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《浙江大学》 2012年
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低频超声预防聚乙烯诱导的假体周围骨溶解的作用的研究

赵翔  
【摘要】:虽然人工关节置换技术已经取得了非常巨大的成效,但是它的远期寿命仍然是困扰医学界的一个难题。在目前使用的人工关节材料中,以聚乙烯颗粒为首的关节部件磨屑可以大量激活以破骨细胞为主的巨噬细胞系统从而在关节部件周围造成大量的骨溶解。有研究表明,聚乙烯磨损颗粒所引发的局部炎性改变,已经是引起初次全膝置换术后假体翻修的主要原因。为了解决这个问题,许多其他的材料也被尝试着用于临床以替代聚乙烯,如金属、陶瓷等等。但是,这些材料又往往存在着自身的缺点。就目前而言,聚乙烯衬垫仍然在临床上被广泛应用。低频脉冲超声作为一种无创性的诊疗技术,穿透能力强,可凭借空化机械效应对细胞、组织施加生理剪切应力,具有促进成骨细胞分化、抑制破骨细胞激活以及加速骨折愈合进程的效果。临床研究已经证实,LIPUS可以促进局部骨折愈合。另外,也有研究报道,LIPUS还可以增加骨质疏松大鼠的骨密度。我们认为,在假体周围骨溶解病理过程中,磨损颗粒会刺激破骨细胞的激活同时抑制成骨细胞的生长。 本实验组长期从事低频脉冲超声以及假体周围骨溶解预防与治疗两方面的研究,已有多篇SCI文章发表。本实验分为四部分:一、成功构建兔股骨远端假体周围聚乙烯颗粒诱导假体周围骨溶解模型;二、证实低频脉冲超声在延缓兔股骨远端假体周围聚乙烯颗粒诱导假体周围骨溶解过程中的作用;三、通过体外MC3T3成骨细胞培养,证实低频脉冲超声对成骨细胞的正向促进作用,并结合相关文献,对其中可能存在机制进行深入讨论。四、根据低频脉冲超声特点以及术后局部组织反应情况,提出低频脉冲超声可能增加术后急性期(1周内)局部炎症副反应以及超声可能促进炎症急性期氧自由基致聚乙烯假体氧化退变的假说。我们的研究表明,低频脉冲超声可以阻止或延缓兔股骨远端假体周围骨溶解进程;同时,我们结合理论分析,不建议在术后急性期(1周内)使用低频脉冲超声。 第一部分:兔股骨远端假体周围骨溶解模型的构建 目的: 建立与人假体周围骨溶解病变过程类似、简单、可靠的兔股骨远端假体周围骨溶解模型。 方法: 我们通过经髌侧入路暴露髌股关节、钻孔建立骨隧道并插入钢条的方法,构建新西兰大白兔股骨远端置换模型。同时,我们给予术中髓腔内聚乙烯颗粒注射与术后关节腔聚乙烯颗粒注射的方法,构建兔股骨远端假体周围骨溶解模型。实验分成两组,取16只新西兰大白兔。随机一侧仅仅构造假体置换模型(对照组),另一侧构建假体周围骨溶解模型(实验组)。在术后3个月测定假体周围剪切应力、假体周围骨密度以及假体周围骨组织病理切片分析,通过实验组与对照组对比,来了解模型构建是否成功。 结果: 3个月中有1只兔子因麻醉死亡,另有1只兔子出现感染。剩下14只兔子均存活至3个月后取样时。实验组的假体周围骨密度(p=0.039)、剪切应力(p=0.017)明显低于对照组。病理切片形态学分析提示,实验组金属-骨组织切面纤维层厚度要厚于对照组(p=0.043,Z值=-2.023),骨小梁形态差于对照组。 结论: 本研究所采用技术方法可以有效构建兔股骨远端假体周围骨溶解模型。 第二部分:低频脉冲超声抑制兔股骨远端骨溶解的研究 目的: 研究低频脉冲超声对于抑制兔股骨远端假体周围骨溶解进程的作用。 方法: 我们通过经髌侧入路暴露髌股关节、钻孔建立骨隧道、插入钢条同时注射聚乙烯颗粒的方法,构建兔股骨远端假体周围骨溶解模型(同第一部分)。实验分成两组,取16只新西兰大白兔。随机选取一侧给予术后低频脉冲超声处理(1.5MHz,20分钟/天)(实验组),持续3个月;另一侧不给予低频脉冲超声处理(对照组)。