺损区仅用大段皮质骨充填，不能充分达到恢复骨结构的完整性，在移植骨与宿主骨交界处易产生较大的应力集中；(2)只在髓外植骨的两端用1～2枚螺钉或螺栓固定，使整段皮质骨仅能作为一个爬行替代的支架，而不能对整个骨缺损区起到有效的固定作用。本实验从生物学和生物力学两方面考虑骨结构与功能重建的原则而设计的[2]。
, http://www.100md.com
本实验结果显示，髓内植骨两端，尤其是与宿主骨接触部位，在6周时骨量与正常骨比较差异无显著意义，至12和24周时骨量明显降低，而其中段在各时期均表现无明显骨丧失。另外，髓内植骨两端与相应宿主骨相比，二者骨量在6周时差别不大，至12和24周时相差显著，前者骨丧失较快。表明，大段自体皮质骨髓腔内移植可作为“生物髓内针”，既有诱导成骨作用，也能发挥应有的固定作用。随着骨愈合的进展，髓内植骨不断进行自身改建，与宿主骨融合不断加强。而其中段由于处于骨缺损这一薄弱区域，需要它保持一定的力学性能来发挥支撑作用，因此骨降解吸收较慢，以适应骨愈合进程的需要。因此，我们认为如果设计合理，皮质骨髓腔内植入不仅具有良好的骨诱导作用，同时也具有良好的固定作用，并随着骨愈合进程的需要，不断进行改建吸收，是目前较理想的生物降解性内固定材料。
注释：本课题为卫生部科学基金资助项目
参考文献
1 Enneking WF, Eady JL, Burchardt H. Autogenous cortical bone grafts in the
Reconstruction of segmental skeletal defects. J Bone Joint Surg, 1980, 62A
(7):1039-1058.
2 徐莘香，胡春明，赵海龙，等.四肢长骨肿瘤保存肢体关节的早期骨结构与功能重建.白求恩医
科大学学报，1989，骨科专辑(1)：32-34.
收稿：1998-04-24 修回：1999-03-25, http://www.100md.com