目的：随机对照动物实验研究,探讨生物型异种松质骨(广州冠昊生物科技有限公司提供)与同种异体骨(深低温冷冻辐照兔骨)对于兔桡骨节段性骨缺损的修复效果以及对宿主机体和周围组织的影响,为异种生物型骨移植材料的进一步临床试验提供安全性和有效性的基本依据。材料：生物型异种松质骨原料取材于有严格检疫控制并按卫生标准进行屠宰取样的猪骨组织。深冻去抗原兔异体骨。新西兰大白兔36只,由广东冠昊生物科技股份有限公司动物实验中心提供。方法：选取健康的新西兰大白兔36只,兔龄4-6个月,体重2.5-3.5kg之间,雌雄不限。按照完全随机设计,将动物从1号到36号进行编号,1号到12号为A组,13号到24号为B组、25号到36号为C组,每组12只。在白兔一侧桡骨截骨,造成15mm的桡骨节段性骨缺损。A组为实验组,植入物为生物型异种松质骨,B组为实验对照组,植入物为深低温冷冻兔异体骨,C组为空白对照组,不植入任何材料。为每只动物建立档案,术后开始对各组实验动物进行般情况观察,于术后4周、8周、12周时从各组等间距系统抽取4只动物,处死后取材,进行大体解剖观察；术后4周、8周、12周时摄X片,进行影像学观察,并按Lane影像学评分标准进行评分；解剖取材后对实验组及对照组标本进行三点折弯的生物力学实验；力学实验后将植入物与宿主交界部材料包埋、制片、行HE染色,进行组织学观察,并按Lane组织学评分标准进行组织学评分。实验数据采用SPSS13.0统计软件进行分析。A组、B组、C组影像学评分采用均数±标准差(X±S)表示,整体采用完全随机两因素析因设计(3×3)方差分析,各组间及各个观察时间点两两比较采用Bonferroni检验；A组、B组生物力学结果采用均数±标准差(X±S)表示,整体采用完全随机两因素析因设计(2×3)方差分析,各时间两两比较采用Bonferroni检验；A组、B组组织学评分结果采用均数±标准差(X±S)表示,按照术后4周、8周、12周,整体采用完全随机两因素析因设计(2×3)方差分析：P<0.05为有显著性差异。结果：1.生物型异种松质骨外观形态及电镜观察结果外观形态：所制备生物型异种松质骨成品为白色至淡黄色无异味的长条状骨块,其规格为5mm×5mm×40mm,外观呈多孔的疏松结构,骨小梁结构清晰。质地韧,浸水后具有一定弹性。电镜观察：生物型异种松质骨材料具有较多三维孔隙结构存在,生物骨本身的天然骨小梁结构完好,孔径在50～400μm之间,直径大小不等,较大孔腔之间有小孔道连通,孔隙率在72%～75%之间。由电镜观察结果可知,该骨移植材料具有天然网状结构,三维支架系统形态完整,骨髓、血性细胞物质清除彻底。2.动物一般情况观察结果动物术后肌注苏醒灵0.2～0.3ml/kg,约15分种左右即清醒,回笼饲养。手术切口不包扎,常规护理。庆大霉素4万u肌注,2/日,连续5天。术后第一天可进食少量饲料和水分并少量活动,第二天正常进食,大小便正常,活动仍较少,手术侧前肢呈保护性姿势,3天后活动逐渐增多,1周左右活动基本正常。切口术后前3天轻度肿胀,4～5天后肿胀逐渐消退,多数未见明显分泌物及感染,2周左右切口愈合,拆线时可见部分缝线自行脱落,4周时手术部位被新生兔毛完全覆盖。所有36只新西兰大白兔无脱失,无伤口感染,无渗液、红肿、无植入物排出,无免疫排斥反应相关症状及并发症,无死亡。全部进入结果分析。3.大体标本解剖观察结果实验组及对照组在术后4周、8周、12周时均未见植入物周围组织出现坏死、化脓、积液等表现。