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兔模型髂嵴骨软骨游离移植的病理学观察与临床应用研究

来源:飒榕旅游知识分享网
第卷第期

年月

92 2018 1

HEILONGJIANGSCIENCE

黑龙江科学V〇l. 9January 2018

兔模型髂嵴骨软骨游离移植的病理学

观察与临床应用研究

朱根祥

(哈尔滨市第五医院,哈尔滨150040)

摘要:通过观察兔模型髂嵴骨软骨游离移植入髋

F的成活情况,证明临床上应用同体髂嵴骨软骨游离移植方法治疗大龄髋脱位的

可行性及有效性。将18只实验兔(2月龄)随机分为3组,每组6只。将实验兔双侧髋f造成全层软骨缺损,右侧为对照组,左侧髋 臼底开槽,取髂嵴游离骨软骨将其镶嵌到髋臼底。分别于4周、8周、16周处死一组动物,取出双侧髋臼进行大体观察、光镜观察。 发现移植骨软骨成活生长,无吸收,无排斥。通过动物实验证实髂嵴骨软骨游离移植能以类透明软骨替代髋f软骨行使其功能,进 一步说明同体髂嵴骨软骨游离移植方法治疗大龄髋脱位的可行性及有效性。关键词:兔模型;髂嵴骨软骨;游离移植;发育性髋脱位中图分类号:687

R

文献标志码

:A

文章编号:1674 -8646(2018)02 -0082 -03

Pathological observation and clinical application research on rabbit

model of iliac crest free cartilage transplantation

ZHU Gen-xiang

(Fifth Hospital of Harbin,Harbin 150040,China)

Abstract $

By observing the survival of tlie the

iliac crest cartilage in of

the rabbit model,the

hip right

crestochondral orthotopic transplantation for experimental rabbit bilateral sacrificed at 4 weeks,8

treatment by

elderly patients with cartilage defects,the The

dis

Eighteen experimental rabbits (2 months old) were randomly divided into 3 groups witli 6 mice in each group. The

acetabulum caused weeks and

full-tliicknes

the left acetabulum at the bottom of the slot, free iliac crest cartilage embedded in the acetabulum. Animals were

sid

16 weeks respectively. bilateral acetabulum was re

and light microscopy. Osteochondral bone graft survival,no absorption,no rejection. Animal experiments confirmed thatthe iliac crest free cartilage transplantation can replace the acetabular cartilage witii hyaline cartilage to exercise itsfunction and further explain the feasibility and effectiveness of the same iliac crest free cartilage transplantation for thetreatment of elderly patients with hip dislocation.

Key words : Rabbit

model; Iliac crest cartilage; Free graft; Developmental hip dislocation

发育性髋关节发育不良(Developmental dysplasia 2 the hip,DDH)是指不同年龄阶段的小儿以不同形式 表现出来的髋关节发育异常,表现为髋臼发育不良及 股骨头和髋臼的包容异常,常见类型有髋关节脱位、半

脱位和髋臼发育不良。目前,国内外对DDH的治疗, 主要限于8岁以内,由于8岁以上DDH患儿髋臼长期 失去对股骨头的正常包容,髋臼发育受限,深度变浅, 其表面关节软骨逐渐发生退化、变性,甚至坏死、脱落, 造成关节软骨的缺损。

目前,治疗关节软骨损伤的方法较多,但均不完

善。朱根祥等[1]自2003年起,采用同侧骨软骨游离移 植镶嵌到髋臼内负重区关节面,使其与受体部骨组织 愈合、生长、演变成髋臼内正常软组织结构的方法,治

疗10 ~ 14岁先天性髋脱位患儿髋臼浅小、软骨退变、 头臼不符、髋臼覆盖不良,难以同心圆复位及术后面临 关节僵硬的患者,取得了满意的效果。本实验在此基 础上,建立动物模型证实游离骨软骨移植可成活并替 代关节软骨行使其功能。