在术后3个月测定假体周围剪切应力、假体周围骨密度以及假体周围骨组织病理切片分析,通过实验组与对照组对比,来了解低频脉冲超声对于预防假体周围骨溶解的作用。 结果: 3个月中有2只兔子因麻醉死亡,另有1只兔子出现感染。剩下13只兔子均存活至3个月后取样时。实验组的假体周围骨密度(p=0.001)、剪切应力(p=0.013)明显大于对照组。病理切片形态学分析提示,实验组金属-骨组织切面纤维层厚度要厚于对照组(p=0.043,Z值=-2.023),骨小梁形态好于对照组。 结论: 低频脉冲超声可以预防或者延缓聚乙烯颗粒诱导的兔股骨远端假体周围骨溶解。 第三部分:关于低频脉冲超声作用于体外培养MC3T3成骨细胞的研究 目的: 研究低频脉冲超声对体外培养MC3T3成骨细胞的作用。 方法: 我们将MC3T3成骨细胞体外培养。实验分成两组,一组给予低频脉冲超声处理(实验组);另一组不给予低频脉冲超声处理(对照组)。实验组先培养24小时,后给予低频脉冲超声处理20分钟,在培养24小时。最后两组细胞一起测定MTT吸光度OD值、细胞平板计数以及ALP活性值。 结果: 实验组MTT OD值(p=0.053)、细胞计数板计数(p=0.138)均稍高于对照组,但没有统计学意义。实验组ALP活性值要明显高于对照组(p0.01)。 结论:低频脉冲超声可以明显促进体外培养MC3T3成骨细胞分化指标表达,但不能明显促进细胞增殖。 第四部分:关于低频脉冲超声(LIPUS)可能存在副作用的假说 目的: 探讨低频脉冲超声可能存在的副作用。 方法: 通过复习文献以及超声机制分析,我们认为,低频脉冲超声的空泡效应可能会增加局部细胞膜通透性。而在骨创伤后急性期,局部炎症因子释放,可以诱导中性粒细胞大量趋化聚集并释放破坏因子如氧自由基。低频脉冲超声的应用,可能促使氧自由基大量涌入细胞内起到破坏细胞的作用,从而影响细胞活性。另外,在假体置换术后急性期,低频脉冲超声还可能增强氧自由基对聚乙烯假体的氧化退变作用,导致聚乙烯衬垫的结构牢度改变。 结果结论: 我们认为,低频脉冲超声可能增强骨创伤后急性期内局部氧自由基副作用;同时还可能增强氧自由基对聚乙烯衬垫的氧化退变作用。因此不建议在骨折或术后急性期(1周内)使用低频脉冲超声。同时我们认为,待急性炎症反应缓解后(1周后),低频脉冲超声的使用时安全可靠的。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:R687.3

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【参考文献】
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1 樊林花;刘茂林;刘田福;;医学院校屏障环境开放性动物实验室管理初探[J];实验室研究与探索;2011年04期
【共引文献】
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1 顾杰;;科研实验中心生物安全隐患及应对策略浅谈[J];齐齐哈尔医学院学报;2012年09期
【二级参考文献】
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1 王德军,周卫民,陈民利;高校屏障系统动物实验室管理的难点和对策[J];浙江中医学院学报;2005年01期
2 朱裕华;刘学;彭长凌;朱孝荣;;公共服务动物实验中心的管理[J];实验动物与比较医学;2006年02期
3 徐平,朱冬琴,陈国强,施恩,顾坚忠,毛佳贤;清洁级实验动物室维持性消毒方法初探[J];上海实验动物科学;1997年04期
4 史智勇,牛廷献,刘庭忠,赵红斌;加强实验动物建设 提高动物实验质量[J];实验动物科学与管理;1997年04期
5 练有文,莫梅英;我院SPF屏障系统设施概况及动物质量管理初探[J];实验动物科学与管理;2004年04期
