兔骨折愈合过程中骨折端血流量变化与病理变化的关系-2016年最新医学论文.doc

精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询兔骨折愈合过程中骨折端血流量变化与病理变化的关系作者：初同伟 王正国 朱佩芳 温建良 金融兵 张波 【关键词】 骨折愈合 关键词: 骨折愈合;病理改变;血流量 摘 要:目的 研究骨折愈合过程中病理改变与血流量变化规律，并探讨其间的关系. 方法 在兔左侧桡骨中段制作骨折动物模型，应用单光子放射计算机断层成像术（SPECT）测定骨折端不同时相点血流量变化，并取骨折端标本脱钙进行光镜和电镜观察. 结果 伤后24h 内骨折端病理改变以组织坏死和炎症反应为主要变化，72h～3wk 出现极为活跃的修复细胞增生，8wk 基本达到骨性愈合.伤后 8h 骨折端血流量已出现升高，1wk 时达到最高点，这种高血流状态一直持续到第 3 周，5wk 时有所回降，至骨折后 8wk 恢复到正常水平. 结论 骨折端修复细胞活跃期与局部血流量增加的高峰期相吻合，增生活跃的修复细胞可能产生某种因子，该因子与局部血流量增加有关. Keywords:fracture healing;pathological change;blood flow 精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询Abstract:AIM To study the changing pattern and relation between pathology and blood flow at fracture sites in the pro-cess of fracture healing.METHODS Animal fracture mod-els were made in the left radius of rabbits，then the blood flow at fracture site was measured by SPECT（single photon emission computerized tomography） ，and specimens were taken for light and electron microscope observation after decalcification at intervals of different time.RESULTS The chief pathological changes were the necrosis of histocyte and inflammation reaction within24h after fracture，the repair-ing cells showed active proliferation during72h to3wk，and normal osseous tissue was formed after8wk at the fracture sites.The blood flow began to increase at8h after fracture and reached the highest level at1st week after injury.This state lasted to the3rd week after fracture.Then the blood flow began to recover at fifth week after fracture and recov-ered to the normal level at8th week.CONCLUSION Th ac-tive stage of repairing cells is the period of high blood flow at the fracture site，and there may be some kind of factor pro-duced by active repairing cells which raises the blood flow. 精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询0 引言 血液供应对骨折愈合十分重要.骨折愈合全过程中血流量变化规律如何，是否和骨折端的病理变化存在某种相关性，目前尚未见这方面的报道.为对此进行相应的探讨，我们利用新西兰大耳白兔的左侧桡骨制作骨折动物模型，用 SPECT（单光子放射计算机断层成像术）对不同时相点骨折端血流量进行了测定，并取骨折端标本观察光镜和电镜变化. 1 材料和方法 1.1 材料 选用健康新西兰大耳白兔 40 只，体质量 2.5～3kg，雌雄不限.随机分为对照组和实验组，对照组 5 只，实验组 35 只.实验组设 7个时相点（即伤后 8，24 和 72h 组，1，3，5 和 8wk 组） ，每个时相点 5 只动物.对照组动物仅测定与实验组对应部位的骨折端血流量.实验组动物用 0.3g L-1 戊巴比妥钠耳静脉麻醉（30mg kg-1 ） ，常规脱毛，无菌条件下做左前肢中段外侧纵行切口约 1.5cm，暴露桡骨，环行剥离骨膜显露桡骨，在小骨膜剥离器保护下用牙科磨钻于桡骨中段横行锯断（牙科钻头直径 0.5mm） ，清洗创面，逐层缝合伤口.由于兔上下尺桡关节无活动性，故离断桡骨后稳定性好，不需要固定［1］ .术后 3d 使用青霉素，im40 万 U，1 次 d-1 . 精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询1.2 方法 1.2.1 骨折端血流量的测定 在模型制备完毕后 8，24 和72h，1，3，5 和 8wk 利用 SPECT（单光子放射计算机断层显像术）测定骨折端血流量变化.其方法为:麻醉成功后，将兔俯卧位固定于兔台上，从耳静脉注入 99 Tcm -亚甲基二磷酸盐（ MED37MBq kg-1 ） ，同时开始采样，速度 1 帧/2s，采样时间为 1min，得出时间放射性记数曲线，计算伤部及健侧对应部位峰值的放射性计数，以×10 3 cpm 表示.