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新型双相磷酸钙骨替代物的评价:兔股骨缺损模型及初步临床结果 - 实验动物
作者:admin  来源:本站  发表时间:2019-06-11 19:04  点击:152

新型双相磷酸钙骨替代物的评价:兔股骨缺损模型及初步临床结果 - 实验动物

新型双相磷酸钙骨替代物的评价:兔股骨缺损模型及初步临床结果 - 实验动物

摘要:自体骨移植用于骨缺损的修复是有限的,供骨部位可发生并发症。

与自体骨移植相比,人工骨具有不同的孔隙率,这可能是骨移植的合适选择。 两个多孔双相磷酸钙骨替代物,即BiceraTM和TriositeTM,用于动物实验和临床实践寻找合适的植入孔隙率。

BiceraTM和TriositeTM包括60wt%羟基磷灰石和40wt%的-磷酸三钙,BiceraTM气孔率(82%)高于TriositeTM(70%)。 在动物实验中,对24只雌性新西兰兔进行了植入研究。 术后12周,新骨也渗透到英BiceraTM和TriositeTM移植骨中。 在临床研究中,患者的粉碎性骨折,骨折不愈合,关节融合术都包含在BiceraTM骨替代研究中。

27例骨折固定治疗。 术后3个月内发生骨愈合%例(6/27),6个月内发生骨愈合%例(18/27)。 这些结果表明,BiceraTM与宿主骨具有很好的掺入,这种新骨能够在多孔结构内生长,在治疗骨缺损方面具有很高的潜力。

关键词:骨替代物双相磷酸钙骨折愈合羟基磷灰石简介:对于粉碎性骨折的治疗是一个具有挑战性的任务。 这种骨折通常发生于骨质疏松症或严重创伤。 粉碎性骨折常伴有骨缺损,破坏骨结构,降低骨愈合潜能。 为了促进骨愈合,骨替代物经常被用来为新骨提供一个支架来再生或支持关节碎片。

虽然自体骨移植有利于骨缺损的治疗,它还具有有限的移植物体积和供区并发症的一些严重的并发症。 因此,异体骨和异种骨常作为替代治疗。 近几十年来,各种人工骨替代物被开发出来用于临床。

合成磷酸钙是常用的骨替代材料。 在磷酸盐组中,羟基磷灰石(HA)和磷酸三钙(TCP)是最常用的骨替代材料。

HA与骨环境具有良好的生物相容性,但由于其低溶解性和脆性,主要用于金属植入物表面涂层。 TCP具有骨传导性的优势,但由于其快速降解率临床使用有限。 因此,双相磷酸钙(BCP)已被用来克服HA和TCP的缺点。

由于BCP包括HA和TCP,它提供了最佳的溶解和良好的生物活性,细胞附着,增殖和分化的新骨再生。

虽然以前的研究已经表明骨替代物孔隙率在骨再生中起着重要的作用,但对于骨愈合的最佳孔隙率尚不清楚。

本研究利用兔模型和临床试验研究了最适合生物降解的多孔人工骨。

对两种多孔BCP骨替代物进行评估,即BiceraTM和TriositeTM。

BiceraTM由60%的HA和40%的TCP组成,孔径约为±,孔隙率约为±%。 TriositeTM有相同的成分,但其孔径和孔隙率约为450m和70%。

本研究是研究BiceraTM作为粉碎性骨折的骨替代物因为它有可能提供一种高度多孔和相互连接的新骨再生结构。

特别是用BCP骨替代物治疗术后愈合情况。

对27例骨替代物回顾性研究的临床结果进行了描述。

对BiceraTM和TriositeTM和新骨形成的组织学确认将采用兔股骨髁松质骨缺损的评估。 材料和方法:骨替代物研究中使用的是BiceraTM和TriositeTM。

BiceraTM和TriositeTM由BCP(60%HA和40%的TCP)组成。 BiceraTM连通孔隙可以引导骨组织生长。

动物研究:采用24只雌性新西兰兔(20周龄,平均体重约3公斤)进行动物实验。 家兔使用Comblene(毫升/公斤)和氯胺酮肌肉注射(毫升/公斤)麻醉,骨移植替代物(BiceraTM和TriositeTM),直径10毫米,长5毫米,被植入前消毒。 一个厘米的皮肤切口暴露大腿的股骨外侧髁。 对两侧股骨用钻子创建直径5毫米和深度10毫米的骨缺损,用消毒尺和深度尺分别测量缺陷的直径和深度,以确定所需的尺寸。