术后4周,实验组植入材料基本完整,表面被宿主软组织包裹,周围可见少量的骨痂、编织骨样组织和结缔组织形成,植入物与宿主骨的结合部界面开始模糊,与宿主骨结合比较牢靠；对照组材料基本完整,颜色较临近宿主骨苍白,结合部可见少量骨痂及结缔组织包裹,植入物与宿主骨分界尚清楚,可有部分松动；空白组仅见软组织填充骨缺损部位,未见明显新生骨组织。术后8周,实验组植入材料外观完整,材料表面疏松孔隙被周围组织填充覆盖,可见毛细血管翳长入,局部较多新生骨痂,植骨部位骨干直径增粗,与尺骨相连,材料与宿主骨界面发生融合,结合较牢固,部分靠近结合部的材料已被降解,宿主新骨形成；对照组植入材料清晰可见,色泽苍白,骨缺损区内及结合部骨痂增多,形成骨性连接,但植入物与宿主骨界面可辨认,结合较为牢靠,材料表面未见明显的骨膜样组织包裹；空白组仍为软组织填充包裹,见骨缺损未修复。术后12周,实验组植入材料部分降解,材料大致外形仍可辨认,部分材料被宿主新生骨样组织替代,剩余材料微孔结构内基本被填满,有明显的毛细血管翳长入,植入部位可见大量骨痂,骨干直径增粗,材料与宿主骨界面进一步融合,结合牢固；对照组植入皮质骨尚可辨认,部分材料碎化,植骨部位有较多骨痂形成,植骨部位直径增粗,仍可见皮质骨外形,植入材料表面光滑,未见毛细血管翳长入,材料与宿主骨界面融合,形成骨桥,结合牢靠。空白组骨缺损未修复,髓腔已经闭合。4.影像学观察及Lane影像学评分结果于术后及术后4周、8周、12周时分别摄X片,动态观察骨缺损修复过程的影像,根据骨缺损修复的情况,按Lane影像学评分标准,从成骨程度、连接程度、骨髓腔改建程度3个方面评分。术后当日实验组可见桡骨中段低密度植入物影,位置良好,骨折线清晰可见,断端整齐；对照组可见桡骨中段等密度植入物影,位置良好,骨折线清晰可见,断端整齐；空白组可见桡骨中段节段性骨缺损,缺损长度15mm,断端整齐。术后4周,实验组植入物密度较前增高,周边可见少量密度均匀的云雾状骨痂形成,骨折端边缘模糊,部分骨折线可见；对照组植入物与正常骨干部位密度相近,可见皮质骨轮廓,骨折线周围可见少量骨痂形成,折线尚清晰,间隙增宽,骨断端边缘模糊；空白组可见骨缺损尚未修复,骨断端边缘较前模糊。术后8周,实验组植入物密度进一步增高,周边可见云雾状骨痂进一步增多,密度不等,骨折端边缘模糊,骨折线模糊难辨,植入物外形尚可辨认；对照组植入物周边可见云雾状骨痂,皮质骨轮廓仍可见,部分出现点片状密度增高,骨折线模糊；空白组可见骨缺损尚未修复,骨断端髓腔部分封闭。术后12周,实验组骨移植区内新生骨组织进一步增多,植入物内部出现高密度影,密度与临近皮质骨接近,周边大量密度不等的云雾状骨痂影,与宿主皮质骨连接,骨折线基本消失,出现髓腔再通迹象；对照组骨移植区可见骨痂包裹高密度轮廓,骨折线已模糊,髓腔部分再通；空白组可见由尺骨向骨缺损区弥漫形成云雾状骨痂,桡骨断端较前模糊,髓腔闭合。根据Lane影像学评分标准进行评分,影像学评分结果整体采用完全随机两因素析因设计(3×3)方差分析,在4周、8周、12周时各组影像学评分递增,各时间点三组比较差别有统计学意义,F=85.245,P=0.000。各组间两两比较采用Bonferroni检验,实验组与空白组,对照组与空白组均有显著性差异,P<0.05,实验组与对照组无显著性差异,P=0.851。统计结果说明实验组及对照组均能有效地促进兔桡骨节段性骨缺损的修复及愈合,生物型异种松质骨对兔桡骨节段性骨缺损的修复效果与深冻同种异体骨相当。