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目的:探讨载万古霉素-羟基磷灰石涂层钛髓内钉治疗兔股骨开放性骨折带菌伤口模型的感染预防作用,为临床治疗四肢开放性骨折这一难题开拓新思路、提供新方法。 方法:⑴运用仿生溶液生长法,以羟基磷灰石为载体,分别制备含万古霉素60mg/100ml(低)、80mg/100ml(中)、100mg/100ml(高)三种不同浓度的载万古霉素羟基磷灰石涂层髓内钉,并用环氧乙烷消毒备用。分别用普通髓内钉及三种不同浓度髓内钉做体外抑菌实验,观察其抑菌效果。⑵实验动物分组:普通钛制髓内钉治疗组;低、中、高三种不同浓度载万古霉素-羟基磷灰石涂层髓内钉治疗组。⑶实验模型建立:健康雄性新西南大白兔40只,平均体重3.23±0.13Kg。选取兔单侧股骨区备皮,用戊巴比妥钠30mg/Kg静脉麻醉,制作股骨中段开放性骨折细菌污染模型,分别植入普通钛制髓内钉、低浓度组、中浓度组、高浓度组万古霉素-羟基磷灰石涂层髓内钉各10只。一期缝合伤口,并在相同环境下饲养,定期观察伤口外观。术后第1d、3d、7d、14d、28d监测各组家兔肛温、体重、WBC、CRP,术后1W、2W、4W、8W取骨折周围组织病理切片HE染色以及伤肢X片检查。实验数据运用SPSS19.0统计软件进行统计学处理,所得数据均以均数±标准差(x±s)表示,多组比较采用单因素方差分析(ANOVA),组间比较采取LOSD-t检验进行组间两两比较,P<0.05则差异具有统计学意义。 结果:①制备的载万古霉素-羟基磷灰石涂层髓内钉体外抑菌实验中,低、中、高浓度抗生素涂层组髓内钉能有效抑制细菌生长,但三种不同浓度髓内钉涂层组抑菌效果无明显差异,而普通髓内钉组没有抑菌性能。②40只股骨开放性骨折细菌污染模型兔全部存活,普通髓内钉组、低、中、高浓度组各10只。③低浓度抗生素组兔感染2只(2/10),中浓度组感染1只(1/10),高浓度组2只(2/10),普通髓内钉组兔感染7只(7/10)。低、中、高浓度组与普通髓内钉组感染率有明显差异(P<0.05);而低、中、高浓度组感染率差异不明显(P>0.05)。④低、中、高浓度组与普通髓内钉组兔体重在术后1d、3d、7d、14d、28d比较差异无统计学意义(P>0.05),四组兔肛温在术后1d、7d、14d、28d比较其差异不明显(P>0.05),而在术后第3d普通髓内钉组肛温比低、中、高浓度组高,其差异具有统计学意义(P<0.05)。⑤低、中、高浓度组兔术后第3d、7d、14d、28d静脉血中WBC、CRP低于普通髓内钉组,其差异具有统计学意义(P<0.05),但术后第1d四组之间对照差异不明显,其差异无统计学意义(P>0.05)。低、中、高浓度组之间WBC、CRP在各时间点上差异不明显(P>0.05)。⑥普通髓内钉组术后第3d、7d、14d发生感染的家兔伤口周围红肿、窦道形成,行伤口分泌物培养并培养出金黄色葡萄球菌;而低、中、高浓度髓内钉组未感染兔术后7d、14d伤口无红肿、未见渗液及脓肿、窦道形成,伤口一期愈合。⑦普通髓内钉治疗组感染兔于第一周病理检查可见局部大量纤维组织渗出、淋巴细胞及中性粒细胞浸润、血管壁充血扩张明显。第2W时可见组织坏死,伴脓腔形成。第4W和第8周时可见巨噬细胞浸润,局部炎性反应性增生,可见纤维瘢痕。而低、中、高不同浓度抗生素涂层组未发生感染组织光镜下可见周围组织结构清晰,可见少量中性粒细胞浸润,未见明显坏死及脓腔等形成。⑧术后定期行伤肢X片检查可见:低、中、高浓度抗生素涂层髓内钉治疗组第1W可见骨折端骨折线清晰,周围软组织影正常,第2W开始可见骨折端有骨痂生长,直至第8W骨折线消失,周围骨痂生长,骨折愈合;普通髓内钉治疗组第1W摄片可见骨折周围软组织肿胀,骨折线清晰,骨痂较同期实验组生长缓慢,骨折愈合时间延长。 结论:⑴本实验制备的载万古霉素-羟基磷灰石涂层髓内钉在体外具有明显的抑菌性能。⑵载万古霉素-羟基磷灰石涂层抗感染钛髓内钉在治疗动物开放性骨折细菌污染模型时能有效预防其术后感染的发生。