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前交叉韧带重建术后腱-骨和骨-骨界面愈合的比较研究
目的 探讨并比较两种移植物重建前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)后早期移植物隧道界面愈合的生物学机制. 方法 55只成年新西兰大白兔,体重2.0～2.8 kg.左膝关节切取带胫骨.骨块的髌韧带作为供区,右膝关节作为自体移植重建ACL受区.移植物骨块端为骨.骨界面愈合模型,韧带端为腱.骨界面愈合模型.术后观察实验动物一般情况,术后第2、4和8周取材(n=5)行大体及组织学观察,并于第4、8周取材(n=20)进行生物力学检测. 结果 术后动物肢体活动情况良好,实验过程中ACL连续性完整,张力适中.组织学观察:术后2周骨.骨界面大部分区域为纤维组织连接,腱一骨界面主要为肉芽组织填充;术后4周骨.骨界面大部分区域骨性愈合,腱.骨界面可见成骨反应及大量成纤维细胞;术后8周骨.骨界面已完全骨性愈合,腱.骨界面部分区域可见Sharpey纤维,形成间接止点.生物力学观察:术后4周腱-骨界面拔出率为85%,骨.骨界面为15%;术后8周腱.骨界面拔出率为95%,骨.骨界面为5%;各时间点骨.骨界面拔出率与腱一骨界面拔出率比较差异均有统计学意义(P<0.001). 结论 ACL重建术后早期骨一骨界面较腱.骨界面在愈合强度和速度上具有优势.
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丝素蛋白/聚乳酸-聚己内酯纳米纤维支架对兔腱-骨愈合影响的实验研究
目的 探讨丝素蛋白(silk fibroin,SF)/聚乳酸-聚己内酯[poly (L-lactic acid-co-e-caprolactone),P(LLA-CL)]纳米纤维支架对兔腱-骨愈合的影响.方法 通过静电纺丝技术制备SF/P (LLA-CL)纳米纤维支架,扫描电镜观察材料形貌;并将支架与小鼠胚胎成骨细胞前体细胞MC3T3-E1复合培养1、3、5d,扫描电镜观察细胞黏附、增殖情况.取24只新西兰大白兔随机分为两组(n=12),对照组采用自体肌腱、实验组采用SF/P (LLA-CL)纤维纳米支架包裹自体肌腱建立关节外模型;术后6、12周采用组织学和生物力学测试评价腱-骨愈合情况.结果 SF/P (LLA-CL)纳米纤维支架为非取向结构,纤维直径为(219.4±66.5) nm;复合培养后,MC3T3-E1细胞在支架上生长良好,并随时间延长细胞逐渐增多.组织学观察示,术后6周两组腱-骨界面均有炎性细胞浸润,界面宽度未见明显差异;12周时实验组腱-骨界面可见新骨长入,而对照组无新骨长入.生物力学测试,术后6周,两组失效负荷及刚度比较差异均无统计学意义(P＞0.05);12周时实验组失效负荷及刚度均显著高于对照组(P＜0.05).结论 SF/P (LLA-CL)纳米纤维支架具有较好的细胞相容性,能有效促进兔腱-骨愈合,为临床上ACL重建移植物的改良提供新思路.