1

资料与方法

1.1 一般资料

随机选取新西兰大耳白兔(6月龄)18只,体重

收稿日期

=2017-10-11

作者简介:朱根祥(1953 -),男,主任医师。

82

2.5 ~ 3.0 kg。将实验兔随机分为A、B、C三组,每组 6只。

1.2方法

分别对三组实验动物进行全身麻醉,麻醉药品选 用为3%戊巴比妥钠,使用的剂量为1 mL/kg。可选用 静脉或腹腔注射的方法来注射药物,因可操作性强,一 般选用静脉注射麻醉。动物麻醉生效后,将实验动物 侧卧位摆放并固定在手术台上将术野的毛发以剪刀清 理干净后,分别用2% Na\"S溶液、清水清除术野之毛 发。依次以3%碘酒、75%酒精消毒。消毒后沿左侧 髂骨方向切开皮肤、皮下组织至髂骨上缘,显露館骨骺 板软骨,切开分离软骨膜后,摆锯取館嵴骨软骨面积为 0. 5 X1. 0 cm2,软骨厚度为1 mm,骨厚度为1 mm。切 口向大转子后少许延伸,依次纵行切开皮肤、皮下组 织,浅筋膜,分离臀肌、切断外旋肌群,可见关节囊。呈 “Y”形切开髋关节关节囊,旋转股骨,暴露股骨头韧 带,并将其离断。旋出股骨头,显露髋臼,将左侧髋臼 造成全层软骨缺损,髋臼开槽面积为0. 5 X1. 0 cm2,将 髂嵴骨软骨移植入髋臼,之后,依次缝合各层。取右侧 大转子后切口,依次纵行切开皮肤、皮下组织,浅筋膜, 分离臀肌、切断外旋肌群,可见关节囊。呈“ Y”形切开 髋关节关节囊,旋转股骨,暴露股骨头韧带,并将其离 断。旋出股骨头,显露髋臼,将右侧髋臼造成全层软骨 缺损,作为对照,依次缝合各层。看守动物待清醒后

分别于4周、8周、16周处死一组动物,将兔左右 髋臼取出,对骨软骨移植侧及对照侧进行大体及光镜 观察。

1.3结果观察

对照组无任何软骨生长,实验组证实移植软骨成 活生长,无吸收,同时通过光镜观察,证实移植软骨均 成活良好且长期保持稳定,细胞成熟且有大量软骨基 质分泌,在软骨基质中排列着整齐的软骨陷窝,其中的

软骨细胞分化成熟,大小一致,细胞排列规则,软骨细 胞存活,可分泌软骨基质,其形态与生物学特性类似于 正常软骨细胞。

1.4统计学处理

采用spss16. 0统计软件进行统计分析,组间计量 资料采用《检验,以8 < 0. 05为差异有统计学意义。

2

结果

将A组6只实验兔在骨软骨移植后4周处死,取

出移植软骨,对移植软骨进行测量,结果见表1。将B 组6只实验兔在骨软骨移植后8周处死,取出移植软 骨,对移植软骨进行测量,结果见表2。将C组6只实 验兔在骨软骨移植后16周处死,取出移植软骨,对移 植软骨进行测量,结果见表3。对照组无任何软骨生 长,三组实验组证实移植软骨成活生长,无吸收(8 < 0. 05),详见表1、表2、表3。

病理学通过光镜观察,骨软骨移植4周后光镜观 察:纤维性软骨膜内可见内层细胞分裂、增殖、分化为 幼稚软骨细胞,并由软骨细胞产生软骨基质,为增殖新 的透明软骨奠定了基础。骨软骨移植8周后光镜观 察:形态学可见新生的幼稚透明软骨组织向成熟软骨 组织过渡。骨软骨移植16周后光镜观察:可见成熟透 明软骨陷窝内有大小一致的软骨细胞,新生的透明软 骨组织已变成熟。证实移植软骨从新生幼稚软骨细 胞,逐渐增殖分化为成熟的透明软骨细胞,移植软骨均 成活 好 期保持 定, 细 成 有大 骨基质分泌,在软骨基质中排列着整齐的软骨陷窝,其中的 透明软骨细胞分化成熟,大小一致,细胞排列规则,软 骨细胞存活,可分泌软骨基质,其形态与生物学特性均 与正常关节内透明软骨细胞一致,行使关节软骨的 功能。

表1 A组:骨软骨移植后四周移植软骨情况(单位:mm)

Tab. 1 Group A : Cartilage transplantation cartilage four

weeks after transplantation ( unit :mm)

1

210.15.21.0

310.15.21.1

410.15.11.0

510.25.11.1

610.05.21.0

软骨长度软骨宽度骨

10.2541.0

表2 B组:骨软骨移植后八周移植软骨情况(单位:mm)

Tab. 2 Group B : Cartilage transplantation cartilage eight

weeks after transplantation ( unit :mm)

1

210.45.31.0

310.35.31.1

410.25.41.1

510.45.51.0

610.45.41.1

骨骨宽骨

10.35.41.1

83

表3

C组:骨软骨移植后十六周移植软骨情况(单位:mm) Tab. 3 Group C : Cartilage cartilage at 16 weeks after

osteochondral transplantation (unit: mm)

