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《中国人民解放军军医进修学院》 2002年
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可降解性膜材料引导长管状骨再生特点及机制的实验研究

郭洪刚  
【摘要】: 本研究利用新兴的膜引导组织再生技术,将胶原膜与复合自体骨髓的自体骨或多孔性异体骨板相联用,综合骨引导、骨诱导,骨传导作用促进骨缺损修复。旨在观察胶原膜引导骨组织再生的形式及效果,了解膜的组织相容性、结构特征、降解情况。并探讨引导性骨再生的机制。 一.胶原膜与冻干表面脱钙异体骨引导兔桡骨再生的实验研究 方法:30只成年新西兰兔,造成双侧10mm桡骨缺损,采用自身对照方法,实验组缺损区移植胶原膜及表面脱钙同种异体骨,对照组仅移植表面脱钙异体骨。术后第2、4、6、8、10、12周行影像学、组织学及免疫组织化学检查。结果表明:实验组移植区域存在明显骨膜反应,有连续性骨痂通过缺损处,骨塑形良好;新骨增生明显,以膜内成骨及软骨内成骨方式出现,成熟骨膜及髓腔逐步形成,骨重建顺利,骨缺损完成修复,BMP染色阳性部位集中在骨端骨细胞、增生骨膜、骨髓腔及骨内膜。对照组移植区域骨膜反应不明显,骨痂数量较实验组少,由于纤维结缔组织的占据,新骨生长、成熟骨替代均较实验组延缓。研究提示:胶原膜能作为物理屏障,将周围结缔组织阻挡于缺损外,引导成骨细胞优先迁移、优势生长,促进骨性愈合,避免了纤维愈合,胶原膜管能使内、外源性BMP不断聚集,有效分布,BMP分布特征影响着组织细胞来源及骨愈合方式。 二.胶原膜与复合自体骨髓的自体骨引导骨再生的实验研究 方法:30只成年新西兰兔制成双侧10mm桡骨缺损,实验组缺损处移植胶原膜与复合自体骨髓的自体骨,对照组仅移植复合自体骨髓的自体骨。术后第2、4、6、8、10、12周行组织学观察,第12周行生物力学检查。结果表明:胶原膜应用期间未见膜移位、塌陷,未见异物及排斥反应,第6周开始降解,第8周基本完成缺损修复,未见降解产物破坏骨再生过程。新骨生 博士学位论文 军医进修学院 长迅速、新生小血管及神经纤维增生明显、骨小梁排列有序,成熟骨替代完 全。而对照组缺损内存在大量纤维组织生长,新骨生长、成熟骨替代相对迟 缓,未见增生的小血管及神经纤维。生物力学测试表明实验组生物力学指标 高于对照组,具有统计学意义(P<0刀1)。研究提示:胶原膜具有良好的生 物相容性、可降解性,降解速度及程度与组织再生完成时间相匹配。移植复 合自体骨髓的自体骨能为宿主组织带来丰富的细胞来源及血供,并能作为维 持膜下空间的移植材料。另外,胶原膜能促进骨微循环及周围神经系统代 偿、重建,有利于骨再生及恢复骨骼的生理功能。 三.异体骨、自体骨髓在引导性骨再生中的骨组织代谢及超微结构研究 方法:20只新西兰兔制成 10mm挠骨缺损,实验组移植胶原膜与复合自 体骨髓的表面脱钙多孔性异体骨板,而对照组移植复合自体骨髓的多孔性异 体骨板。术后第2、4、6、8、10、12周行影像学检查,第2、4、8、12周行 透射电镜及双能X线吸收法(DEXA)观察。结果表明:影像学检查显示, 实验组移植区域存在明显骨膜反应,大量骨痴形成,骨孔模糊,很快被新骨 填充:对照组仅出现部分骨膜反应,骨俪形成较少,骨孔较清晰,被新骨填 充较慢。透射电镜观察显示,实验组新生微血管生长明显、管腔充盈,成骨 细胞及骨细胞发育良好,功能活跃,骨重建过程顺利;对照组骨微循环系统 代偿较差,成骨细胞功能低下,骨细胞发育较幼稚,骨愈合相对延缓。DEXA 检查显示,实验组骨矿物含量(BMC)、骨矿化区面积(MA)及骨密度 旧MD)值均高于对照组,具有统计学意义o.05,P(.of,P(.05)。研 究提示:胶原膜可促进骨微循环系统代偿、重建,为骨再生提供一个必需的 前提,使成骨细胞增殖、分化明显,顺利地形成有机基质及钙盐沉积。胶原 膜能产生一个三维诱导空间,使内、外源性骨诱导因子在空间内不断募集, 并改善它们的分布。它还能作为BMP释放的适宜载体,膜本身的结构特征可 调节这种诱导反应。
【学位授予单位】:中国人民解放军军医进修学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:R687.1

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