BMP加強(qiáng)型蠶絲人工韌帶重建兔ACL的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的：
　　 利用蠶絲作為原材料制作的人工韌帶重建實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的前交叉韌帶，通過大體觀察、組織學(xué)、影像學(xué)和生物力學(xué)四個(gè)途徑，研究蠶絲人工韌帶與骨界面結(jié)合的情況，從而在實(shí)物及統(tǒng)計(jì)學(xué)上了解骨界面的具體轉(zhuǎn)歸過程。為蠶絲人工韌帶的探索研究及生產(chǎn)應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　 方法：
　　 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均采用蠶絲人工韌帶作為重建材料，建立36只成年新西蘭兔大白兔單側(cè)前交叉韌帶重建動(dòng)物模型。實(shí)驗(yàn)組術(shù)前將蠶絲人工韌帶浸泡在含BMP0

2、.5mg/ml的PBS溶液中四小時(shí)，對(duì)照組僅行PBS溶液預(yù)濕4小時(shí)。重建ACL方式模擬臨床，韌帶兩端骨隧道部分均采用人指骨鋼板配套的松質(zhì)骨螺釘擠壓固定。分別術(shù)后的4、8、16周取材做大體觀察、組織學(xué)、影像學(xué)和生物力學(xué)檢查。所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
　　 結(jié)果：
　　 對(duì)照組術(shù)后4周韌帶無明顯滑膜覆蓋，界面可見充滿大量的疏松結(jié)締組織，有少量炎細(xì)胞浸潤表現(xiàn)，CT圖像示韌帶-骨之間分界清晰；術(shù)后8周韌帶有明顯滑膜覆蓋，界面可

3、見致密纖維組織與韌帶連接緊密，有新骨形成，CT圖像示韌帶-骨之間分界不明顯；術(shù)后16周韌帶基本被滑膜包裹，界面可見Sharpey纖維結(jié)構(gòu)，CT圖像示韌帶-骨之間連接緊密。實(shí)驗(yàn)組術(shù)后4周韌帶即有明顯滑膜覆蓋，界面充滿大量的致密結(jié)締組織，炎細(xì)胞浸潤明顯，有新骨形成，CT圖像示韌帶-骨界面之間分界不明顯；術(shù)后8周韌帶基本被滑膜包裹，界面部分區(qū)域可見Sharpey纖維結(jié)構(gòu)，炎細(xì)胞明顯減少，CT圖像示韌帶-骨界面之間無明顯分界；術(shù)后16周韌帶完全

4、被滑膜包裹，類似自體ACL外形，韌帶-骨界面以Sharpey纖維結(jié)構(gòu)為主，CT圖像示韌帶-骨界面連接緊密。
　　 選取所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分別于術(shù)后4、8、16周進(jìn)行韌帶-骨界面的CT值檢查，然后利用eflime圖像處理軟件所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果顯示具有顯著性差異（P<0.05）。
　　 蠶絲韌帶在體外力學(xué)測(cè)試中，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均高于兔自體ACL，術(shù)后標(biāo)本生物力學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn)在不同時(shí)間點(diǎn)均將韌帶從骨隧道中拉出，韌帶無一斷裂。統(tǒng)計(jì)學(xué)分

5、析兩組有顯著性差異（P<0.05）。
　　 結(jié)論
　　 蠶絲人工韌帶重建ACL后，其兩端骨隧道中韌帶-骨界面可通過Sharpey纖維結(jié)構(gòu)，形成間接連接，韌帶中BMP細(xì)胞因子能促進(jìn)韌帶一骨的愈合，增強(qiáng)韌帶-骨愈合的強(qiáng)度。
　　 意義
　　 隨著人們生活水平的提高和大眾體育的發(fā)展，關(guān)節(jié)韌帶損傷和四肢肌腱損傷的病例呈現(xiàn)快速增長的趨勢(shì)。大量韌帶重建與移植手術(shù)極大地促進(jìn)了韌帶替代材料的發(fā)展。特別是20世紀(jì)70年代開

6、始，一些人工韌帶產(chǎn)品問世，基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用日益廣泛。采用人工韌帶重建膝關(guān)節(jié)韌帶有以下優(yōu)點(diǎn)：避免供區(qū)的手術(shù)創(chuàng)傷和并發(fā)癥，避免異體肌腱對(duì)疾病的傳播，縮短手術(shù)及病人康復(fù)時(shí)間，批量生產(chǎn)后來源廣泛。我們現(xiàn)在臨床應(yīng)用較多的是法國LARS人工韌帶，術(shù)后效果讓人滿意，但其全靠進(jìn)口滿足，價(jià)格不菲。因此，找到一種基礎(chǔ)研究比較完善的材料做出人工韌帶成品，盡快應(yīng)用到動(dòng)物及臨床試驗(yàn)中，價(jià)格更低，術(shù)后效果更好，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)是本課題研究的出發(fā)點(diǎn)。
　　

7、 本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的蠶絲人工韌帶成品（兔用型）有本課題組設(shè)計(jì)，委托東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院制造，韌帶設(shè)計(jì)有關(guān)節(jié)內(nèi)疏松部分，骨隧道致密部分及兩端引導(dǎo)線，使手術(shù)時(shí)間大大縮短。手術(shù)中韌帶兩端固定應(yīng)用了擠壓螺釘技術(shù)，避免一般動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中懸吊固定帶來的蹦極和雨刷效應(yīng)，盡量模擬臨床手術(shù)過程。充分利用蠶絲對(duì)藥物有吸附釋放特性，在蠶絲人工韌帶上復(fù)合具有促進(jìn)腱骨愈合的細(xì)胞因子骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）。本實(shí)驗(yàn)在重建膝關(guān)節(jié)交叉韌帶材料研究領(lǐng)域處于國際先進(jìn)水