论文部分内容阅读
严重骨折、慢性骨髓炎、骨肿瘤都会引起骨缺损，小块骨缺损可以通过自体骨移植来治愈，大段骨缺损修复一直是困扰骨科医生的棘手问题。异体骨移植存在骨不连、再骨折、传播疾病等缺陷，因此骨移植替代材料研究成为骨缺损修复的希望所在。生物活性玻璃是一种同时兼备良好的生物相容性、生物可降解性以及生物活性的新型骨移植替代材料。生物活性玻璃与人体组织液接触后，可发生一系列细胞内和细胞外反应，在材料表面形成富硅层和羟基磷灰石层，为成骨细胞的附着提供有利条件，最终诱导新骨生成。目的通过建立羊腰椎腔隙性骨缺损模型，以传统生物活性玻璃为对照，评价新型多孔生物活性玻璃的生物相容性、生物活性、以及可降解性。方法对12只羊的腰椎L3-L5节段，共36个椎体均建立15mm×8mm的圆柱状腔隙性骨缺损模型，实验组为Macro Porous Putty(MPS)和Injectable Putty(INJ)，阳性对照组为Nova Bone Putty(NBP)。按照随机区组设计，随机分配每只羊的三个椎体缺损分别填充NBP、MPS、INJ材料。每种材料均填充12个椎体。术后6w、12w取材，通过术后一般状况监测、标本大体观察、X线平片、Micro-CT扫描三维重建以及硬组织切片VG染色结果等评价新型多孔生物活性玻璃的生物活性、生物相容性以及生物降解性能。结果①术后各组动物进食及粪便均正常，术后X线示所有缺损区材料均填充足量，骨盖完好。术后切口均一期愈合；②大体观察示缺损处均无异常纤维包裹，无材料漏出；③术后6w和12w，MPS组和INJ组Lane-Sandhu X射线评分大于NBP组（p<0.05）。MPS组和INJ组评分相当；④Micro-CT三维重建图像显示MPS组和INJ组材料与宿主骨紧密结合，无明显边界。NBP组材料周围有一定空隙，材料与宿主骨边界清楚；⑤组织学切片VG染色结果显示，术后6w和12w，MPS组和INJ组新生骨量多于NBP组（p<0.05）。MPS组和INJ组成骨性能相当(p>0.05)。术后12w和术后6w比较，NBP、MPS、INJ三种材料新生骨量均明显增多（p<0.01）。随着时间推移，三种材料降解均明显增加。结论①羊腰椎腔隙性骨缺损模型在生物力学、骨密度等方面与人类相似，模型具有一定的可靠性；②三种生物活性玻璃NBP、INJ、MPS均具有良好的生物相容性，MPS和INJ的骨诱导性、骨传导能力以及可降解性比NBP更佳。③孔径为500～1000μm的INJ可能比孔径2000～3000μm的MPS拥有更优越的生物活性。