为减小由于药物推注速度及推注药物量引起的误差，骨折端血流量以患肢峰值放射性计数与健侧肢体相应部位峰值放射性计数之比表示.对照组利用相同方法测定和实验组骨折端对应部位与对侧相应部位峰值放射性计数之比.实验中选定骨折端及健侧分析相素数为 4×4，约占骨折端 1.5cm 的范围.血流量测定所用仪器为东芝 710A/DT SPECT 仪;MDP 标记率 95%. 1.2.2 骨折端病理观察 将实验组动物在不同时相点测定血流量后处死，取骨折端标本分别用 40g L-1 甲醛和 30mL L-1 戊二醛固定 12h，按 Kaneko 等［2］ 方法脱钙，常规处理进行光镜和电镜观察. 统计学处理:所得数据用 X±Δt 表示，并利用第三军医大学数学教研室研制的 PDA-2 程序进行统计学分析. 精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询2 结果 2.1 病理变化 该组动物在 8h 和 24h 骨折端光镜下主要病理变化表现为骨折端出血、炎细胞浸润及近骨折端的骨细胞变性坏死，遗留空虚的骨陷窝;电镜下可见骨细胞有核固缩、异染色只边集现象，偶见溢出的红细胞及坏死组织碎片.72h 光镜下除见轻度出血和中性粒细胞浸润外，可见骨折端纤维母细胞自骨膜下大量增生入骨折间隙，夹杂有少量的成骨细胞（Fig1） ，电镜下发现骨折端有胶原原纤维生成.骨折后1wk 光镜下见骨折端成骨细胞数目明显增多，有纤维性骨痂生成，并初步形成骨岛，电镜下见纤维母细胞、成骨细胞异常活跃，粗面内质网极其发达，呈层状排列，并扩张成池，成骨细胞呈线形排列（Fig2）.伤后 3wk 骨折端软骨骨痂与骨性骨痂混杂在一起，新生血管明显增多，纤维母细胞数目减少，核变得扁平;电镜下可见新生的骨细胞，周围陷窝不明显，尚有较多的粗面内质网，部分成骨细胞出现空泡样变.第 5 周时骨折端成骨细胞、纤维母细胞数量明显减少，纤维骨痂消失，软骨骨痂减少，呈局灶性，骨基质和成熟骨小梁增加，电镜下仍发现有成骨细胞和软骨细胞.至第 8 周时骨折部位骨组织结构趋于完善，髓腔基本形成，并可见破骨细胞在髓腔侧聚集（Fig3） ，电镜下主要见正常的骨基质及骨细胞. 上一页 1 2 下一页精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询2.2 骨折端血流量变化 利用 SPECT 测定兔左侧桡骨骨折端骨折愈合过程中血流量的主要特点为:骨折后 8h 伤部血流量开始升高，1wk 时达到高峰，这种高血流量状态一直维持到 3wk，至骨折后 5wk 时开始恢复，8wk 时与健侧水平相当（Tab1）. 表 1 骨折愈合过程中血流量变化（略） 3 讨论 本实验兔桡骨骨折愈合过程中的病理改变与经典的骨折愈合病理变化过程一致，24h 内骨折端以典型的炎症反应、组织细胞坏死为主，72h 出现纤维母细胞大量增生进入骨折端，伤后 3wk 成骨细胞及纤维母细胞仍十分活跃，新生血管数目增多，5wk 时纤维母细胞和成骨细胞数目有所减少，8wk 时骨折端基本形成正常骨组织.骨折端血流量从伤后 8h 即出现显著上升，1wk 时达到顶峰，高血流状态一直持续到 3wk.综合骨折端病理改变和血流量变化可以看出，骨折端修复细胞高活跃期和血流量峰值吻合.这可能与处于活跃增生状态的修复细胞产生一些促进血流量增加的特异性调节因子有关. 目前有多种方法可以用来对骨折端血流量进行评定，但涉及对血流量的定量时尚缺乏准确、可靠的途径.我们利用 99 Tcm -亚甲基二磷酸盐（MDP）和骨组织具有较强的亲和力，注入体内后通过血液循环迅速进入骨组织的特性，以在特定时间骨折端含有 MDP 的量来精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询衡量骨折端血流量情况，并应用 SPECT 探讨性的对骨折端血流量进行了相对定量.实验时在经静脉注入一定量 MDP 同时，SPECT 的探头开始采集一定时间内动物体内放射性记数，并将全身单光子放射信号存入储存器，根据需要可任意选定某一骨性部位进行放射粒子数分析，经过计算机统计和处理，可得出任意一部位的放射性粒子数.该实验选定骨折端部位和健侧相应部位进行放射粒子数统计，将患侧放射性粒子数与健侧放射性粒子数比值作为骨折端相对血流量.实验发现，利用该方法能够克服由于注射药物及个体差异所引起的误差，重复性较好. 血液循环是组织修复再生的决定性因素之一.血流量的增加为组织的修复提供了良好的微环境，满足功能活跃的修复细胞对氧及营养物质的需要 ［3，4］ . 结合该实验中骨折端病理改变与血流量间的关系，进一步说明血流量的增加在骨折愈合中具有重要意义，骨折修复与血流量增加可能具有相互依赖性:活跃旺盛的修复细胞产生某种因子使局部血流量增加，而血流量的增加又有助于修复的进行.我们推测骨折愈合过程中血流量出现有规律的升降对骨折愈合具有重要意义:早期骨折端参与骨折端修复的组织细胞功能活跃，需要大量的营养成分，这需要充足的血液供应来完成，增加的血流量适应了骨折修复的这一需要;后期骨折端的修复基本完成，活跃的修复细胞代谢水平降低，骨折端钙盐沉积，高血流状态转变为正常的血液流动有益于这一过程的转变，使矿物质更利于在骨折修复部位沉精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询着，使新生骨组织钙化. 由于实验显示骨折端修复细胞活跃增殖期与后血流量的升高期一致，因此可以认为骨折端血流量变化与病理改变具有明显的相关性 参考文献: ［1］Farso-Nielsen F，Karring T，Gogolewski S.Biodegradable guide for bone regeneration.Polyurethane membranes tested in rabbit radius defects ［J］.Acta Orthop Scand，1992;63（1）:66-69. ［2］Kaneko M，Tomita T，Nakase T，Takeuchie E，Iwasaki M，Sugamoto K，Yone。