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自体血纤维蛋白凝块对前交叉韧带重建术后腱-骨愈合影响的临床研究
目的 探讨自体血纤维蛋白凝块对前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建术后腱-骨愈合的作用及意义.方法 以2014年10月-2016年1月收治并符合选择标准的34例(34膝)ACL损伤患者作为研究对象,随机分为两组(n=17);ACL重建术中试验组采用自体血纤维蛋白凝块,对照组不作该处理.两组患者术前前抽屉试验、Lachman试验及轴移试验均为阳性.两组患者性别、年龄、致伤原因、损伤侧别、受伤至手术时间以及术前膝关节活动度、Lysholm评分、美国特种外科医院(HSS)评分等一般资料比较,差异均无统计学意义(P＜0.05),具有可比性.记录并比较两组患者术后前抽屉试验、Lachman试验及轴移试验检查结果;术后6、24、48周,检查患膝关节活动度、Lysholm评分、HSS评分,评定膝关节功能恢复情况;行MRI检查,测量移植物信号强度、信噪比以及骨隧道扩大程度及移植物腱-骨结点T2值.结果 两组患者术后均获随访48周.术后切口均Ⅰ期愈合,无1例出现关节内感染及关节粘连.术后两组患者前抽屉试验、Lachman试验及轴移试验均为阴性.术后6、24、48周,试验组Lysholm评分均明显高于对照组(P＜0.05);而两组膝关节活动度比较差异无统计学意义(P＞0.05).术后6周,两组HSS评分比较差异无统计学意义(P＞0.05);24、48周时试验组HSS评分明显高于对照组(P＜0.05).MRI复查显示,术后6、24、48周两组移植物信号强度、骨隧道扩大程度、移植物信噪比比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).术后6、24周两组移植物腱-骨结点T2值比较,差异有统计学意义(P＜0.05);48周时比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 ACL重建术中采用自体血纤维蛋白凝块,能够有效促进移植物再血管化、加快腱-骨愈合进程.
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腺病毒介导TGF-β1基因转染腘绳肌腱对兔前交叉韧带重建术后腱-骨愈合的组织形态学影响
目的 探讨腺病毒介导TGF-β1基因转染腘绳肌腱对兔前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建术后腱-骨愈合组织形态学的影响.方法 取重组腺病毒载体AdTGF-β1与腺病毒空载体AdGFP,以DMEM培养液稀释其滴度至5×108 PFU/mL.取新西兰大白兔48只,体质量1.6 ～ 2.5 kg,随机分为A、B、C3组(n=16),以兔右后肢膝关节制备自体同侧腘绳肌腱重建ACL模型;ACL重建前A、B组腘绳肌腱分别以AdTGF-β1与AdGFP转染培养12 h,C组以DMEM培养作为对照.转染后12h,荧光显微镜观察A、B组腘绳肌腱绿色荧光表达,ELISA检测A组腘绳肌腱中TGF-β1蛋白含量.重建术后观察各组动物一般情况,并于2、4、8、12周取材行HE及Masson染色,计数腱-骨界面成纤维细胞以及参照Buark评价分级标准对腱-骨愈合进行评价.结果 A、B组腘绳肌腱转染培养后,均可见绿色荧光表达;A组转染12 h时腘绳肌腱组织中TGF-β1蛋白表达量为(221.0± 12.2) ng/mL.组织学观察示:A组术后腱-骨界面见成纤维细胞生成及胶原纤维逐渐增多,Sharpey纤维逐步形成;至12周时界面区见到规整Sharpey纤维,部分区域组织有直接愈合倾向.而B、C组移植肌腱与骨隧道间成纤维细胞较A组少且腱-骨连接疏松;至12周时界面区组织未见直接愈合倾向.各时间点A组腱-骨界面成纤维细胞计数以及腱-骨愈合分级均显著优于B、C组,比较差异有统计学意义(P＜0.05);B、C组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 腺病毒介导TGF-β1基因转染方法可促进自体腘绳肌腱重建兔ACL术后腱-骨愈合.
