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目的:通过对不同自体骨成分在感染性骨缺损治疗中骨再生能力及术后感染控制情况的研究,验证I期自体松质带皮质骨移植修复感染性骨缺损的可行性。方法:1.兔胫骨慢性骨髓炎模型的建立及相关诊断在兔胫骨内侧用1mm克氏针打孔,首先注入5%鱼肝油酸钠使局部栓塞坏死,然后注入0.1ml×10~7CFU的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus,SA)后单笼饲养1个月造成慢性骨髓炎模型。通过影像学、组织病理学、细菌培养、血象、免疫学分析和肉眼观察等确诊,参考《Diagnosis and Management of Osteomyelitis》。2.取自体髂骨后Ⅰ期清创植骨对96只造模成功的实验兔进行分组。于模型动物髂骨处取下自体骨,按分组修剪成松质骨颗粒、松质带皮质骨颗粒和皮质骨颗粒。将慢性骨髓炎动物模型进行彻底清创,包括摘除死骨、清除感染的肉芽组织及周围软组织、破除清理死腔、扩充骨缺损范围1cm以上直至骨骼出现红辣椒状、反复盐水加稀碘伏和双氧水冲洗。按分组将不同种类的骨颗粒植入骨缺损处,即分为松质骨颗粒组、松质带皮质骨颗粒组、皮质骨颗粒组和不做任何填充的空白组共4组,术后常规应用敏感抗生素单笼饲养。3.骨生成和再血管化能力的检测和评价抗生素应用下,应用Western blot,分别对4个组在植骨术后1周、2周和4周进行BMP-2和VEGF表达检测,组织病理切片观察新生毛细血管,统计学分析绘图。4.抗感染能力的检测和评价持续应用抗生素的情况下,应用免疫比浊法,对4个组在植骨术后1周、2周和4周三个时间点进行感染性指标CRP和PCT的检测,统计学分析绘图。持续应用敏感抗生素4周后,对4个组无菌条件下取骨组织进行菌培养,观察感染情况和病理切片。5.4个组对感染性骨缺损总体治疗效果的对比对4个组大体观察并在清创术后及植骨后4周、8周、12周四个时间点CT扫描,评价骨愈合情况。结果:1.慢性骨髓炎动物模型:肉眼观察显示:局部皮肤红肿隆起,有破溃和窦道,自窦道口处有乳白色粘稠分泌物流出。影像学显示:骨皮质炎性增生硬化,髓腔内炎性表现明显,周围软组织肿胀,炎性密度影增高。组织病理学观察:大量炎性细胞浸润,髓腔内广泛出血坏死,骨皮质被炎性细胞侵润破坏。菌培养:显示菌培养阳性,血清酶确诊为金黄色葡萄球菌感染。血象:白细胞数量(13.64±4.51)10~9/L。血清CRP检测:(7.98±1.83)mg/L,血清PCT检测:(8.34±3.67)ng/ml,以健康兔为检测对比标准,均具有统计学意义。2.清创术和取骨植骨术操作顺利,结果满意。按植入不同骨成分分为A松质骨组;B松质带皮质骨组;C皮质骨组;D空白组。顺利置入动物房单笼饲养。3.骨生成和再血管化能力的检测和评价:BMP-2:每组BMP-2的表达均随时间逐渐下降且差异明显(P<0.05)。每个时间点A组和B组比较,C组和D组比较,表达量其差异无统计学意义(P>0.05)。三个时间点A、B两组表达量与C、D两组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。VEGF:每个时间点A组和B组比较,C组与D组比较,VEGF表达量差异无统计学意义(P>0.05)。A、B两组的表达量与C、D两组的表达量比较差异具有统计学意义。三个时间点每一组VEGF的表达水平变化具有统计学意义(P<0.05),4个组VEGF的表达水平均表现为第2周最高。4.抗感染能力的检测和评价:CRP:植骨术后1周时,四个实验组初始检测CRP数值水平都相对较高。A组和B组两组CRP水平4周内明显下降(P<0.05)。C组和D组两组4周内CRP水平有较小浮动,但变化无明显差异(P>0.05)。PCT:植骨术后1周时,A组、B组初始数值较低,两者差距不明显(P>0.05)。C组、D组术后1周时PCT水平较高,与A、B两组比较有明显差异(P<0.05)。4周内,A、B两组PCT水平有明显降低(P<0.05),C、D两组4周内PCT水平波动,但与1周时数据比较变化无明显差异(P>0.05)。菌培养:A和B组菌培养普遍阴性,C和D组菌培养阳性率很高。病理切片:A、B两组骨组织切片显示正常骨组织,炎性细胞少见;C、D两组大量炎性细胞侵润,骨组织结构不清。5.4个组对感染性骨缺损总体治疗效果的对比:通过大体观察及CT扫描,12周后A、B两组骨缺损愈合,炎症消褪,骨皮质光滑连续,无骨膜反应,达到骨愈合标准。C、D两组皮质骨不连续,骨不愈合。结论:1.松质带皮质骨颗粒植骨能够在Ⅰ期清创后有效修复感染性骨缺损,且其疗效与松质骨颗粒接近,能够在一定程度上解决松质骨骨量不足的问题。2.在Ⅰ期清创自体骨移植治疗感染性骨缺损中,松质骨颗粒和松质带皮质骨颗粒能在抗生素的应用下达到抗感染的目的,而皮质骨颗粒则不能。