组织工程骨及软骨材料 tissue-engineered bone and cartilage materials 栏目所有文章列表

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    经皮椎体成形术后骨水泥量和分布对手术椎体及邻近椎体再发骨折的影响
    阿卜杜吾普尔•海比尔, 阿里木江•玉素甫, 麦麦提敏•阿卜力米提, 买合木提•亚库甫, 艾奔•卡依尔汗, 依木然•阿布都克力木, 阿力木江•阿西木, 林 航, 吐尔洪江•阿布都热西提
    中国组织工程研究    2024, 28 (10): 1586-1591.   DOI: 10.12307/2024.364
    摘要230)      PDF (1095KB)(85)   


    文题释义:

    骨质疏松性椎体压缩骨折:是骨质疏松最常见的并发症之一,由于椎体骨量减低、骨强度下降、骨脆性增加,日常活动中的轻微损伤即可造成压缩性骨折,属于一种代谢性骨病变,不仅导致持续性背痛、局部脊柱椎体后凸、影响患者生活质量,而且还会在一定程度上增加残疾和死亡风险。 
    经皮椎体成形术:属于一种脊柱微创手术,是指在影像系统介导下通过经皮穿刺向伤椎椎体内注入骨水泥以达到恢复椎体高度、增加椎体稳定性的目的,从而减少对椎体内神经末梢的刺激,有效缓解疼痛,已成为治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的标准手术方案之一。


    背景:研究表明,骨水泥的对称分布和有效剂量可以减少术后椎体再次骨折并有助于改善预后,但进行经皮椎体成形手术时如何获得更好的骨水泥分布和剂量仍然是外科医生面临的一个问题。

    目的:探讨经皮椎体成形手术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的高危因素,并分析这些因素与经皮椎体成形术后手术椎体及邻近椎体再发骨折的相关性。
    方法:选择2018年1月至2021年12月于新疆医科大学第六附属医院行单侧入路经皮椎体成形手术的111例患者,根据随访期间是否发生再骨折分为骨折组(n=17)和未骨折组(n=94)。回顾两组患者以下变量:患者性别、年龄、体质量指数、手术时间、绝经年龄、骨水泥分布指数、骨密度T值、骨水泥剂量、骨水泥分布位置、手术节段、既往病史、不良反应及椎间盘骨水泥渗漏等,对这些因素进行单因素分析,并将有统计学意义的因素替换为二元Logistic回归模型,分析与经皮椎体成形术后椎体再发骨折的相关性。

    结果与结论:①单因素分析结果显示,经皮椎骨成形术后椎体再发生骨折与椎间盘骨水泥渗漏(P=0.000)、骨水泥剂量(P=0.049)和骨水泥分布位置(P=0.017)等因素相关;②二元Logistic回归分析显示,骨水泥渗漏(P=0.000)、骨水泥剂量(P=0.031)和骨水泥分布位置(P=0.015)为经皮椎骨成形术后手术椎体及邻近椎体再发骨折的危险因素;与骨水泥分布Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型相比,骨水泥分布Ⅳ型和Ⅴ型的手术椎体及邻近椎体再发骨折风险较高(OR=36.340,P=0.016;OR=27.755,P=0.017);③结果表明,经皮椎体成形术后手术椎体及邻近椎体再发生骨折是由多种危险因素的相互作用引起的,骨水泥分布和骨水泥漏均为独立的危险因素,当骨水泥分布Ⅳ型和Ⅴ型时,容易发生手术椎体及邻近椎体再发骨折。外科医生术前应充分评估上述危险因素,并制定有针对性的预防和治疗策略,有助于减少未来再发骨折的风险。

    https://orcid.org/0000-0001-7420-9761(阿卜杜吾普尔•海比尔);https://orcid.org/0000-0002-2604-0049(吐尔洪江•阿布都热西提)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料口腔生物材料纳米材料缓释材料材料相容性组织工程

    镁离子联合矿化胶原干预小鼠前成骨细胞的成骨分化
    孙溪饶, 孙宝斋, 张振保
    中国组织工程研究    2020, 24 (22): 3467-3473.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2266
    摘要528)      PDF (27239KB)(267)   

    文题释义:

    前成骨细胞:形态呈梭形,是成骨细胞的前体,由基质干细胞分化,沿着成骨细胞谱系发育而成,位于覆盖骨形成表面的成骨细胞外侧,能定向分化为成骨细胞生成骨基质。

    矿化胶原人工骨:又名纳米羟基磷灰石/胶原,是基于仿生观念制成的骨组织工程支架材料,具有纳米量级的晶体尺寸及多孔的三维构造,结构与天然骨相似。

    背景:课题组前期研究证实,镁基金属与矿化胶原联合应用在修复极限缺损时具有良好的支撑效果,可在一定程度上改善矿化胶原机械强度过差及在骨愈合期间过早塌陷的问题。然而,镁基金属在含氯化物溶液(包括人体体液或血浆)中降解较快,其中释放镁离子对成骨细胞增殖分化等的影响尚不清楚。

    目的:分析镁离子联合矿化胶原对小鼠前成骨细胞体外成骨分化能力的影响。

    方法:分别采用镁离子浓度为0,5,10,20 mmol/L的完全培养基制备矿化胶原浸提液,以4种矿化胶原浸提液培养小鼠前成骨细胞,分别设为矿化胶原组及5,10,20 mmol/L Mg2++矿化胶原组,以完全培养基培养的小鼠前成骨细胞为空白对照组。观察细胞的形态、增殖、凋亡、细胞内微丝肌动蛋白与成骨诱导分化后的碱性磷酸酶活性及成骨基因Runx2的表达。

    结果与结论:①培养24 h,矿化胶原组、5,10 mmol/L Mg2++矿化胶原组细胞贴壁情况良好,与空白对照组无明显差异,细胞形态呈长梭形,表面有多个突触与邻近的细胞相联系;20 mmol/L Mg2++矿化胶原组细胞呈现明显的核浓缩;②培养1,3,5 d时,10 mmol/L Mg2++矿化胶原组细胞活力高于其余4组(P < 0.05),矿化胶原组、5 mmol/L Mg2++矿化胶原组与空白对照组无差异(P > 0.05),20 mmol/L Mg2++矿化胶原组低于空白对照组(P < 0.05);③培养3 d后DAPI染色显示,20 mmol/L Mg2++矿化胶原组可见明显细胞核解体的现象,其余4组未见明显细胞核解体;④培养24 h后鬼笔环肽染色显示,除空白对照组、20 mmol/L Mg2++矿化胶原组外,其余3组细胞结构完整伸展,肌动蛋白微丝清晰明显,尤以10 mmol/L Mg2++矿化胶原组最为明显;⑤成骨诱导分化7 d后,除20 mmol/L Mg2++矿化胶原组外,其余3组碱性磷酸酶活性与Runx2基因表达均高于空白对照组(P < 0.05),且10 mmol/L Mg2++矿化胶原组高于5 mmol/L Mg2++矿化胶原组、矿化胶原组(P < 0.05);⑥结果表明,镁离子与矿化胶原联合应用需要在适当的镁离子浓度范围(≤10 mmol/L)下进行。

    ORCID: 0000-0002-1870-2946(孙溪饶)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    微弧氧化技术与钛合金表面成骨细胞增殖及骨向分化能力
    王艳玲, 邵 喆, 何 巍
    中国组织工程研究    2020, 24 (22): 3486-3490.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2290
    摘要422)      PDF (20186KB)(139)   

    文题释义:

    微弧氧化技术:是金属材料表面处理的一种技术,将金属材料(如,镁、铝、钛等)置于特定电解液中,通过弧光放电过程中瞬时的高温和高压条件产生结合于金属表面的陶瓷膜层,该种方法制备的涂层材料具有高硬度、耐磨的特点。 

    种植体:是针对于人体自身牙齿缺失而植入上下颌骨内的人工牙根。性能优良的种植体需要同时具备高强度、耐降解、生物相容性好的特性。目前复合材料类如金属表面添加陶瓷涂层材料,具有上述多种材料特性而被临床选择。