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不同界面处理方法对肩袖止点腱-骨愈合影响的研究
目的 腱-骨愈合是肩袖损伤修复的关键因素,通过生物力学及组织学观察探讨不同界面处理方法对兔肩袖止点腱-骨愈合的影响.方法 取42只成年日本短耳兔,雌雄不限,体重2.0～2.5 kg,随机分为3组,分别为皮质骨层组(n=18)、松质骨层组(n=18)、空白对照组(n=6).空白对照组不作任何处理,作为正常对照:皮质骨层组:全层切断冈上肌腱中1/2部分,将冈上肌腱直接缝合固定于肱骨大结节;松质骨层组:全层切断冈上肌腱中1/2部分,去除肱骨大结节骨皮质,将冈上肌腱缝合固定于肱骨大结节.术后4、8周处死实验动物,完整切取冈上肌腱与肱骨大结节及连接部,行大体观察、HE染色及生物力学测定.结果 术后4周,皮质骨层组和松质骨层组标本的冈上肌均较空白对照组萎缩,腱-骨连接部界限不明显;术后8周,两组冈上肌与空白对照组比较已无明显差异.组织学观察示皮质骨层组术后4周,界面组织层与新生骨组织层移行尚可;术后8周,界面组织层与新生骨组织层逐渐移行,骨侧形态接近正常.松质骨层组术后4周,界面组织层与新生骨组织层连接不紧密,胶原纤维排列凌乱;术后8周,骨侧大量新生骨组织,界面组织层变薄,平行的胶原纤维长入.生物力学测试示术后4、8周,皮质骨层组大负荷均较松质骨层组高,且每组术后8周的大负荷均较术后4周高,差异均有统计学意义(P＜0.05);除抗拉强度及术后4周两组间断裂强度外,其余结果比较差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 兔肩袖断裂模型中,界面处理至皮质骨层在愈合强度及程度方面均优于处理至松质骨层.
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促进腱-骨愈合方法的研究进展
目的 总结目前促进腱-骨愈合方法的相关基础研究和临床应用研究现状及进展.方法 查阅国内外有关促进腱-骨愈合方法的基础和临床研究文献,并进行总结分析.结果 目前,促进腱-骨愈合主要通过改进腱-骨愈合之间的局部条件,提高愈合部位的细胞数量、相应因子的活性完成.主要方法包括植入骨膜、骨引导材料、可降解支架以及相关生长因子等.除骨膜已应用于临床且疗效明确外,其余方法尚未在临床广泛应用,效果有待进一步研究明确.结论 腱-骨愈合直接影响韧带或肌腱的修复重建效果,促进腱-骨愈合方法研究较多,但结果各异,有待进一步行基础及临床研究明确.
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脱细胞肌腱片促进兔肩袖损伤腱-骨愈合的实验研究
目的 评价犬脱细胞肌腱片(decellularized tendon slices,DTSs)对兔肩袖损伤腱-骨愈合的作用. 方法 取成年比格犬跟腱经反复冻融5次结合核酸酶处理12h制备DTSs,体外对DTSs行组织学观察和细胞相容性评价.取成年雄性新西兰大白兔24只,体重2.5～3.0 kg,随机选取一侧肩关节自冈下肌腱止点处纵向作宽大于正常肌腱50％、长为8 mm的U形缺损,用犬DTSs修复冈下肌腱缺损并重建腱-骨止点(实验组)；对侧肩关节不作任何处理(对照组).术后4、8、12周取两组标本行组织学观察和生物力学测试. 结果 体外组织学观察示犬DTSs胶原结构保留完整,无细胞残留;细胞相容性实验示成纤维细胞与DTSs良好黏附.生物力学测试示,随时间延长,实验组大载荷和刚度均呈增加趋势,12周时显著高于4周及8周(P＜0.05)；除12周实验组大载荷与对照组比较差异无统计学意义(t=0.969,P=0.361)外,其余各时间点实验组大载荷及刚度均显著小于对照组(P＜0.05).组织学观察示,对照组可见腱-骨止点的4层结构.实验组术后4周腱-骨界面由肉芽组织填充,少量类似Sharpey纤维连接于腱-骨间;随时间延长肉芽组织界面消失,成纤维细胞、Sharpey纤维、新生软骨和软骨细胞数量增多,腱-骨界面逐渐成熟,但未见位于矿化纤维软骨与非矿化纤维软骨间的潮线. 结论 经反复冻融5次结合核酸酶处理12h制备的犬DTSs可促进兔肩袖损伤腱-骨愈合,提高肩袖损伤修复的生物力学性能.
