摘要:
文題釋義:
骨外固定支架:一種固定骨骼的器具,需要在患者骨骼上打入數枚鋼針,再安裝特製的支架以資固定。其可用於開放性骨折及延長骨骼。
釘道感染:是外固定最常見的併發症,其原因主要是固定釘鬆動,釘-骨介面和釘-面板介面不穩定。釘道周圍軟組織受週期性動態應力刺激和對炎性反應處理不當,亦是造成釘道感染的原因。單平面半釘固定和骨斷端間隙存在者,固定釘-骨介面應力明顯大於單平面雙側及雙平面外固定,固定釘鬆動和釘道感染髮生率亦明顯高於後者。
背景:為了解決外固定螺釘的諸多併發症,各種改性螺釘層出不窮,但缺少合適的動物模型及評價方法用於驗證其效能,尤其是模擬真實載荷。
目的:探討構建一種簡單合理高效的SD大鼠外固定架螺釘效能驗證模型及評價方法。
方法:雄性成年SD大鼠30只,行右側股骨截骨術,安裝自制外固定架系統,在術後當天以及術後1,2,4,6周行常規X射線攝片。期間觀察大鼠活動,術後6周統一取材,進行右側大腿股骨帶釘標本大體觀察、生物力學測定、micro CT、釘道環境三維重建分析和組織學觀察。
結果與結論:①大鼠股骨骨折外固定模型造模時長為(20±5) min;②實驗過程中大鼠一般情況及活動情況良好;③大體觀察,30只股骨帶釘標本中28只(93%)實現骨性癒合;1只(3%)癒合不良假關節形成,伴螺釘嚴重鬆動合併近端釘道周圍大面積骨溶解;1只(3%)螺釘輕度鬆動合併嚴重釘道感染;1只(3%)僅出現嚴重釘道感染;模型總體一致滿意率為90%(27/30);④X射線片顯示,術後6周大鼠右側股骨螺釘均固定在位、無鬆動,骨形態恢復,原斷端位線良好,周圍未見遊離體,右側髖膝在位;⑤Micro CT 3D分析,術後6周,模型大鼠內釘道周圍骨密度(0.426 7±0.088 7) mg/cm2,骨體積分數(3.125 2±1.004 2)%,骨小梁數目(0.000 3±0.000 1) /μm;大鼠各引數分佈情況進行正態性檢驗,總體趨於穩定,呈正態性分佈;⑥蘇木精-伊紅染色顯示,釘道周圍區域被大量增生的肉芽組織修復,邊緣可見新生的骨組織;Von Kossa 染色顯示,釘道周圍均存在廣泛的黑色或棕黑色的鈣鹽沉積;⑦生物力學測定,螺釘拔出力為(130.416 7±35.008 0) N,總體趨於穩定,呈正態性分佈(P=0.2456);⑧結果表明,構建的SD大鼠股骨外固定架螺釘效能驗證模型及評價方法,從組織學、影像學、生物力學3個層次進行評價分析,可對釘道情況進行全面的測評,且設計科學合理、手術過程簡單、成功率高,具有較好的科研、臨床應用價值。
https://orcid.org/0000-0003-1835-6665 (賈麒鈺)
中國組織工程研究雜誌出版內容重點:人工關節;骨植入物;脊柱;骨折;內固定;數字化骨科;組織工程
關鍵詞: 螺釘, 股骨, 外固定, SD大鼠, 動物模型
引用本文: 賈麒鈺, 郭 建, 魏 琴, 郭曉斌, 陳東生, 馮東偉, 劉彥士, 馬 創. 大鼠股骨外固定架螺釘效能驗證模型的建立及評價[J]. 中國組織工程研究, 2022, 26(18): 2854-2861.
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