    背景:采用普通电化学法可在钛及其合金表面制备纳米级羟基磷灰石涂层,但该涂层吸收降解缓慢,需要8-12周的时间。而微弧氧化可在复杂表面形成均匀薄膜,有利于细胞黏附和骨组织长入。

    目的:探索微弧氧化羟基磷灰石涂层钛合金对成骨细胞增殖及骨向分化能力的影响。

    方法:采用电化学法与微弧氧化法分别制备羟基磷灰石涂层钛合金材料,检测两种材料表面的接触角。将成骨细胞系hFOB1.19接种于两组羟基磷灰石涂层钛合金材料表面,培养48 h时,采用扫描电镜观察细胞在材料上的形态变化;培养1,12,24,48,72 h时,采用MTT法检测细胞增殖;培养1,3,5 d时,比较两组材料表面细胞计数与碱性磷酸活性;培养第5天,采用Western Blotting检测细胞内骨形态发生蛋白2和骨形态发生蛋白4表达。

    结果与结论:①微弧氧化组材料表面的接触角小于电化学组[(66.5±2.2)°,(52.8±2.1)°,P=0.001 5)];②扫描电镜显示,电化学组成骨细胞形态不规则,胞体皱缩不饱满,与材料贴合较差;微弧氧化组细胞充分伸展,形态扁平,与材料贴合紧密;③微弧氧化组12-72 h的细胞增殖快于电化学组(P < 0.05),培养3,5 d的细胞计数多于电化学组(P < 0.05);④微弧氧化组培养1,3,5 d的细胞碱性磷酸酶活性高于电化学组(P < 0.05);⑤微弧氧化组骨形态发生蛋白2和骨形态发生蛋白4表达均高于电化学组(P < 0.05);⑥结果表明,微弧氧化羟基磷灰石涂层钛合金材料可促进成骨细胞的增殖及骨向分化能力。

    ORCID: 0000-0003-2787-4667(王艳玲)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    用于三维细胞培养蓬松深度互连的羟基磷灰石纤维支架
    袁 涛, 江 辉, 赖圳登, 钱 洪, 杨少强, 冯章启, 赵建宁, 包倪荣
    中国组织工程研究    0, (): 3491-3497.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2282
    摘要418)      PDF (953KB)(191)   

    文题释义:

    静电纺丝技术:是一种特殊的纤维制造工艺,聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝,在电场作用下,针头处的液滴会由球形变为圆锥形,并从圆锥尖端延展得到纤维细丝,这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。

    三维支架生物材料:含有多孔结构,可以为细胞提供丰富的分布空间并有利于氧气和营养物质的输送;三维生物材料在一定程度上模拟了细胞外基质的拓扑结构和生物功能,从而诱导骨的修复和再生。

    背景:目前生物支架材料致密的微观结构和局限细胞生长微环境是限制其在骨组织修复应用上的两大难点。

    目的:制备蓬松羟基磷灰石/聚乳酸复合纤维支架材料,使得细胞能轻松地进入支架内部,实现复杂的骨髓间充质干细胞三维培养。

    方法:通过改进的静电纺丝技术联合生物矿化技术制备蓬松羟基磷灰石/聚乳酸纤维支架,测量观察该纤维支架材料的理化性质。将人骨髓间充质干细胞分别接种于蓬松羟基磷灰石/聚乳酸复合纤维支架与传统羟基磷灰石/聚乳酸复合纤维支架表面,检测细胞的增殖、黏附与形态变化。

    结果与结论:①蓬松羟基磷灰石/聚乳酸复合纤维支架中羟基磷灰石涂层厚度约为8.3 μm,支架中大部分羟基磷灰石纤维保持离散状态,羟基磷灰石纤维直径为8-14 μm,纤维之间存在许多深度相互连接的孔隙,这些孔隙大小为(65±35) μm,该支架的表面积、孔隙率与吸水率明显高于传统羟基磷灰石/聚乳酸复合纤维支架(P < 0.01);②培养12 h后,骨髓间充质干细胞在两种支架上的附着情况相似,83%的细胞黏附在传统支架上,而81%的细胞黏附蓬松支架上;③培养7 d后,蓬松羟基磷灰石/聚乳酸纤维支架中的细胞增殖数量明显多于传统羟基磷灰石/聚乳酸复合纤维支架(P < 0.01);④培养7 d后的FDA染色与扫描电镜显示,传统支架上的细胞出现了细胞-细胞接触的独立形状;蓬松支架内部出现大量的细胞,并且这些细胞生长成具有高细胞活性的细胞簇,形成整合的细胞-纤维构建体;⑤结果表明,新型蓬松羟基磷灰石/聚乳酸纤维支架支架有利于细胞的进入与增殖。

    ORCID: 0000-0001-7542-3057(袁涛)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    3D打印钛合金骨小梁多孔结构的拉伸性能
    张 兰, 王 翔, 刘 军, 张春秋, 叶金铎, 刘 璐
    中国组织工程研究    2020, 24 (22): 3498-3503.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2274
    摘要584)      PDF (23830KB)(48)   

    文题释义:

    3D打印:3D打印技术开创了增材制造的生产方式,即依照3D设计蓝图可将金属粉末等原材料逐层堆积而制成最终产品,擅长构建形状结构复杂的产品与个体化定制,制作特异性假体或植入物,供植入以达到重建等目的,在骨科领域得到了广泛应用。

    钛合金骨小梁:是以钛合金粉末为原材料,采用金属3D打印技术通过金属微粒逐层熔融叠加生成的一种类人体骨小梁三维空间网孔结构,其力学性能和生物学性能和人体的松质骨骨小梁极为相似,作为人工植入假体的表面结构,具有非常出色的骨长入效果。

    背景:3D打印钛合金多孔结构以其良好的机械性能和生物相容性已经在骨科植入假体设计与临床应用方面得到了快速发展,与涂层假体相比,钛合金骨小梁结构具有骨长入快和骨长入好的优点。为了保证骨科植入物的安全,目前多采用实验方式确定骨小梁结构的拉伸、剪切疲劳和弯曲疲劳强度。

    目的:通过力学实验和有限元数值模拟方法研究骨小梁多孔结构的力学性能。

    方法:①3D打印钛合金骨小梁拉伸试件实验:设计并制备3D打印钛合金骨小梁拉伸试件,骨小梁结构的丝径为0.28-0.35 mm、孔径为0.71 mm、孔隙率为73%。检测钛合金骨小梁结构的拉伸强度,分析其失效机制,同时分析不同打印位置对骨小梁拉伸强度的影响。②数值模拟实验:利用有限元方法建立包括骨小梁理论结构的拉伸试件实体模型,模拟骨小梁试件的拉伸破坏过程。

    结果与结论:①3D打印钛合金骨小梁拉伸试件的极限载荷分布在39.55-47.11 kN之间,等效极限拉伸应力分布在62.79-74.53 MPa之间,拉伸破坏的结果为网状结构断裂,说明钛合金骨小梁具有较高的拉伸强度;②3D打印钛合金骨小梁拉伸试件实验与数值模拟实验均显示,骨小梁试件受到拉伸破坏时的破坏形式为丝径断裂,不会在骨小梁与钛合金实体的结合面发生断裂;③数值模拟实验中骨小梁试件的拉伸破坏载荷低于3D打印钛合金骨小梁拉伸试件,造成该差异的原因主要为:3D打印骨小梁试件的丝径(280-350 μm之间)大于骨小梁的理论丝径(142 μm),而孔径(孔隙率75%)小于骨小梁的理论孔径(孔隙率96%)。

    ORCID: 0000-0001-7000-2093(张兰)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    侧开与前开式骨水泥注入器椎体成形治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折的比较
    庞巨涛, 陈 洪, 刘 斌, 张 伟, 孙建华, 周连军, 张新虎
    中国组织工程研究    2020, 24 (16): 2461-2466.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2268
    摘要454)      PDF (25448KB)(34)   

