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为了进一步探讨镍钛形状记忆天鹅接骨器固定下骨折愈合的特点及其相关机理,为该新型内固定在临床应用上提供理论依据,并使其得到更为广泛的应用,进行本课题研究。 本课题采用犬股骨骨折内固定模型,将镍钛形状记忆天鹅接骨器和传统的加压接骨板、Küntscher's钉进行对比研究。通过骨折端组织切片进行光镜和电镜观察等方法对三种内固定后骨折愈合的细胞生物学行为和超微结构改变进行了动态观察;通过X线及组织形态测量学对三种内固定后骨愈合各时期的骨量进行量化分析;运用三点折弯的方法对不同内固定后的骨力学强度进行测试。 结果显示: 影像学结果显示:内固定后1周,三组内固定骨折端对位对线良好。术后2周,三组内固定骨折端间隙仍然可见。术后4周,SMC组骨折断端间隙模糊,有少量连续性骨痂通过;CP组断端间隙仍存在;IN组骨折端有较淡密度的外骨痂形成。术后8周,SMC组骨折断端已发生骨性连接,未见骨吸收;CP组骨折断端模糊,钢板下可见骨质疏松,外骨痂不明显。IN组骨折断瑞形成梭形的外骨痂。术后12周,SMC组骨折取得良好的愈合,始终未见外骨痂生长及骨质疏松;CP组骨折已愈,但板下骨皮质变薄,髓腔扩大;IN组骨痂改建基本完成。 组织学及超微结构观察结果显示:骨折后1周,骨折断端为机化的血肿,三组无明显差别,SMC组可见大量新生的血管芽。术后2周、4周时,SMC组髓腔内骨痂成骨细胞和成软骨细胞数量高于CP组和IN组;SMC组成骨细胞和成软骨细胞胞质内有极丰富的粗面内质网,内质网腔扩大成池,显示功能活跃。术后8周,SMC组骨折端出现板样骨替代;CP组板下出现骨吸收腔和退变相骨细胞;IN组发生骨性连接,新生软骨大部分骨化。术后12周,SMC组板下骨皮质出现部分吸收腔;CP组板下骨皮质吸收现象更趋严重;IN组骨膜下细胞增殖休止,骨痂改建基本完成。 骨组织形态测量学结果:骨折早期,骨折端新骨生成量和骨灰质厚度,三组组间均无显著差异。术后4周,SMC组骨量和截骨处皮质厚度最高,IN组次之,CP组最 中文摘要 一 低:SMC组与CP组、IN组组间有显著差异.术后8周,骨量:SMC组高于IN组、 CP组,统计学上存在显著性意义;截骨处皮质厚度:W组最高,SMC组次之,CP 组最低,三组间比较,均存在显著差异.术后12周,新骨:SMC组高于e组、CP 组,SMC组与CP组之间存在显著性差异,与M组之间无统计学意义;截骨处骨皮质 厚度:e组最高,SMC组次之,CP组最低,三组间比较,均存在显著差异。 生物力学结果显示:4周时三组固定段骨力学强度增高,SMC组与 CP组之间、SMC 组与IN组之问差异显著;至8周后,SMC组愈合骨力学强度逐渐升高,12周时为正 常值的86刀%.CP组吕周时达到最高,8周后下降,至12周时为正常值的56.5%,与 SMC组比较差异非常显著.IN组与SMC组比较,骨折后各阶段均低于SMC组,8周 时差异非常显著,12周时差异显著. 上述结果证实:SMC内固定可使骨折断端稳定的同时,又可对骨折端施加主动的、 持续的轴向应力刺激,促使成骨细胞和成软骨细胞增殖、分泌胶原,促进骨愈合。其 治疗骨折愈合的方式是以髓腔内骨痴的软骨内化骨为主.SMC材料和设计上的优势, 提高了固定段骨的力学强度。 本研究对SMC内固定下的骨折愈合在病理学、超微结构、骨组织形态测量学和生 物力学上进行了较为深入的研究,发现SMC治疗骨折较传统内固定更有利于骨折愈 合,是一种值得推广的新型内固定。同时对骨折端之间存在轴向动态记忆应力促进骨 折愈合的相关机理进行了探讨.