發(fā)布時(shí)間：2020-12-08 16:59

　　目的:人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)發(fā)展至今,取得了非常大的成功,已在臨床解決了許多終末期的關(guān)節(jié)疾患。研究表明,假體無(wú)菌性松動(dòng)的患者,其假體周圍處于高骨更新?tīng)顟B(tài)。因此骨-假體界面的早期整合對(duì)于阻止磨屑顆粒和細(xì)胞因子的遷移至關(guān)重要,而限制人工關(guān)節(jié)假體使用壽命的一個(gè)主要原因是磨屑顆粒誘導(dǎo)的假體無(wú)菌性松動(dòng)。在本研究中,我們旨在嘗試使用107個(gè)UHMWPE顆�？焖俳�立人工關(guān)節(jié)假體無(wú)菌性松動(dòng)的兔動(dòng)物模型,以便為進(jìn)一步探討假體無(wú)菌性松動(dòng)的機(jī)制及防治奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。方法:我們用雌性新西蘭大白兔建立動(dòng)物模型,隨機(jī)均分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,在兩組動(dòng)物的左側(cè)脛骨髓腔內(nèi)植入羥基磷灰石（hydroxyapatite,HA）涂層假體。在實(shí)驗(yàn)組中,分別于假體表面和膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)植入0.5×10⁷超高分子量聚乙烯（Ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE）顆粒。結(jié)果:同對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物的關(guān)節(jié)內(nèi)壓力更高、骨組織形態(tài)學(xué)參數(shù)更差、假體生物力學(xué)固定強(qiáng)度更低,同時(shí),促炎細(xì)胞因子和骨更新標(biāo)志均顯著高于對(duì)照組。結(jié)論:我們使用很少的UHMWPE顆粒成功快速地建立了人工關(guān)節(jié)假... 

【文章來(lái)源】：現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2019年20期 第3818-3822頁(yè)

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【部分圖文】：

標(biāo)本切割示意圖Fig.1Adiagramofthespecimensections關(guān)節(jié)內(nèi)壓力測(cè)量基礎(chǔ)麻醉后

現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展biomed.cnjournals.comProgressinModernBiomedicineVol.19NO.20OCT.2019圖4骨組織形態(tài)學(xué)參數(shù)Fig.4ParametersofbonehistomorphometryNote:Datawereexpressedasx±SD,n=10.*:P<0.01,comparedwithcontrolgroup.圖3骨-假體界面組織學(xué)Fig.3Histologyofbone-implantinterfaceNote:*(A-left):newbone;*(A-right):interfacemembrane;i:implant;h:HAcoating;b:trabecularbone;if:interfacemembrane.Bar=100μm.以清晰發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組的骨-假體界面間由軟組織填充，通過(guò)高倍放大觀察還可發(fā)現(xiàn)界面間未被軟組織包裹的UHMWPE顆粒（圖3C-中、右）。2.3骨組織形態(tài)學(xué)測(cè)量如圖4所示，實(shí)驗(yàn)組的BV/TV、Tb.Th和Tb.N分別為15.2±4.7%、0.09±0.01mm和1.7±0.2，同對(duì)照組（BV/TV：25.2±8.4%、Tb.Th：0.12±0.01mm和Tb.N：2.1±0.2）相比，分別顯著下降了40%、26%和20%；而Tb.Sp（對(duì)照組：0.36±0.06；實(shí)驗(yàn)組：0.51±0.07）顯著升高了42%。2.4骨礦化測(cè)量實(shí)驗(yàn)組的BMD（200±30HAmg/cm3）比對(duì)照組（480±63HAmg/cm3）顯著下降了58%。通過(guò)掃描電鏡的背散射模式，計(jì)算M.BAF值顯示（圖5），對(duì)照組M.BAF值隨著遠(yuǎn)離假體表面而逐漸降低，但在任一區(qū)域均高于實(shí)驗(yàn)組。2.5生物力學(xué)測(cè)量與對(duì)照組（極限負(fù)荷：110±27N、表觀抗剪剛度385±43N/mm和總能量吸收值：36±13N/mm）相比，實(shí)驗(yàn)組的極限負(fù)荷（76±24N）、表觀抗剪剛度（267±42N/mm）和總能量吸收值（22±8N/mm）均有所下降，分別下降了31%、31%和39%，結(jié)果有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2.6細(xì)胞因子測(cè)量如圖6所示，實(shí)驗(yàn)組的IL-

現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展biomed.cnjournals.comProgressinModernBiomedicineVol.19NO.20OCT.2019圖6細(xì)胞因子測(cè)量Fig.6CytokinelevelsNote:Datawereexpressedasx±SD,n=10.*:P<0.01,comparedwithcontrolgroup.圖5礦化骨面積分?jǐn)?shù)曲線Fig.5M.BAFcurvesNote:Datawereexpressedasx±SD,n=10.*:P<0.01,comparedwithcontrolgroup.IL-6：16.5pg/mL和RANKL：44.2pg/mL）顯著升高了310%、122%和143%。3討論慢性炎癥反應(yīng)被認(rèn)為是無(wú)菌性松動(dòng)過(guò)程中的重要病理過(guò)程。關(guān)節(jié)的滑膜組織可以分泌促炎細(xì)胞因子。因此，炎性滑膜組織會(huì)分泌更多的關(guān)節(jié)液，從而導(dǎo)致更高的關(guān)節(jié)內(nèi)壓力。許多研究證實(shí)，高關(guān)節(jié)內(nèi)壓力可以導(dǎo)致假體周圍骨吸收和骨溶解[22，23]。為了充分研究其中的機(jī)制，一個(gè)合適的動(dòng)物模型顯得至關(guān)重要。我們的研究證實(shí)，在磨屑顆粒刺激后，術(shù)后3周時(shí)關(guān)節(jié)內(nèi)壓力可顯著升高（圖2）。隨后關(guān)節(jié)內(nèi)壓力的突然下降恰恰證明了骨-假體界面的破壞，即關(guān)節(jié)液通過(guò)"有效關(guān)節(jié)間隙"進(jìn)入了髓腔，使得關(guān)節(jié)內(nèi)壓力突然降低。同關(guān)節(jié)液一起進(jìn)入"有效關(guān)節(jié)間隙"的還有磨屑顆粒和促炎細(xì)胞因子。由此，關(guān)節(jié)內(nèi)壓力表現(xiàn)為持續(xù)的緩慢升高[11,15]。Rahbek等[11]和Sundfeldt等[24]證實(shí)，在骨-假體界面整合良好地情況下，磨屑顆粒單獨(dú)并不能誘導(dǎo)假體周圍無(wú)菌性松動(dòng)。而當(dāng)磨屑顆粒通過(guò)"有效關(guān)節(jié)間隙"進(jìn)入骨-假體界面后，磨屑顆粒的物理阻隔會(huì)直接妨礙骨小梁和HA涂層接觸（圖3C-右）。在機(jī)械負(fù)荷的進(jìn)一步刺激下，骨和假體間會(huì)形成微動(dòng)，從而抑制骨-假體的骨性整合，促進(jìn)骨-假體間纖維樣界膜組織形成（圖3A-右、3B-右

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CD11b表達(dá)與人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后無(wú)菌性松動(dòng)的相關(guān)性分析[J]. 楊國(guó)曦,陳曉勇,朱錦宇,朱慶生,楊重飛.  現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2017(11)
[2]全關(guān)節(jié)成形術(shù)中假體周圍骨溶解的概述:本體因素與未來(lái)發(fā)展方向[J]. 邢金鋒,宋科官,彭鋰,張浩偉,周永飛.  現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2016(02)



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