    文题释义:

    经皮椎体成形:自Galibert等于1987年首次描述以来,经皮椎体成形已被广泛用于骨质疏松性椎体骨折的治疗,可迅速缓解腰背痛,改善患者活动,是治疗骨质疏松性椎体骨折安全有效的一种微创手术。

    侧开口骨水泥注入器:在传统前开口注入器的基础上,通过密封前开口并在远端末端侧向开口来修改套管,侧开口的尺寸对应于套管的横截面。与传统的前开口注入器相比,侧开口骨水泥注入器可改善经皮椎体成形术中的骨水泥充盈模式,引导水泥流向内侧,降低渗漏风险,同时增加骨水泥注入量。

    背景:有研究显示与传统的前开口注入器相比,侧开口注入器可改善椎体成形治疗中的骨水泥充盈模式,引导水泥流向内侧,降低渗漏风险,同时增加骨水泥注入量。

    目的:探讨采用侧开式注入器进行椎体成形骨水泥注射治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折及防止术中骨水泥渗漏的临床疗效。

    方法:选择2014年1月至2018年12月衡水市哈励逊国际和平医院收治的220例骨质疏松性椎体压缩性骨折患者,其中114例采用侧开式注入器进行双侧椎弓根椎体成形骨水泥注射治疗,106例采用标准前开式注入器进行双侧椎弓根椎体成形骨水泥注射治疗,术后拍摄X射线和CT扫描评估骨水泥渗漏情况。术前和术后3 d及6个月进行目测类比评分与椎体压缩率评估。研究获得衡水市哈励逊国际和平医院伦理委员会批准(20131214841X)。

    结果与结论:①220例患者均顺利完成手术,无任何早期并发症,疼痛均有所缓解,生活质量得到明显改善;②侧开式注入器组骨水泥注射量大于前开式注入器组(P < 0.05);③两组术后3 d、6个月的目测类比评分均明显低于术前(P < 0.05),但两组组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);④侧开式注入器组130个椎体中21个椎体发生骨水泥渗漏(渗漏率为16.15%),前开式注入器组120个椎体中36个椎体发生骨水泥渗漏(渗漏率为30%),侧开式注入器组骨水泥渗漏率低于前开式注入器组(P < 0.05);⑤两组术后3 d、6个月的椎体压缩率较术前显著降低(P < 0.05),两组组间椎体压缩率比较差异无显著性意义(P > 0.05);⑥结果表明,采用侧开式或前开式注入器进行椎体成形骨水泥注射治疗骨质疏松性椎体骨折均可获得令人满意的临床疗效,但侧开式注入器可优化骨水泥注入模式,降低渗漏及渗入椎体周围血管的潜在风险,同时可通过调整骨水泥注入方向达到较为满意的骨水泥弥漫效果。

    ORCID: 0000-0001-5328-9440(庞巨涛)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    单侧经皮椎体后凸成形治疗Kummell病效果与骨水泥灌注量的关系
    任义德, 张亚峰, 李 锋, 高宏文
    中国组织工程研究    2020, 24 (16): 2467-2472.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2252
    摘要344)      PDF (26513KB)(54)   

    文题释义:

    Kummell病:由德国外科医生 Herman Kummell在1891年发现并以他名字命名,该病患者在早期受过轻微的脊柱外伤史,经过无症状期后,无明显外伤或轻微外伤后再次出现腰背部疼痛、翻身、站立、行走等活动困难,并有进行性脊柱后凸畸形,影像学提示病变椎体内呈空气征或裂隙样改变,椎体坏死塌陷,形成假关节。

    椎体后凸成形:又称为经皮球囊椎体后凸成形,通过单侧或者双侧的椎弓根穿刺置入球囊,对压缩的椎体进行成形,然后注入骨水泥,达到缓解疼痛、椎体强化、防止椎体塌陷等目的。

    背景:经皮椎体后凸成形是治疗Kummell病的一种有效手段,但骨水泥注射剂量多少目前还缺乏统一的标准。

    目的:探讨单侧经皮椎体后凸成形治疗Kummell病与骨水泥灌注量之间的关系。

    方法:选择2014年1月至2018年6月无锡市中医医院收治的35例Kummell 病患者,其中男11例,女24例,根据骨水泥注入量分两组进行单侧椎体后凸成形治疗,低剂量组(n=16)骨水泥注射量≤3 mL,常规剂量组(n=19)骨水泥注射量≥3 mL且≤6 mL,术中观察骨水泥渗漏情况。术后观察椎体再骨折发生情况;术前、术后2天及末次随访时,采用目测类比评分与Oswestry功能障碍指数评分评估手术疗效,通过影像学评估椎体后凸Cobb角及伤椎椎体前缘高度。试验方案已经通过无锡市中医医院伦理委员会批准。

    结果与结论:①所有患者均成功完成手术,完成6-36个月术后随访;②术后第2天与末次随访时,两组的目测类比评分与Oswestry功能障碍指数评分均明显低于术前(P < 0.05),两组间目测类比评分与Oswestry功能障碍指数评分比较差异无显著性意义(P > 0.05);③术后第2天与末次随访时,两组的椎体后凸Cobb角及伤椎椎体前缘高度较术前均明显改善(P < 0.05),两组间椎体后凸Cobb角及伤椎椎体前缘高度比较差异无显著性意义(P > 0.05);④常规剂量组5例发生骨水泥渗漏、2例发生椎体再骨折,低剂量组1例发生骨水泥渗漏、2例发生椎体再骨折,两组间骨水泥渗漏与椎体再骨折发生比较差异无显著性意义(P > 0.05);⑤结果表明,单侧椎体后凸成形治疗Kummell病注射不同剂量的骨水泥均可有效止痛,骨水泥渗漏率与安全性无差异。

    ORCID: 0000-0002-7842-516X(任义德)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    骨质疏松性椎体压缩骨折椎体成形修复效果与骨水泥注入量及弥散程度的关系
    吴海波, 禹志军, 白曼莫
    中国组织工程研究    2020, 24 (16): 2473-2477.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2241
    摘要398)      PDF (24068KB)(134)   

    文题释义:

    骨质疏松性椎体压缩骨折:指有病理性改变,骨量减低、骨强度降低、骨脆性增加,易发生脆性骨折,是骨质疏松的严重后果,常发于中老年人群,以绝经后女性最为高发,临床表现为腰背部剧烈疼痛、活动受限,严重时脊柱形态发生改变,导致后凸畸形,临床常采用椎体成形治疗。 

    椎体成形:是向病变椎体内注入骨水泥或人工骨等,以达到强化椎体、缓解疼痛及纠正椎体畸形的目的,是临床常用治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的微创手术,由于其可快速缓解临床症状、疗效确切及术后不良反应少,在中老年骨质疏松性椎体压缩骨折治疗中得到广泛应用。

    背景:研究显示,椎体成形治疗中骨水泥注入量和弥散程度对骨质疏松性椎体压缩骨折患者术后恢复有一定影响,但关于椎体成形治疗中骨水泥注入量和弥散程度与椎体恢复相关性的研究报道较少。

    目的:探讨骨质疏松性椎体压缩骨折椎体成形后效果与骨水泥注入量及弥散程度的关系。

    方法:纳入2017年1月至2018年8月三亚市中医院收治的102例(109个椎体)骨质疏松性椎体压缩骨折患者,其中男42例,女60例,年龄52-76岁,均进行椎体成形骨水泥注射治疗。根据骨水泥注入量分为观察1组(注入量>4 mL,n=57)和对照1组(注入量≤4 mL,n=45),根据骨水泥弥散程度分为观察2组(填充率>15%,n=61)和对照2组(填充率≤15%,n=41),观察手术前后的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数评分、椎体前缘高度、Cobb角变化与骨水泥渗漏发生情况,并分析骨水泥注入量、弥散程度与椎体恢复高度相关性。试验经三亚市中医院伦理委员会批准。