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兔自体骨膜包裹同种异体肌腱移植对腱-骨愈合的影响
目的 探讨兔同种异体肌腱表面包裹自体骨膜植入骨隧道对移植肌腱与骨隧道之间界面愈合的影响. 方法 健康4～5月龄新西兰白兔20只,体重2.5～3.0 kg,随机取一侧后肢作为实验组,另一侧后肢作为对照组.以同种异体肌腱在兔胫骨干骺端建立腱-骨固定模型,实验组骨隧道肌腱表面包裹自体骨膜,骨膜生发层朝向骨隧道;对照组骨隧道肌腱表面不包裹自体骨膜.分别于术后4、8周取标本作腱.骨界面的组织学检查(n=2),并进行大拔出负荷的生物力学测试(n=8). 结果 术后4、8周标本大体观察,实验组骨隧道口周围新生骨较多;对照组新生骨少或不明显.组织学观察:术后4周实验组骨膜生发层内有大量间充质细胞增生,出现明显的膜内成骨,沿新生骨小梁周围可见大量骨母细胞呈栅形排列,新生骨小梁与骨膜延续:对照组腱-骨界面间无明显新生骨形成,有疏松结缔组织填充,腱-骨间连接较疏松.术后8周实验组新生骨和肌腱与骨隧道连接紧密,无间隙,新生骨量多,新生骨排列比较规则、整齐,腱-骨界面可见潮线形成,类似于正常腱-骨附着结构,骨膜内成纤维细胞增殖活跃,骨膜与肌腱间有较多纤维连接;对照组腱-骨界面局部有新生骨形成,排列紊乱,腱-骨间可见较多胶原纤维连接.术后4、8周,实验组大拉出或拉断强度分别为(35.03±1.21)N/cm和(42.36±1.31)N/cm,对照组分别为(26.14 ±6.13)N/cm和(31.63±6.87)N/cm,两组比较差异均有统计学意义(P<0.05). 结论 兔自体骨膜包裹同种异体肌腱移植可缩短腱-骨间成骨时间,提高愈合强度,加速腱-骨间愈合.
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两种注射型载体材料负载骨形态发生蛋白对兔前交叉韧带重建术后腱-骨愈合的影响
目的 探讨注射型纤维蛋白胶(FG)、注射型磷酸钙骨水泥(CPC)负载骨形态发生蛋白(bBMP)对前交叉韧带重建术后腱-骨愈合的影响.方法 利用新西兰白兔(n=50)双侧趾长伸肌肌腱重建前交叉韧带(ACL),其中一侧骨隧道与移植肌腱之间的间隙注入复合性材料作为实验组,包括FG-bBMP组(n=25)及CPC-bBMP组(n=25),另一侧作为对照组.分别于术后2、6、12周取材,进行Micro-CT扫描、组织学染色及生物力学检测观察腱-骨之间的愈合状况.结果 影像学结果显示,术后6周,FG-bBMP组骨密度BMD值高于CPC-bBMP组,但术后12周时,CPC-bBMP组腱-骨间BMD值高.组织学结果显示,术后2周,FG-bBMP组腱-骨间较CPC-bBMP组可见更多的软骨细胞及新生骨;术后6周,FG-bBMP组腱-骨间软骨细胞已逐渐钙化成骨,而CPC-bBMP组腱-骨界面则呈现新生骨组织向肌腱方向长入;术后12周,CPC-bBMP组腱-骨间隙被更多的新生骨和新生软骨填充,而FG-bBMP组新生骨已明显成熟.对照组术后腱-骨间一直被纤维样结缔组织连接.生物力学结果同样证实,FG-bBMP组和CPC-bBMP组的大牵拉力均显著高于对照组(P<0.05).结论 FG-bBMP和CPC-bBMP复合物均能促进腱-骨间的愈合,但FG-bBMP组腱-骨间新生骨生成具有爆发效应,而CPC-bBMP组腱-骨间新生骨生成则呈现缓慢上升的趋势.
