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背景:
rhBMP-2/CPC复合材料具有良好的可塑性、可注射性、生物相容性、成骨降解性能及稳定的生物力学性能,有望成为理想的眼眶骨折修复材料。
目的:
通过动物肌肉内植入实验和眼眶骨缺损植入实验,观察材料组织界面随着rhBMP-2/CPC复合材料的降解所发生的组织学改变,评价其组织相容性。
方法:
1、将rhBMP-2/CPC复合材料、单纯CPC材料和Medpor填充板,分别设为A1组、B1组和C组,同时植入15只新西兰兔大腿两侧肌袋内,于术后1周、2周、4周、8周、12周取出植入材料及周围组织,每组取3份标本行常规病理切片HE染色,观察材料肌肉界面的组织学改变。
2、将上述每个时间点A1组和B1组剩余的9份标本内的骨水泥材料单独取出,观察材料表面的形态改变并计算其体内降解率。
3、建立15只新西兰兔双侧眶下壁骨缺损模型,设左侧为A2组,右侧为B2组,将rhBMP-2/CPC复合材料和单纯CPC材料分别植入左、右侧眼眶骨缺损处于术后1周、2周、4周、8周、12周处死动物,取出植入材料及周围骨组织,行常规病理切片HE染色并将A2组标本行Masson染色。
结果:
1、所有实验动物伤口愈合良好,未见明显并发症,仅一只新西兰兔于术后2周取材时,发现眶内组织嵌顿于右侧眼眶骨缺损处,部分材料溃散被周围软组织包裹。
2、每组骨水泥材料在术后4周,8周,12周的体内降解率有统计学差异;12周时,A1组和B1组骨水泥的体内降解率有统计学差异。
3、肌肉内植入实验组织学检查:
1)术后1周,三组的炎性细胞反应程度均为Ⅳ级、纤维囊壁形成0级;2周,A1和B1组的炎性细胞反应程度为Ⅱ级、纤维囊壁形成Ⅳ级,C组分别为Ⅲ级和Ⅲ级;4周,A1和B1组的炎性细胞反应程度和纤维囊形成均为Ⅲ级,C组分别为Ⅲ级和Ⅱ级;8周,A1和B1组的炎性细胞反应程度和纤维囊形成均为Ⅲ级,C组分别为Ⅱ级和Ⅱ级;12周,A1组,B1组,C组的炎性细胞反应程度分别为Ⅲ,Ⅲ,Ⅰ级,三组的纤维囊形成均为Ⅰ级。
2)A1组的材料组织界面在术后4周可见少量软骨组织,8周可见成骨细胞浸润的少量类骨质组织,12周可见初级骨化中心形成,经Masson染色证实为骨或软骨胶原纤维成分。
4、眼眶骨缺损植入实验组织学检查:
1)术后1周~12周两组骨组织材料界面均未见明显的炎性细胞浸润、纤维囊壁形成和眶内软组织嵌顿。
2)术后1周,两组骨组织材料界面可见纤维素样渗出和小的碎骨片伴成骨细胞和破骨细胞浸润;术后2周,两组骨组织材料界面较多的成骨细胞浸润,A2组可见条带状的类骨质长入;术后4周,A2组类骨质组织进一步生长,B2组条带状的类骨质长入,两组可见成骨细胞、破骨细胞样巨细胞和单核巨噬细胞浸润;术后8周两组均可见类骨质进一步生长将材料包绕分割,术后12周两组材料被类骨质和新生骨小梁进一步包绕成小的“孤岛”,仍可见破骨细胞样巨细胞和单核巨噬细胞浸润。
5、A2组Masson染色:4周骨胶原纤维从近骨端将材料分割包绕成大量的“孤岛”散在分布;8周骨胶原纤维进一步生长,融合变得致密,“孤岛”面积进一步缩小;12周大片排列整齐致密的骨胶原和新生骨小梁将剩余材料包绕。
结论:
1、rhBMP-2/CPC复合材料具有良好的组织相容性。
2、rhBMP-2具有骨诱导活性,并促进CPC在肌肉内的降解。
3、rhBMP-2/CPC复合材料在眼眶骨折修复中逐步实现“骨整合”的理想重建方式