    结果与结论:①观察1组、对照1组术后3 d的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数评分均较术前明显改善(P < 0.05),并且观察1组的改善情况优于对照1组(P < 0.05);观察2组、对照2组术后3 d的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数评分均较术前明显改善(P < 0.05),并且观察2组的改善情况优于对照组2组(P < 0.05);②观察1组、对照1组术后3 d的椎体前缘高度与Cobb角均较术前明显改善(P < 0.05),并且观察1组的改善情况优于对照1组(P < 0.05);观察2组、对照2组术后3 d的椎体前缘高度与Cobb角均较术前明显改善(P < 0.05),并且观察2组的改善情况优于对照组2组(P < 0.05);③观察1组、对照1组骨水泥渗漏率比较差异无显著性意义(P > 0.05),观察2组、对照2组骨水泥渗漏率比较差异无显著性意义(P > 0.05);④椎体恢复高度与骨水泥注入量、弥散程度均呈正相关性(P < 0.05);⑤结果表明,适当增加骨水泥注入量和弥散程度可缓解骨质疏松性椎体压缩骨折患者的疼痛,改善活动能力,纠正椎体后凹畸形,较好恢复椎体高度,骨水泥注入量、弥散程度与椎体恢复高度呈正相关。

    ORCID: 0000-0001-8214-7150(吴海波)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    骨形态发生蛋白7复合国产多孔钽对骨髓间充质干细胞向软骨分化及功能的影响
    崔逸爽, 赖振权, 胡中岭, 王 茜, 张 辉, 郭宝文, 李琪佳
    中国组织工程研究    2020, 24 (16): 2478-2484.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2251
    摘要359)      PDF (34134KB)(50)   

    文题释义:

    骨形态发生蛋白7:又称成骨蛋白1,是骨形态发生蛋白家族中的一员,可促进骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化;体外可促进软骨细胞增殖及软骨细胞标志因子分泌,体内可协同骨髓间充质干细胞修复兔膝关节软骨损伤。

    国产多孔钽:实验中应用的多孔钽具有自主知识产权,采用高温煅烧技术制备,具有立体三维空间结构,与人体骨组织的力学强度、弹性模量相似,有较好的生物相容性及骨传导能力。植入体内时可使其周围骨组织黏附并向孔隙内生长,正逐渐替代自体骨、同种异体骨、金属钛和不锈钢等传统医用生物材料,成为骨缺损修复的新型修复材料。

    背景:结合物理因素与支架材料建立共培养体系并采用细胞因子诱导,成为骨髓间充质干细胞成软骨分化的热点。

    目的:观察骨形态发生蛋白7复合国产多孔钽对骨髓间充质干细胞软骨向分化的影响。

    方法:分离培养SD大鼠(由北京华阜康生物提供)骨髓间充质干细胞,分组干预:①实验组加入多孔钽片,对照组不加多孔钽片,培养第5天,鬼笔环肽染色观察多孔钽片表面的细胞生长情况;培养1,3,5,7 d,CCK-8 法检测细胞增殖;②A组加入软骨细胞诱导液,B组加入软骨细胞诱导液与骨形态发生蛋白7,C组加入国产多孔钽材料与软骨细胞诱导液,D组加入国产多孔钽材料与软骨细胞诱导液和骨形态发生蛋白7,培养第 7,14,21天,采用 ELISA 法检测细胞分泌Ⅱ型胶原、SRY型高迁移率族蛋白、基质金属蛋白酶13的水平,Western-blot法检测细胞中Ⅱ型胶原、SRY型高迁移率族蛋白、基质金属蛋白酶13的表达。动物实验获得华北理工大学动物实验伦理委员会批准。

    结果与结论:①鬼笔环肽染色显示,骨髓间充质干细胞在多孔钽表面及周围生长及增殖良好;②实验组培养3,5 d的增殖慢于对照组(P < 0.05),培养1,7 d的增殖与对照组无差异(P > 0.05);③培养第 7,14,21天时,A-D组Ⅱ型胶原、SRY型高迁移率族蛋白质量浓度逐渐升高(P < 0.05)。培养第7天时,A-D组基质金属蛋白酶13质量浓度逐渐减少(P < 0.05);培养第14天时,A组高于其余3组(P < 0.05),B、C、D组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);培养第21天时,4组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);④Western-blot检测显示培养第 7,14,21天时,A-D组Ⅱ型胶原、SRY型高迁移率族蛋白表达逐渐升高(P < 0.05)。培养第7天时,A-D组基质金属蛋白酶13蛋白表达逐渐减少(P < 0.05);培养第14天时,A组高于C、D组(P < 0.05),B、C组高于D组(P < 0.05);培养第21天时,A组高于其余3组(P < 0.05),其余组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);⑤结果表明,骨形态发生蛋白7复合国产多孔钽可诱导骨髓间充质干细胞软骨向分化,可促进Ⅱ型胶原、SRY型高迁移率族蛋白的表达,抑制基质金属蛋白酶13的表达。

    ORCID: 0000-0002-5869-6982(崔逸爽)

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    3D打印聚乳酸树脂肱骨结合生物活性涂层促进成骨细胞的黏附及抗菌能力
    张忠岩, 李玉波, 祁同宁, 常 韬
    中国组织工程研究    2020, 24 (16): 2485-2492.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2255
    摘要339)      PDF (33368KB)(45)   

    文题释义:

    聚乳酸:是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,生产过程无污染,其产品也可以再生,在自然界中可以循环使用,是理想的绿色高分子材料,近年来被充分应用于医疗器械中,特别是在3D打印人体骨骼中得到广泛应用。

    壳聚糖:又名脱乙酰甲壳素,由自然界广泛存在的几丁质经脱乙酰得到,属于天然高分子,该天然高分子具有良好的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性,作为生物复合材料被广泛应用于医药、食品、化工等领域。

    α-β-GP温敏水凝胶:是一种N-异丙基丙烯酰胺和聚乙二醇的共聚物,在低温下为液态并随温度变化可逆,具备聚合材料的多种特征,被广泛用于医药生命科学领域。

    背景:聚乳酸具有良好的生物韧性和生物相容性,但生物惰性限制了聚乳酸树脂种植体植入体内后与周围组织的相互作用。因此,提高聚乳酸树脂的生物活性、改善骨结合性能的研究逐渐成为生物材料的热点问题。

    目的:观察聚乳酸树脂及其结合不同生物活性涂层对成骨细胞黏附、增殖及分化的影响,分析其抗菌能力。

    方法:3D打印聚乳酸仿生肱骨试件,并在其表面分别制备壳聚糖-α-β-GP温敏水凝胶涂层与壳聚糖纳米颗粒涂层。将MC3T3-E1细胞分别接种于3D打印聚乳酸仿生肱骨(空白组)、含壳聚糖-α-β-GP温敏水凝胶涂层3D打印聚乳酸仿生肱骨(水凝胶组)与含壳聚糖纳米颗粒涂层3D打印聚乳酸仿生肱骨(纳米颗粒组)表面,观察细胞的黏附、增殖与分化情况,检测细胞黏附斑、护骨素的基因与蛋白表达及p65、p-p65蛋白表达水平,检测细胞的白细胞介素6分泌量。将革兰阳性与革兰阴性细菌分别接种于3种试件表面,观察试件表面的细菌黏附情况。