6 张永斌,郭学军,邹移海,谢玲玲;屏障系统管理模式的建立及应用[J];实验动物科学与管理;2005年02期
7 黄冰,潘泽周,黄文革,陈系古;标准化实验动物饲养系统中细菌学检查规范的建立[J];实验动物科学与管理;1995年02期
8 时连君;万殿茂;王芳;梁慧斌;王京生;;实验室开放与创新型人才培养[J];实验室研究与探索;2009年06期
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1 卢伟杰,廖威明,余楠生,罗新乐,白波,林志雄,顾莹莹,刘慕嫦,陈国勤,杨通;大颗粒聚乙烯对人工关节假体周围组织影响的实验研究[J];中国修复重建外科杂志;2005年01期
2 王晓庆;人工关节假体周围骨溶解发病机理的研究[J];中国矫形外科杂志;2002年04期
3 姚建锋,靳卫章;磨损微粒在关节置换术后假体周围骨溶解中作用的研究进展[J];实用骨科杂志;2001年06期
4 戴雪松,严世贵;非骨水泥型髋臼假体的内衬背侧磨损[J];中华骨科杂志;2003年03期
5 王骏骅,赵建宁;人工关节假体植入后骨溶解的研究进展[J];中国骨伤;2003年07期
6 范卫民,王青,陶松年,王道新,吕征;人工关节松动病因的研究[J];中华骨科杂志;1998年09期
7 胡年宏;假体周围骨溶解的研究进展[J];中医正骨;2004年04期
8 董彦,刘英杰;假体松动致股骨骨折的病因分析及治疗[J];中国矫形外科杂志;2004年Z2期
9 ;积极防治人工关节并发症[J];中华外科杂志;1997年08期
10 郭亭,赵建宁,王与荣,吴苏稼,周利武,曾晓峰,包倪荣;股骨假体周围骨折的处理[J];骨与关节损伤杂志;2003年06期
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1 程涛;戴闽;程细高;姚浩群;张斌;;无菌性松动全髋关节假体周围界膜组织中Caspase-3表达和细胞凋亡的研究[A];第二届华东地区骨科学术大会暨山东省第九次骨科学术会议论文汇编[C];2007年
2 童培建;王兴中;陈俊杰;章建华;沈进稳;肖鲁伟;;延长转子截骨翻修股骨假体[A];浙江省中西医结合学会骨伤科专业委员会第十一次学术年会暨省级继续教育学习班论文汇编[C];2005年
3 杨长伟;王建;李明;吴军峰;祝晓东;王传峰;;椎间盘置换术后MRI测量参数:去除假体放射假象因素(英文)[A];第十九届中国康协肢残康复学术年会论文选集[C];2010年
4 王忠;蔡志康;达骏;董国勤;蒋跃庆;张克;姚海军;陈其;姚德鸿;;阴茎假体植入术后并发症预防与处理[A];第十七届全国泌尿外科学术会议论文汇编[C];2010年
5 方剑利;姜月艳;鲍航行;杜文喜;肖鲁伟;童培建;;一种骨溶解动物模型的评价[A];第十八届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文汇编[C];2011年
6 肖亲民;罗顺文;张思孝;张卫东;李响;;阴茎假体植入术治疗勃起功能障碍106例报告[A];21世纪男科学——中华医学会第五次全国男科学学术会议论文集[C];2004年
7 杨志平;刘文广;李昕;李建民;;套接式假体的设计及在定制肿瘤假体断裂翻修术中初步应用[A];第二届华东地区骨科学术大会暨山东省第九次骨科学术会议论文汇编[C];2007年
8 严世贵;蔡迅梓;何荣新;吴立东;王祥华;戴雪松;;强直性脊柱炎伴髋部强直股骨假体的选择[A];2009年浙江省骨科学学术年会论文汇编[C];2009年
9 姚建民;;假体隆胸术技巧的热点探讨与思考[A];中华医学会整形外科学分会第十一次全国会议、中国人民解放军整形外科学专业委员会学术交流会、中国中西医结合学会医学美容专业委员会全国会议论文集[C];2011年