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骨髓间充质干细胞促进前交叉韧带重建后腱-骨愈合的生物力学研究
目的 观察骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells,bMSCs)移植对兔前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建后移植物与骨道愈合的影响.方法 选择24只新西兰大白兔,取自体同侧部分腓肠肌腱作为移植物,构建ACL重建模型,双后肢均纳入研究,一侧使用混合bMSCs的纤维蛋白胶包裹移植物(bMSCs组),对侧后肢单纯使用纤维蛋白胶包裹移植物(对照组).分别于术后2,4,6,8周取材检测腱-骨界面的断裂强度和刚度. 结果 bMSCs组和对照组腱-骨界面的断裂强度和刚度均随修复时间延长呈上升趋势,其中实验组腱-骨界面的断裂强度和刚度自第6周始明显高于对照组(P＜0.05). 结论 bMSCs移植可明显提高兔ACL重建后早期腱-骨界面的断裂强度和刚度,促进移植物与骨道早期愈合.
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富血小板血浆复合物对前交叉韧带重建术后影响的影像学观察
目的 前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建成功的关键是移植肌腱与骨隧道之间的牢固愈合,从而恢复韧带的功能.本实验通过影像学观察评价富血小板血浆(platelet rich plasma,PRP)复合小牛脱蛋白松质骨(deproteined bone,DPB)对ACL重建术后腱-骨愈合的影响,为临床应用提供实验依据.方法 将36只新西兰大白兔随机分为四组,即PRP+ DPB组(实验组)9只、PRP组(对照组1)9只、DPB组(对照组2)9只、单纯重建组(空白组)9只,每只兔均取自体单股半腱肌移植重建双膝ACL.实验组在骨隧道中填塞PRP+DPB复合物,对照组1在骨隧道中填塞PRP,对照组2在骨隧道中填塞DPB,空白组不填塞任何材料,分别于术后4、8、12周取材行大体观察及Micro-CT 扫描,测量腱骨结合部新生骨组织的骨密度值(mg/cm3)及骨隧道关节侧入口处的直径大小,观察对比腱-骨愈合情况以及骨隧道扩大情况.结果 在ACL重建后的各个时间点上,实验组腱-骨结合部新生骨组织的骨密度值均高于对照组1、2和空白组,其差异具有统计学意义；对照组I腱-骨结合部新生骨组织的骨密度值高于对照组2及空白组,但其差异无统计学意义；对照组2腱-骨结合部新生骨组织的骨密度值与空白组相比无显著性差异.实验组的骨隧道扩大程度小于对照组1、2和空白组,其差异具有统计学意义；对照组1的骨隧道扩大程度小于对照组2及空白组,但其差异无统计学意义；对照组2的骨隧道扩大程度与空白组相比无显著性差异.结论 富血小板血浆复合物可显著提高兔ACL重建术后腱-骨界面的骨密度,预防骨隧道的扩大.
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辛伐他汀对兔急性肩袖损伤修复术后生物力学的影响
目的 评估辛伐他汀对兔急性肩袖损伤修复术后力学性能的恢复效果.方法 将54只成年雄性新西兰大耳白兔随机分为3组,每组18只.实验组在肱骨大结节骨槽上注射辛伐他汀/甲基纤维素凝胶并行腱-骨缝合;实验对照组注射甲基纤维素凝胶并行腱-骨缝合;空白对照组不给予任何干预措施行腱-骨缝合.每组分别于术后4、8、12周各处死6只兔行生物力学检测.结果 肉眼观察显示,所有兔术后一般情况良好;术后4周,实验组部分兔腱-骨界面可见炎症反应,其余两组可见腱-骨分离;术后8周及12周,实验组腱-骨结合紧密,其余两组腱-骨结合疏松.生物力学测试显示,3组术后腱-骨界面的大载荷及刚度随着时间的延长而不断增强,差异有统计学意义(F=75.026~219.933,P<0.05);术后4周,3组腱-骨界面的大载荷及刚度比较差异均无显著性(P>0.05);术后8周及12周,实验组腱-骨界面的大载荷及刚度显著高于其余两组(F=5.452~36.928,P<0.05),而实验对照组与空白对照组比较差异无显著性(P>0.05).结论 辛伐他汀可增强兔急性肩袖损伤术后腱-骨界面的生物力学强度,对腱-骨愈合具有促进作用.