    结果与结论:①接种8 h,纳米颗粒组细胞黏附数量多于水凝胶组、空白组(P < 0.05),水凝胶组多于空白组(P < 0.05);②纳米颗粒组、水凝胶组培养2,4,6,8 d的细胞增殖活力高于空白组(P < 0.05);③培养6 d后,纳米颗粒组、水凝胶组的细胞黏附斑及护骨素基因与蛋白表达均高于空白组(P < 0.05),纳米颗粒组高于水凝胶组(P < 0.05);④培养8 d后,纳米颗粒组、水凝胶组的碱性磷酸酶活性与白细胞介素6分泌量高于空白组(P < 0.05),纳米颗粒组高于水凝胶组(P < 0.05);纳米颗粒组p-p65蛋白水平高于水凝胶组(P < 0.05),水凝胶组高于空白组(P < 0.05);⑤纳米颗粒组对抗革兰阳性与革兰阴性细菌的能力强于水凝胶组、空白组(P < 0.05),水凝胶组强于空白组(P < 0.05);⑦结果表明,3D打印聚乳酸肱骨结合-α-β-GP温敏水凝胶和壳聚糖纳米颗粒生物活性涂层均可有效促进成骨细胞的黏附、增殖及碱性磷酸酶与抗菌因子的分泌,提高抗菌能力,该作用可能与激活NF-κB信号通路有关。

    ORCID: 0000-0001-9039-8435(张忠岩)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    不同交联密度甲基丙烯酰酯明胶/脱细胞半月板细胞外基质复合水凝胶的性能
    周 建, 田 壮, 田沁玉, 罗旭江, 彭礼庆, 李 坤, 眭 翔, 黄靖香, 刘舒云, 郝利波, 郭全义, 姚 琦
    中国组织工程研究    2020, 24 (16): 2493-2499.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2286
    摘要465)      PDF (30026KB)(50)   

    文题释义:

    脱细胞半月板细胞外基质:由新鲜半月板组织通过湿法差速离心方法脱细胞制备而来,在去除了异体半月板的免疫原性的同时,仍保留了组织的大部分成分和组织本身的生物学性能,例如影响细胞的活性、调控细胞的增殖和分化、促进组织再生和修复等。

    甲基丙烯酰酯明胶:是一种明胶的衍生物,由甲基丙烯酸酐与明胶合成而来。在加入光引发剂的基础上经紫外线照射,明胶链上的甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯侧基聚合形成聚合物链,聚合物链交错纵横,最终形成网状结构。

    交联密度:通常用来表征交联聚合物里交联键的数量,主要受交联时间和交联光强度的影响,其可明显改变聚合物链的形成情况。

    背景:交联后的聚合物链对水凝胶的基本性质和细胞相容性存在显著影响,而交联密度可明显改变聚合物链的形成情况,有关交联密度对水凝胶性能影响的针对性研究较少。

    目的:制备一种细胞相容良好性的复合水凝胶,探究交联密度对该水凝胶性能的影响。

    方法:配制甲基丙烯酰酯明胶溶液,然后加入脱细胞半月板细胞外基质溶液与LAP溶液,制备预凝胶溶液,采用蓝光对溶液进行交联,交联时间分别为10,30,60 s,检测3种水凝胶的压缩弹性模量、溶胀倍率与降解性能。将半月板纤维软骨细胞加入预凝胶溶液中,采用蓝光对溶液进行交联,交联时间分别为10,30,60 s,检测培养对应时间的细胞活性、形态与聚集。

    结果与结论:①交联60 s水凝胶的压缩模明显高于交联10,30 s的水凝胶(P < 0.05);②交联10 s水凝胶的溶胀倍率明显高于交联30,60 s的水凝胶(P < 0.05),交联30,60 s的水凝胶的溶胀倍率比较差异无显著性意义(P > 0.05);③随着交联时间的延长,水凝胶的降解时间延长,交联60 s的水凝胶需要80 min完全降解,交联10 s的水凝胶50 min就可以完全降解;④培养24 h后,3组水凝胶中的细胞活性均在95%以上,各组之间无差异(P > 0.05);⑤培养1 d时,3组水凝胶中的细胞均呈球形且均匀分布;4 d时,3组细胞均开始伸展,交联10 s水凝胶中有较小的细胞团;7 d时,3组细胞树突状伸展更为明显,其中交联10 s水凝胶中形成了较为明显的细胞团;⑥培养1,7,14 d时,交联10 s水凝胶中的细胞活性均在85%以上。培养1 d时,交联10 s水凝胶中的细胞呈球形分布,且分布均匀;培养28 d时,细胞呈树突状伸展,并聚集形成网状结构;⑦结果表明,甲基丙烯酰酯明胶/脱细胞半月板细胞外基质复合水凝胶的性能可通过调整交联密度进行优化。

    ORCID: 0000-0002-3606-1097(周建)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    不同黏度大剂量骨水泥在经皮椎体成形中的应用疗效与并发症
    王梦然, 傅智轶, 王惠东, 吴玉杰
    中国组织工程研究    2020, 24 (16): 2500-2505.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2285
    摘要351)      PDF (28201KB)(39)   

    文题释义:

    经皮椎体成形:在影像导引下经皮肤通过或不通过椎弓根将穿刺针穿刺到病变椎体,而后向椎体内注入骨水泥,以达到增强椎体强度和稳定性,防止塌陷,缓解腰背部疼痛,甚至部分恢复椎体高度目的的一种微创技术。

    骨质疏松性椎体压缩骨折:又称“脆性骨折”,骨质疏松症的严重并发症之一,指骨质疏松症导致骨密度和骨质量下降,骨强度降低,在日常生活中受到轻微外伤或没有明显外伤情况下即可发生的椎体压缩骨折,常见于老年女性,好发于胸腰段,主要临床表现包括腰背部疼痛、神经放射痛、脊柱后凸畸形等。

    背景:虽然经皮椎体成形已被广泛用于老年疼痛性骨质疏松性椎体压缩骨折的治疗,但是关于骨水泥合理剂量和选择的相关研究仍不充分,尚未有统一结论。

    目的:对比不同黏度大剂量骨水泥在经皮椎体成形治疗老年骨质疏松性椎体压缩骨折中的疗效和并发症发生情况。

    方法:选择 2014年2月至2018年12月上海交通大学医学院附属第九人民医院收治的单节段老年胸腰段(T12-L2)骨质疏松性骨折患者169例,其中85例进行大剂量低黏度骨水泥椎体成形治疗(对照组),84例进行大剂量高黏度骨水泥椎体成形治疗(观察组),两组骨水泥注射剂量均>4 mL。术前及术后2 d,记录两组目测类比评分、伤椎前缘高度、伤椎Cobb角及骨水泥渗漏情况。研究方案经上海交通大学医学院附属第九人民医院伦理委员会批准(批准号SH9H-2019-T90-1)。

    结果与结论:①两组术后2 d的目测类比评分均较术前明显下降(P < 0.05),两组组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);②两组术后2 d的伤椎前缘高度均较术前升高(P < 0.05),两组组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);③两组术后2 d的伤椎Cobb角均较术前减少(P < 0.05),两组组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);④对照组85例中57例(67.1%)发生骨水泥渗漏,观察组84例中36例(42.9%)发生骨水泥渗漏,两组组间比较差异有显著性意义(P < 0.05),并且观察组椎旁血管、椎管内骨水泥渗漏发生率低于对照组(P < 0.05);⑤两组均未出现植入物周围感染、过敏反应、免疫反应及排斥反应;⑥结果表明,应用大剂量的高、低黏度骨水泥治疗老年骨质疏松性椎体骨折均可取得良好的临床疗效,但低黏度骨水泥的渗漏发生率较高,高黏度骨水泥可显著降低渗漏风险,尤其是椎旁血管和椎管内的渗漏率。

    ORCID: 0000-0001-7982-8270(王梦然)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    两种可注射Pluronic F-127水凝胶复合物修复兔软骨缺损的效果差异
    樊薰勤, 张明勇, 戴 能, 王喆敏, 刘 拴
    中国组织工程研究    2020, 24 (16): 2506-2512.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2254
    摘要448)      PDF (29462KB)(48)   

    文题释义:

    Pluronic F-127:是一种聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯三嵌段共聚物,具有在低温下为液态、常温下为固态的特性,为温固化水凝胶,具有良好的生物相容性与生物可降解性。作为组织工程中的细胞支架,Pluronic F-127已被广泛应用于软骨与皮肤等的构建。