空白组对照组骨缺损未修复。5.生物力学实验结果术后4周、8周、12周时取材解剖观察后,只对实验组及对照组的桡骨标本进行实验。用瑞格尔RGM一3010微机控制全数字电子万能材料试验机对同一标本的植骨部位(即材料部)以及正常骨干部位(即健部)分别进行三点抗弯曲实验,力学实验机自动记录断裂时的最大载荷(单位：N),用材料部最大载荷比健部最大载荷的百分数来描述骨缺损部位力学强度的恢复程度(单位：100%),三点折弯实验控制的试验温度为25℃,试验湿度为50%,跨度为20mm,速度为10mm/min。A组、B组实验结果按照术后4周、8周、12周,整体上采用完全随机两因素析因设计(2×3)方差分析,各时间两两比较采用Bonferroni检验,在4周、8周、12周时各组力学强度均逐渐恢复,整体上实验组及对照组力强度恢复程度无显著性差异,F=2.492,P=0.132。统计结果说明实验组及对照组的骨缺损部位力学强度均随时间逐渐恢复,在12周的观察时间内,两组均未达到完全修复,材料均未完全降解,力学强度的恢复程度无明显差异。6.组织学观察及Lane组织学评分结果术后4周、8周、12周取材后对实验组及对照组标本进行组织学观察,并按Lane组织学评分标准进行组织学评分。术后4周,实验组可见材料结构尚可辨认,材料内部出现结缔组织及微小血管,灶性不规则新生骨组织及类骨组织沉积,周边可见成骨细胞、巨噬细胞,偶见骨陷窝结构,其内亦可见成骨细胞,植入材料开始碎片化,材料与自体骨交界区开始出现连接；对照组可见材料原有皮质骨结构尚存,材料内部骨陷窝内无骨细胞存活,无新生微小血管及骨组织,材料边缘及髓腔内可见骨细胞及巨噬细胞,出现少量炎症细胞聚集,部分材料碎片化,材料与自体骨交界区出现连接,有新骨聚集。术后8周,实验组材料可辨认,大多碎片化,有一例基本降解,材料内部大量新生毛细血管,新生骨组织及类骨组织沉积增多,骨痂内可见成熟的骨单位,成骨细胞及巨噬细胞进一步增多,有少量炎症细胞；对照组材料原有结构可辨认,为无活性皮质骨,骨陷窝内未见骨细胞,多数材料出现碎化,材料周边巨噬细胞及炎细胞活跃,有局灶性新骨形成,材料与自体骨连接处出现融合及皮质骨改造。术后12周,实验组可见材料内部进一步降解吸收,大量新生骨组织形成骨小梁结构,与原有松质骨结构相交替,孔隙内大量毛细血管,靠近边缘材料与自体骨交界区出现皮质骨形成,有少量炎症细胞。对照组材料仍可辨认无活性的皮质骨,己碎化材料周边较多新生骨组织,材料内部仍未见毛细血管长入,材料与白体骨交界区融合,出现活性新骨聚集及皮质骨改造。按Lane组织学评分标准进行评分,对实验组和对照组组织学评分结果整体上采用完全随机两因素析因设计(2×3)方差分析,4周、8周、12周时实验组与对照组组织学评分递增,各观察点实验组与对照组评分无显著性差异,F=0.194,P=0.665。统计结果说明实验组及对照组均能有效地促进兔桡骨节段性骨缺损的修复及愈合,生物型异种松质骨效果与深冻同种异体骨相当。结论：1.生物型异种松质骨及深冻兔异体骨植入后,各组兔局部及全身均未见明显的免疫排斥反应相关症状与体征,说明生物型异种骨移植材料的异种抗原处理彻底,具有与异体骨相当的生物相容性。2.生物型异种松质骨与深低温冷冻兔异体骨最终均可修复兔桡骨节段性骨缺损。生物型异种松质骨的再血管化过程较兔异体骨快,成骨效果与兔异体骨相当,生物力学性能与异体骨无显著性差异。