骨替代物(长度0毫米,直径15毫米)被用来填补缺损部位。 最后,术后缝合内皮层细胞、肌肉组织和表面皮肤。 BiceraTM植入24只兔左股骨。 TriositeTM放入12只兔右股骨,用剩下的12只右股骨左侧海绵作为空白对照。

在手术后4,8,和12周进行股骨缺损评价。

在术后4,8和12周处死动物,在指定的时间段采集股骨标本,10%福尔马林固定24小时。

为进行组织学分析,标本包埋在聚甲基丙烯酸甲酯中。

径向平面对齐进行切割,对切片进行马松三色染色。

染色后,肌纤维呈红色,胶原是蓝色空隙是白色的。

甲苯胺蓝法鉴别矿化骨。

矿化骨呈蓝色。

切片进行形态计量学分析。 人体临床研究:从2011年6月到2012年12月,对27例粉碎性骨折(骨、胫骨、肱骨、锁骨、股骨、腕关节,桡骨远端,或脚踝)进行BiceraTM治疗。 人工骨移植物放在断骨之间(例如肱骨干骨折)或皮质下区域填充空间(例如,胫骨平台骨折)。

骨替代材料的量取决于骨缺损;通过每月射线照片评估愈合,骨折愈合或骨融合被定义为至少三个皮质的骨痂桥接。 入选标准为粉碎性骨折、骨不连或四肢关节融合术。 年龄在80岁以下,排除同时伴有骨折等侵入性治疗的疾病,如局部肿瘤。 如果患者有恶性肿瘤、感染、实验室检查异常、肝功能异常或代谢性骨病等病史,患者也被排除在外。 结果:动物实验中的影像学评价:扫描电子显微镜(SEM)观察显示,BiceraTM比TriositeTM有优越的通孔结构,较高孔隙率。 植入后4,8周和12周的骨片显示骨替代物与周围骨结合良好。

无骨的股骨外侧髁缺损依然是空的。

术后12周,骨替代物无明显降解。

动物组织学检查:股骨髁的试样的光学显微照片如图3所示。

术后四周,缺损被骨组织包围。 两个骨替代组形成的新骨量明显高于空白对照组。 BiceraTM组,新骨已从大孔隙替代里面大幅度增长,而在TriositeTM组新骨形成只发生在外围。 植入后8周,虽然新骨生长的骨替代组,不像BiceraTM组,空隙不完全填充在TriositeTM组。 在空白对照组中,缺损被骨组织包围,但未形成任何新骨。

BiceraTM多孔结构表明一些退化的迹象,在其内部也观察到新骨。

在TriositeTM组新骨从周边向中心部位的缺陷部位生长。 植入后12周,在任何缺损部位未见纤维组织或炎症反应。 空白对照组未发现任何缺损部位的骨生长迹象。 新骨形成区仅占空白对照组的4%。

BiceraTM和TriositeTM组新骨的形成分别占14%和12%。 两骨代用品有相似的成骨性能。 从统计分析,在8周和12周,BiceraTM和空白对照组之间的新骨形成,有显著性差异。 这表明,BiceraTM具有良好的骨传导性和其高孔隙率作为新骨长入的一个很好的支架结构。 人体临床研究:根据纳入标准,共招募了44名患者。 排除15例患者:1例有感染,1例合并不良,3例影像质量较差,10例随访不到6个月。 其余27例,男性14例,女性13例。

修正的骨折固定术数、粉碎性骨折固定和融合分别是3,23,和1例。 27例患者中,6例在3个月内治愈,12例在4~6个月内愈合,2例7~12个月愈合,2例延迟愈合。

结论:本研究比较BCP骨代用品。 在兔植入后12周,BiceraTM和TriositeTM骨替代材料具有良好的掺入与宿主骨新骨形成渗入多孔结构。

在临床应用中,BiceraTM骨替代材料对骨缺损有治疗潜力(例如,粉碎性骨折或关节融合术)。

 

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