    SOX9基因:在性别决定与分化过程中具有重要的作用,在胚胎发育过程中参与骨的形成,同时其也参与神经系统与胰腺的发育及肿瘤的发生。在骨骼形成过程中,SOX9通过与 DNA 特定区域结合促进间充质细胞的聚集:首先是在软骨前体细胞中,随后是在分化中的或成熟的前体细胞中表达,维持软骨细胞增殖,抑制其向肥大软骨细胞分化,因此SOX9在软骨形成过程中起着十分重要的作用。

    背景:预实验显示,SOX9基因转染的骨髓间充质干细胞可在Pluronic F-127水凝胶内良好的生长与增殖,促进细胞外基质的分泌,增加软骨基质的表达。

    目的:利用慢病毒基因诱导方式将SOX9基因转导至骨髓间充质干细胞中,将其与可注射Pluronic F-127水凝胶复合,观察Pluronic F-127水凝胶复合物修复软骨缺损的效果。

    方法:利用慢病毒基因诱导方式将SOX9基因转导至骨髓间充质干细胞中,转染48 h后与Pluronic F-127水凝胶复合。取60只新西兰大白兔(武汉科技大学实验动物中心提供),建立右侧膝关节股骨髁软骨缺损模型,随机分3组处理:模型组缺损部位未植入任何材料,对照组植入未转染的骨髓间充质干细胞与Pluronic F-127水凝胶复合物,实验组植入SOX9基因转染的骨髓间充质干细胞与Pluronic F-127水凝胶复合物。术后4,12周取缺损部位组织,分别进行Micro-CT三维重建、苏木精-伊红染色、番红O染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色与Wakitani软组织损伤修复组织学评分。实验获得武汉科技大学伦理委员会批准。

    结果与结论:①术后12周Micro-CT三维重建显示,模型组缺损区域未见明显的修复,中央仍有较大的凹陷;对照组可见明显的修复,中央凹陷区域明显减小,可见较多的再生骨小梁结构;实验组缺损部位基本完成修复;②术后12周苏木精-伊红染色显示,模型组缺损区仍未见骨小梁结构,细胞分布紊乱,未见软骨陷窝;对照组可见较多的骨组织重建,缺损区域主要由软骨样组织与纤维组织填充;实验组骨组织重建较充分,缺损区域主要由软骨样细胞与软骨样细胞外基质填充,细胞呈柱状排列,与周围软骨相似;③术后12周番红O染色与Ⅱ型胶原免疫组织化学染色显示,模型组可见少量糖胺多糖表达,未见Ⅱ型胶原表达;对照组可见较多的糖胺多糖与Ⅱ型胶原表达,实验组糖胺多糖与Ⅱ型胶原表达最多;④实验组Wakitani软组织损伤修复组织学评分高于对照组与模型组(P < 0.05);⑤结果表明,负载SOX9基因转染骨髓间充质干细胞的Pluronic F-127水凝胶复合物可促进软骨缺损的修复。

    ORCID: 0000-0002-9648-5297(樊薰勤)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    经皮穿刺椎体后凸成形中骨水泥渗漏入椎管与胸腰椎椎体后壁形态的关系
    张 帅, 王高举, 王 清
    中国组织工程研究    2020, 24 (10): 1477-1483.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2201
    摘要380)      PDF (31388KB)(78)   

    文题释义:
    经皮穿刺椎体后凸成形:是一种通过向脊柱骨折椎体内放置球囊撑开装置为骨水泥注射提供低压环境、协助骨折复位,矫正后凸畸形的手术技术。

    背景:经皮穿刺椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)是治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的有效方法,虽然临床效果满意,但骨水泥渗漏仍然为其主要并发症,既往文献报道骨水泥渗漏进入椎管的因素较多,但由于缺少对于胸、腰椎椎体后壁形态的观察,胸腰椎椎体后壁形态差异可能也是导致骨水泥渗漏进入椎管的重要因素之一。

    目的:探讨胸、腰椎椎体后壁形态对骨质疏松性椎体压缩骨折患者行PKP术骨水泥渗漏入椎管的影响。

    方法:选取行PKP术治疗的临床资料完整并同时具有T6-L5的CT平扫及三维重建影像资料的骨质疏松性椎体压缩骨折患者98例。采用CT三维重建及多平面重建技术测量非骨折椎体后壁凹入椎体的深度及相应椎体中矢状径,计算各椎体后壁凹入椎体深度占同一椎体中矢状径百分比。将测量椎体分为胸椎组(T6-T12)和腰椎组(L1-L5)进行比较观察。选择同期内行PKP手术治疗无CT三维重建资料的骨质疏松性椎体压缩骨折患者357例(548个椎体),也分为胸椎组和腰椎组观察比较骨水泥渗漏侵占椎管程度。

    结果与结论:①测量98例患者椎体后壁参数发现,椎体后壁凹入椎体深度在T6-T12逐渐加深,平均4.6 mm;L1-L5逐渐变浅,平均0.6 mm,椎体后壁凹入椎体深度占同一椎体中矢状径百分比T6-T12均为16%(1/6);L1-L5平均为3%,腰椎较胸椎明显小于16%(1/6);②观察同期行PKP手术治疗的357例患者发现:胸椎行PKP术骨水泥脉渗漏入椎管渗漏率为10.2%(31/304),腰椎渗漏率为3.7%(9/244)。胸椎组骨水泥渗漏侵占椎管最大矢状径平均为(3.1±0.2) mm,侵占椎管面积平均为(30.8±0.3) mm2,椎管侵占率为(22.5±0.2)%;腰椎组骨水泥渗漏侵占椎管最大矢状径为(1.4±0.1) mm,侵占椎管面积为(14.9±0.2) mm2,椎管侵占率为(11.4±0.3)%,胸椎组骨水泥渗漏发生率、侵占椎管最大矢状径、面积明显大于腰椎组(P < 0.05)。③结果证实,中下胸椎行PKP术应尽量避免骨水泥分布达到椎体后16%(1/6),因中下胸椎、腰椎椎体后壁凹入椎体深度差异会对PKP术骨水泥渗漏进入椎管的观察造成影响,可能是导致中下胸椎椎管内骨水泥渗漏率明显高于腰椎的原因之一。该试验获得西南医科大学附属医院伦理委员会批准(批准号:K2018008)。

    ORCID: 0000-0003-0148-2980(王清)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程


    椎体成形与弯角椎体成形治疗骨质疏松性椎体压缩骨折:骨水泥注射后分布与渗漏率的比较
    李凡杰, 杜怡斌, 刘艺明, 张之栋, 李 键, 马 力, 李 春, 程永红
    中国组织工程研究    2020, 24 (10): 1484-1490.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2248
    摘要387)      PDF (34148KB)(56)   

    文题释义:
    椎体成形:临床全称为经皮穿刺椎体成形,属于微创手术,是通过向病变椎体内注入骨水泥(聚丙烯酸甲酯A)或人工骨达到强化椎体的技术。
    弯角椎体成形术:在体成形术式的基础上,在患者背部做一约2 mm的切口,利用镍钛合金超高弹性的特性和聚醚醚酮较好的机械强度,将输送套管头端由平直状改为弯角形变支点,在X射线监护下经皮肤穿刺进入椎体建立工作通道,将骨水泥或人工骨注入椎体内的改良术式。

    背景:弯角椎体成形为椎体成形的改良术式,其最大的特点是能使骨水泥对称均匀分布,平衡椎体两侧强度,理论上能保证骨水泥在椎体内的均匀分布,解决传统经皮椎体成形单点、单次注射骨水泥分布不均导致骨折区疼痛缓解效果不佳的问题。

    目的:对比椎体成形与弯角椎体成形行骨水泥注射治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的临床疗效,探讨弯角椎体成形在临床应用中的价值。

    方法:选择2017至2018年安徽医科大学第三附属医院收治的单椎体骨质疏松性椎体压缩骨折患者70例,随机分2组:椎体成形组(n=35)进行椎体成形聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥注射治疗,弯角椎体成形组(n=35)进行弯角椎体成形聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥注射治疗,观察两组骨水泥分布与渗漏情况;术前、术后1 d进行目测类比评分与Oswestry功能障碍指数评估;术后随访1年,观察伤椎椎体前缘高度恢复情况与邻近椎体骨折发生的情况。试验获得安徽医科大学医科大学第三附属医院伦理委员会批准。