10 姚建民;;假体隆胸术技巧的热点探讨与思考[A];中华医学会整形外科学分会第十一次全国会议、中国人民解放军整形外科学专业委员会学术交流会、中国中西医结合学会医学美容专业委员会全国会议论文集[C];2011年
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1 记者 付东红 通讯员 汪铁铮;组配式半骨盆假体可修复复杂缺损[N];健康报;2010年
2 王春;上海交大“视觉假体”研究取得阶段性成果[N];科技日报;2008年
3 卜平元;注射式隆胸———美容不归路[N];大众卫生报;2004年
4 天津市肿瘤医院乳腺肿瘤三科主任 张瑾 整理 李运红 赵迎;丰胸不当 影响哺乳[N];健康报;2010年
5 □本报记者 师欣□实习生 杨芳;“换脸”要趁早?[N];南方周末;2005年
6 谭谦;美国为何解禁硅胶隆胸[N];健康报;2006年
7 记者 王丹;假体磨损成影响关节置换术远期效果主因[N];健康报;2008年
8 曾祥素;“隆胸手术让我苦不堪言”[N];中国质量报;2007年
9 本报记者 李娜;精雕细刻整出漂亮鼻子[N];北京科技报;2006年
10 谢洋春;隆乳手术之最新面面观[N];家庭医生报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵翔;低频超声预防聚乙烯诱导的假体周围骨溶解的作用的研究[D];浙江大学;2012年
2 杨重飞;当归水溶性制备液在磨损颗粒诱导的骨溶解中的作用[D];第四军医大学;2012年
3 陈练;含纳米硅钛表面促进骨整合及其机理的实验研究[D];苏州大学;2012年
4 张福江;术中即时测量生物型髋假体稳定性的研究[D];天津医科大学;2012年
5 杜斌;骨水泥型人工髋关节置换后假体柄松动的机制及淫羊藿苷对微粒诱导骨吸收的干预研究[D];南京中医药大学;2010年
6 罗世兴;膝关节骨性关节炎发病机制与临床治疗的相关研究[D];广西医科大学;2011年
7 张锴;SCID-Hu模型建立及循环血单核细胞对假体周围组织形成的影响[D];山东大学;2009年
8 刘志新;三翼臼假体的相关基础研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2004年
9 牛舜;颗粒诱导人工关节无菌性松动机理的研究、药物复合涂层假体的制备及其对假体松动的预防作用[D];第四军医大学;2012年
10 张翘;外柄式人工髋关节假体的生物力学研究[D];吉林大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘丰;二磷酸盐促进假体周围骨溶解后假体翻修骨整合的实验研究[D];昆明医科大学;2012年
2 郭鑫;55岁以上患者非骨水泥假体全髋关节置换术后的中远期疗效[D];新疆医科大学;2010年
3 赵魁;人工全髋关节翻修术中骨缺损的处理及假体的选择[D];山东大学;2010年
4 孙启才;人工全髋关节置换治疗高位发育性髋关节脱位[D];浙江大学;2010年
5 王晓楠;影响术后立即负重后非骨水泥型全髋假体下沉的相关因素[D];吉林大学;2011年
6 李永旺;采用陶瓷—陶瓷与金属—聚乙烯假体行全髋关节置换术的比较研究[D];苏州大学;2011年
7 朱芳兵;阿仑膦酸钠局部和系统给药抑制磨损颗粒介导骨溶解的疗效评价[D];浙江大学;2010年
8 张勇;新型钛合金人工腰椎间盘的生物力学研究[D];中国医科大学;2006年
9 朱良峰;全聚乙烯与金属胫骨假体进行全膝关节置换效果的系统评价[D];广西医科大学;2011年
10 刘刚;全髋置换术不同入路对髋臼假体方位的影响[D];广西医科大学;2011年
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