多孔ZK60鎂合金RigiD-fix釘復(fù)合BMP-2促進(jìn)比格犬ACL重建術(shù)后腱骨愈合的研究.pdf

1、研究背景:前交叉韌帶(ACL)是維持膝關(guān)節(jié)前后穩(wěn)定的重要韌帶，同時(shí)也維持部分側(cè)方以及旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，并且是膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)損傷的主要受累韌帶。關(guān)節(jié)鏡下ACL重建是標(biāo)準(zhǔn)的微創(chuàng)修復(fù)方法，但二次翻修的比例仍達(dá)10％～20％。ACL術(shù)后早期主要是靠?jī)?nèi)植物提供穩(wěn)定性，而長(zhǎng)期穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn)則需要依靠移植肌腱和骨道之間的充分愈合，即所謂的腱骨愈合。因此，牢靠的腱骨愈合是獲得ACL重建術(shù)后遠(yuǎn)期良好療效的關(guān)鍵。鎂是一種可降解的植入材料，降解后周圍形成富Mg2+環(huán)境，

2、具有調(diào)節(jié)骨源性細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路的作用，可刺激成骨細(xì)胞分裂、提高成骨細(xì)胞往內(nèi)植物表面聚集的比率、阻抑骨組織內(nèi)破骨細(xì)胞的活性。然而，鎂及鎂合金在細(xì)胞培養(yǎng)液中降解迅速，存在較大幅度的pH值改變，這可能會(huì)危害材料周圍細(xì)胞生長(zhǎng)。而且鎂合金植入體內(nèi)后，會(huì)逐漸降解產(chǎn)生氫氣，氣體在骨組織內(nèi)聚集，形成骨囊腫，引起溶骨現(xiàn)象，影響ACL術(shù)后腱骨愈合。
　　研究目的:本研究目的是通過(guò)ZK60鎂合金Rigid-fix多孔內(nèi)的BMP-2，誘導(dǎo)周圍組織向內(nèi)植物

3、及移植肌腱爬行生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)早期的腱骨愈合，以期為組織工程化鎂金屬材料在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用提供可靠的實(shí)驗(yàn)和理論支持。
　　材料與方法:選取3只健康比格犬，標(biāo)準(zhǔn)方法獲得正確的ACL骨道和釘?shù)溃苽涑鲆?guī)格為Φ2*12mm的ZK60鎂合金Rigid-fix釘，采用激光打孔法將部分表面制備成多孔區(qū)，三點(diǎn)折彎試驗(yàn)檢測(cè)多孔R(shí)igid-fix釘?shù)目拐蹚潖?qiáng)度。選取健康雌性比格犬18只，取趾長(zhǎng)屈肌腱進(jìn)行ACL重建手術(shù)，隨機(jī)分成3組:復(fù)合BMP-2多孔ZK

4、60鎂合金Rigid-fix釘(BMP-2組)為實(shí)驗(yàn)組;多孔ZK60鎂合金Rigid-fix釘組（多孔組）、無(wú)孔ZK60鎂合金Rigid-fix釘組（無(wú)孔組）為對(duì)照組。術(shù)后4thD、4thW，8thW和12thW，行活體X光檢查、CT及MRI掃描，動(dòng)態(tài)觀察內(nèi)固定物周圍成骨現(xiàn)象。術(shù)后12周，將比格犬放血致死，游離出膝關(guān)節(jié)標(biāo)本，行力學(xué)拔出試驗(yàn);同時(shí)行病理切片染色觀察成骨現(xiàn)象;EDS鑒別股骨內(nèi)固定物周圍組織成分。
　　結(jié)果:術(shù)后4thD

5、，Rigid-fix釘位置正確滿意，術(shù)后8thW, Rigid-fix釘周圍明顯新生骨形成，術(shù)后12 thW，Rigid-fix釘基本完全吸收，新生組織填充滿骨道;內(nèi)植物周圍新生骨的CT值:隨著Rigid-fix釘逐漸降解，周圍新生骨逐漸生成，最終形成上下兩根新生骨釘，術(shù)后8thW，BMP-2組CT值明顯高于其他兩組，而術(shù)后12 thW，內(nèi)植物周圍CT值三組基本相當(dāng)。力學(xué)測(cè)試:BMP-2組極限拉伸強(qiáng)度明顯高于多孔組和無(wú)孔組。術(shù)后12 t

6、hW，病理檢查顯示多孔組和無(wú)孔組的內(nèi)植物材料已經(jīng)完全降解。BMP-2組中內(nèi)植物材料周圍明顯新生骨組織，并且和內(nèi)植物連接在一起。SEM觀察發(fā)現(xiàn)BMP-2組中內(nèi)植物材料已經(jīng)大部分降解，周圍有新生骨組織;而多孔組和無(wú)孔組中的內(nèi)植物已經(jīng)完全降解，并且產(chǎn)生空洞，周圍新生組織主要成分是Ca和P，推測(cè)應(yīng)該是新生骨組織。
　　結(jié)論:多孔ZK60鎂合金Rigid-fix釘用于固定ACL重建術(shù)，Rigid-fix釘降解后，在上下方形成新生骨釘，實(shí)現(xiàn)由