    结果与结论:①与椎体成形组比较,弯角椎体成形组骨水泥分布较均匀、较满意(P < 0.05),骨水泥渗漏率较低(P < 0.05);②两组术后1 d的目测类比评分与Oswestry功能障碍指数均较术前明显改善(P < 0.05),且弯角椎体成形组术后1 d的Oswestry功能障碍指数改善优于椎体成形组(P < 0.05);③两组术后1年的伤椎椎体前缘高度均较术前明显改善(P < 0.05),两组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);④两组邻近椎体骨折发生率比较差异无显著性意义(P > 0.05);⑤结果表明与椎体成形治疗比较,弯角椎体成形行骨水泥注射治疗骨质疏松性椎体压缩骨折可降低骨水泥的渗漏率,提高患者生活质量。

    ORCID: 0000-0002-3230-7133(李凡杰)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程


    骨水泥间隔器表面微观形貌改变对诱导膜内成骨因子表达的影响
    李树源, 周琦石, 李 悦, 林知毅, 周宏亮, 申 震, 胡 柽, 杨佳宝
    中国组织工程研究    2020, 24 (10): 1502-1507.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2217
    摘要302)      PDF (25224KB)(36)   

    文题释义:
    聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥:为临床上常用的骨科植入材料,具有很大的抗压能力,抗压缩能力为97 MPa,也具有良好的生物相容性。1987年Galibert等首次报道用聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥来治疗椎体血管瘤,并将此技术称之为经皮椎体成形。1970年Buchholz首次应用载抗生素骨水泥控制关节感染,目前以聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥作为抗生素的缓释载体被广泛应用于人工全髋关节置换及骨髓炎的治疗。
    转化生长因子β1:是具有多种功能的蛋白多肽,是“转化生长因子β超家族”成员之一,大量存在于骨组织与血小板中,可以刺激间充质干细胞的增殖、分化,并抑制间充质干细胞向脂肪细胞分化,也促进成骨细胞、成软骨细胞的增殖及细胞外基质的合成,诱导膜内成骨和软骨内成骨。


    背景:目前国内外学者试图通过改变植入材料的种类和形貌、改良诱导膜厚度、光滑程度等机械化学性能来促进植骨生长。

    目的:比较大鼠股骨骨缺损处不同表面粗糙程度聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥形成的诱导膜在膜内血管化程度和部分成骨因子表达的差异。

    方法:取48只雄性SD大鼠(购自广州中医药大学实验动物中心)建立大鼠临界尺寸股骨缺损模型,按随机数字表法分为A、B、C、D组,分别在股骨骨缺损处植入表面粗糙度<1.5 µm、1.5-2.0 µm、5.0-7.0 µm、14.0-20.0 µm的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥占位器。植入6周大鼠体内诱导膜形成后取出骨水泥周围的诱导膜,苏木精-伊红染色观察诱导膜病理组织形态结构变化,采用Western Blot印迹方法和免疫组织化学染色法对诱导膜中骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1、血管内皮生长因子蛋白进行定量和定性分析。实验获得广州中医药大学动物实验伦理委员会批准,批准号:20181101006。

    结果与结论:①苏木精-伊红染色显示,4种表面粗糙程度不同的骨水泥均可以形成较为规则的诱导膜,4组诱导膜之间血管化程度和细胞的数量大体相似;②Western Blot印迹检测显示,各组诱导膜内骨形态发生蛋2、转化生长因子β1、血管内皮生长因子蛋白平均含量基本相似(P > 0.05);③免疫组织化学染色显示,各组诱导膜内骨形态发生蛋2、转化生长因子β1、血管内皮生长因子蛋白阳性表达基本相似(P > 0.05);④结果表明,骨水泥表面粗糙程度改变对诱导膜的组织形态结构和骨形态发生蛋2、转化生长因子β1、血管内皮生长因子表达在6周时无明显影响。

    ORCID: 0000-0003-1405-0765(李树源)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    超临界二氧化碳萃取的猪松质骨
    罗旭江, 鲜 海, 彭礼庆, 沈 师, 张 彬, 高 超, 王振勇, 眭 翔, 黄靖香, 韩 刚, 刘舒云, 郭全义, 鲁晓波
    中国组织工程研究    2020, 24 (10): 1508-1514.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2218
    摘要440)      PDF (29753KB)(43)   

    文题释义:
    超临界二氧化碳:任何一种物质都存在3种相态,即气相、液相、固相,其中液、气两相相界面消失的点叫超临界点。二氧化碳(CO2)因性质稳定、无毒,临界点容易达到而被广泛应用。
    松质骨:主要分布于长骨的两端、短骨、扁骨及不规则骨的内部,由骨小梁互相交织构成,其骨密度低于皮质骨,富有弹性,松质骨结构有助于维持骨骼形态,抵抗压力。松质骨高度多孔,可以促进气体交换、营养和代谢废物扩散,能够引导自体干细胞爬行进入缺损区域,加快血管长入,促进骨重建。

    背景:近年来国外使用超临界流体进行生物材料处理的研究较多,但是超临界流体应用于骨组织清洗的研究少见,国内相关报道更少。

    目的:评估超临界二氧化碳萃取技术处理猪股骨松质骨的有效性及对骨生物学性能的影响。

    方法:分别制备超临界二氧化碳萃取前(对照组)及萃取后猪股骨骨块(实验组),检测两组骨密度、微观结构、最大抗压强度、弹性模量、骨组织组成成分、胶原含量与组织学分析。将骨髓间充质干细胞分别接种于两组骨块上,培养1 d后,扫描电镜观察材料骨小梁微孔结构及骨材料-细胞复合物中细胞黏附及生长情况。将两组骨块分别植入SD大鼠皮下,术后1,2,4周组织学观察皮下包埋炎症反应。动物实验方案已经解放军总医院伦理委员会批准。

    结果与结论:①两组材料孔径大小、骨密度、最大抗压强度、弹性模量、胶原含量比较差异均无显著性意义(P > 0.05);②扫描电镜显示,对照组材料孔隙连通欠佳,有软组织残留;实验组材料孔隙相互连通、结构完整;③傅里叶红外光谱及X射线衍射分析显示,两组骨组织材料具有相似的吸收峰及衍射峰,热重分析显示超临界二氧化碳萃取可减少骨组织水分含量;④苏木精-伊红染色显示实验组骨无软组织残留,骨陷凹内细胞残留明显减少,对照组有软组织及细胞残留;天狼星红及改良Masson染色显示实验组骨胶原结构完整,胞质成分减少,对照组胞质成分残留明显;⑤扫描电镜显示,对照组骨无明显细胞黏附,实验组骨可见明显细胞黏附生长;⑥实验组骨组织植入皮下的血管周围炎症反应明显轻于对照组骨组织;⑦结果表明,超临界二氧化碳萃取技术是一种有效、环保的骨组织处理技术,在不影响其胶原结构及含量、力学性能的基础上,能够有效去除猪股骨松质骨细胞及软组织,保留骨孔隙结构完整,增加细胞黏附及生长,有效减低炎性排斥反应。

    ORCID: 0000-0003-4451-4815(罗旭江)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程


    早期与晚期行诱导膜内植骨的骨愈合效果分析
    周子红, 吴永伟, 冯德宏, 赵继军, 顾三军, 许亚军, 芮永军, 殷小根, 殷渠东
    中国组织工程研究    2020, 24 (4): 493-498.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.1963
    摘要369)      PDF (27624KB)(92)   