1

210.75.71.2

310.95.81.3

410.85.71.2

510.65.71.2

610.95.91.3

成活且吸收较少,临床证实移植软骨均成活良好且长 期保持稳定,细胞成熟且有大量软骨基质分泌,细胞排 列规则,软骨细胞存活,可分泌软骨基质,其形态与生

物学特性类似于正常软骨细胞,到第12周时未观察到 有淋巴细胞浸润,可完全修复缺损崎形。我们分析自 体移植易于成功的主要原因,是不会发生免疫反应以 及软骨细胞的早期有一定的活力,并能很快适应新的 环境,由滑液中得到正常的营养供应。在移植软骨周 围的裂隙处可由新生纤维结缔组织生长充填并化生为 透明软骨而愈合。移植骨层可由“爬行代替”过程而 愈合。故可获得完全性修复,效果满意。

骨软骨宽度骨

10.85.81.2

3

结论

本动物实验充分证明了髂嵴骨软骨游离移植的骨

软骨可以成活生长,无吸收,无排斥,并与周围骨组织 形成纤维连接,髂嵴软骨替代关节软骨行使其功能。 证实了髂嵴骨软骨游离移植治疗大龄髋脱位患者髋臼 软骨缺损方法的临床可行性及有效性。

4讨论

目前,治疗关节软骨损伤的方法较多,但均不完 善。骨髓刺激术(如软骨下骨板钻孔术、微骨折术)诱 发生成的是耐磨力差的纤维软骨,无法阻止关节的退 行性病变,长期疗效较差[2]。自体骨膜、软骨膜移植 由于供体来源有限、缝合固定困难,远期疗效差而难以 得到广泛应用[3]。异体的骨软骨移植可以治疗大面 积的软骨缺损,但存在免疫排斥、疾病传播、软骨下骨 塌陷、关节不稳定、移植软骨被吸收等并发症,早、中期 疗效满意,远期退变明显[4]。组织工程化软骨因后期 容易退化、力学性能较差、免疫原性及致癌性等问题的 困扰距临床应用仍有很大差距[5]。自体骨软骨移植 技术是目前修复效果比较可靠的少数几个方法之一。

Compbell等[6]的动物实验证明,只要技术正确,自体 移植的效果满意。Hangody于2001年将接受自体镶 嵌式骨软骨移植与钻孔术、关节成型术、微骨折术对 413名患者进行了多中心、比较性的研究[7]。证实自 体镶嵌式骨软骨移植较其余三种治疗方法长期明显优 良的临床疗效。此外,临床中我们观察到自体镶嵌式 骨软骨移植可降低骨内压改善关节静息痛,可能会阻 断软骨下骨板硬化导致关节软骨进一步退变这一恶性

20世纪90年代,Hangody等报道了自体镶嵌式骨 软骨移植修复膝关节软骨缺损。此后,该技术在世界 各国逐渐开展。朱根祥等自2003年起采用同侧髂骨 及骺软骨游离移植镶嵌到髋臼内负重区关节面治疗 10 ~ 14岁先天性髋脱位患儿共24例30髋,取得了满 意的效果。证实采用本法可延长患者首诊治疗年限, 减少髋关节僵硬的合并症,与同龄病人对比,髋关节活 动范围均有显著增加。有学者在自体软骨移植方面已 经取得成功。自体软骨移植取材方便,移植后组织易

84

本实验通过建立兔模型证实该方法的可行性。 Wilkinsn很早就指出人类髋臼与兔髋臼的相似性。 既往对于软骨损伤和骨性关节炎的实验研究,多数以 兔和大鼠为实验动物,而且大部分教科书中的软骨组 织学结构也是以兔的软骨进行描述的。陈连旭等观察 兔的关节软骨更接近于人的关节软骨,人和兔的软骨 基本相同,区别在于兔的第三层是典型的柱状细胞层, 而人的第三层软骨细胞为深层带,细胞较大,形态不规 则,有多核细胞存在,而且兔的骨性关节炎模型中软骨 的退变情况更接近于人软骨的退变情况。因此认为在 研究关节软骨损伤和骨性关节炎的实验中,以兔为观 察对象较大鼠优越。这些研究为采用兔制造DDH动 物模型提供了有力依据。

本实验拟证实移植骨软骨可以成活生长,无吸收, 无排 , 并 骨组织 成纤维 , 骨 代关节软骨行使其功能,从而证实该方法的临床可行性 及有效性,解决了大龄髋脱位患者手术后因为关节软 骨的缺失而使髋关节功能不佳的问题。对提高年长儿 髋脱位的治疗效果、降低患儿的肢体致残率,保障国民 的身体健康具有重大和深远的社会意义。

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中华微创

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