    文题释义:
    诱导膜技术:是修复骨缺损,尤其是感染性骨缺损的有效方法。手术分二个阶段,第一阶段手术是在骨缺损部位填塞骨水泥,由于异物反应刺激周围软组织形成伪膜,伪膜逐渐增厚成为诱导膜;第二阶段手术是切开诱导膜取出骨水泥填塞物,在诱导膜内植入松质骨等植骨材料,并缝合诱导膜。第二阶段手术时间因骨缺损部位是否感染和感染何时得到控制而不同。
    诱导膜包裹松质骨植骨修复骨缺损的机制:一方面是诱导膜具有机械性的隔离和包裹作用;另一方面诱导膜是生物膜,具有生物性成骨活性。诱导膜厚度可达1 mm左右,比正常骨膜更厚,外层主要为纤维组织,具有机械性隔离纤维组织长入骨缺损部位作用。

    背景:对于骨缺损的治疗,早期与晚期阶段行诱导膜内植骨修复的骨愈合效果可能存在差异。

    目的:探讨早期与晚期阶段行诱导膜内植骨修复骨缺损的愈合效果差异和影响骨愈合的主要因素。

    方法:选择2007年1月至2017年8月无锡市骨科医院和无锡市人民医院行诱导膜技术治疗的63例胫骨骨缺损患者,其中男38例,女25例,年龄16-69岁,按骨水泥填塞后诱导膜内植骨时机不同分为2组:早期组(n=25)在骨水泥填塞后6-8周诱导膜内植骨,晚期组(n=38)在骨水泥填塞后10-12周诱导膜内植骨。随访评估两组骨缺损愈合与患肢功能恢复情况,分析发生延迟愈合和骨不连的原因。试验获得无锡市人民医院和无锡市骨科医院医学伦理委员会审批(LW2019001)。

    结果与结论:①63例患者均顺利完成骨移植手术,术中发现早期组形成的诱导膜较薄、毛细血管相对较多,而晚期组形成的诱导膜通常较厚、毛细血管相对较少;②63例获得16-50个月随访;早期组伤口或切口一期愈合22例,延期愈合3例;晚期组伤口或切口一期愈合34例,延期愈合2例,二期愈合2例;③早期组延迟愈合1例,无骨不连病例,临床愈合时间5.0-12.0个月,平均6.64个月;晚期组延迟愈合2例,骨不连1例,临床愈合时间5.0-16.0个月,平均7.42个月;两组骨缺损愈合时间、骨不连发生情况比较差异无显著性意义(P > 0.05);④早期组患肢功能恢复:优13例、良11例、可1例,晚期组患肢功能恢复:优17例、良18例、可3例,两组患肢功能恢复情况比较差异无显著性意义(P > 0.05);⑤结果表明,不同时期行诱导膜内植骨对骨缺损骨愈合时间有一定影响,但影响较小,对愈合率无影响,而诱导膜体积和完整性、植骨质量和数量及断端稳定性等其它因素对骨缺损骨愈合,尤其是愈合率的影响更大。

    ORCID: 0000-0002-7347-1773(周子红)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    带缝线可吸收锚钉治疗股骨髋臼撞击综合征合并盂唇损伤
    艾 笛
    中国组织工程研究    2020, 24 (4): 499-504.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2222
    摘要663)      PDF (27086KB)(67)   

    文题释义:
    股骨髋臼撞击综合征:是由于股骨近端和髋臼盂缘间解剖的异常,或解剖正常但长期不正常外力作用于髋关节,导致两者长期不正常接触、碰撞,产生反复的微型创伤致使关节盂缘和关节软骨退变,从而引起慢性髋关节疼痛及髋关节屈曲和内收受限的疾病。
    盂唇损伤:盂唇作为髋臼缘的软骨样结构,对于维持髋关节的稳定具有良好的作用,且具有润滑、营养关节的作用,能够使关节软骨的磨损减小。患有股骨髋臼撞击综合征的患者通常会合并盂唇损伤,具有症状不明显、病程进展慢等特点,有较高的误诊率和漏诊率。

    背景:由于金属锚钉作为永久性异物不易被患者接受,近年来生物型可吸收锚钉在骨科应用增多。

    目的:观察带缝线可吸收锚钉修复股骨髋臼撞击综合征合并盂唇损伤的临床疗效。

    方法:选取首都医科大学附属北京世纪坛医院2014年2月至2016年2月收治的股骨髋臼撞击综合征合并盂唇损伤患者80例,均在关节镜下采用带缝线可吸收锚钉修复。术后1,3年评估患者的髋关节功能评分、疼痛目测类比评分,并与术前对比,评估治疗效果,同时记录并发症和材料宿主反应,并进行患者治疗满意度评价。试验方案获得北京世纪坛医院医学伦理委员会审核批准,所有患者及家属签署书面知情同意书。

    结果与结论:①80例股骨髋臼撞击综合征合并盂唇损伤患者术后1,3年时的Harris评分高于术前,目测类比评分低于术前,差异均有统计学意义(P < 0.05);②患者术后1,3年时的治疗优良率达90.0%,95.0%;治疗满意度分别为87.4%,93.8%,随着时间的延长,治疗优良率和患者满意度有增高的趋势,但统计学分析差异均不显著(P > 0.05);③未出现锚钉脱落、软骨损伤等并发症,也未发生材料宿主反应。提示:在股骨髋臼撞击综合征合并盂唇损伤关节镜下手术中应用带缝线可吸收锚钉,具有微创、固定可靠、无金属植入物、临床疗效显著等优点。

    ORCID: 0000-0001-7182-4128(艾笛)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程

    硅网支具对前交叉韧带损伤及膝关节稳定性的影响
    荆晓伟, 母应秀
    中国组织工程研究    2020, 24 (4): 505-510.   DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.1927
    摘要397)      PDF (23350KB)(67)   

    文题释义:
    硅网支具:由弹性硅网制成;相较普通支具,硅网支具的弹性网状结构可以吸收冲击并将峰值负载从膝盖痛的区域移除,减少膝关节压力,纠正髌骨轨迹,还可以减少膝关节疼痛,增强功能,提高生活质量。
    膝骨关节炎:是一种以关节软骨退行性变和关节炎症为特征的慢性骨关节疾病, 主要临床表现为慢性疼痛和关节活动障碍, 严重影响患者生活质量。膝骨关节炎是由机械、遗传和环境因素引起的复杂多因素疾病, 也是关节中最常见的疾病, 许多环境因素如激素、饮食、感染、创伤、酒精摄入和接触烟草烟雾等,都会增加骨关节炎的患病风险, 年龄是其独立危险因素。

    背景:在缓慢步行情况下硅网支具被证明可以改善膝关节力学,但大部分的研究缺乏运动情况下支具对膝关节影响的数据支撑。

    目的:通过3个设计动作模拟快速运动过程中容易诱发膝关节损伤的跳跃、急停、旋转等因素,探索硅网支具是否可为膝关节提供稳定支撑,并为前交叉韧带损伤防护提供数据支撑。

    方法:选取12名健康志愿者分别在穿戴支具和没有穿戴支具的情况下进行屈膝下蹲、单腿跳和转向跳3个动作,将反射标记放置在受试者脚、小腿、大腿和骨盆上,应用Qualisys三维运动捕捉系统获取膝关节运动学数据,比较膝关节在是否穿戴支具情况下进行运动的差异。试验方案于2018-08-08经贵州医科大学附属医院伦理委员会审核批准,批号为2018661。

    结果与结论:进行各项运动时,膝关节在矢状面、冠状面和水平面的角度和角速度差异有显著性意义。穿戴支具时膝关节外翻和内旋角度均有所下降,且在单腿跳和转向跳动作中效果最为显著。穿戴支具时膝关节在水平面外旋角速度显著下降。提示穿戴支具能影响膝关节在冠状面和水平面运动力学,说明膝关节支具在动态运动过程中可以有效控制膝关节稳定性;穿戴支具可以改善膝关节峰值外翻角速度和外旋角速度的控制,有助于预防前交叉韧带损伤或帮助前交叉韧带缺陷患者。

    ORCID: 0000-0002-2254-8494(荆晓伟)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程