骨內(nèi)高壓對關(guān)節(jié)軟骨影響的實驗研究.pdf

1、[目的] 模擬人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，建立一種股骨干髓內(nèi)循環(huán)異常導(dǎo)致骨內(nèi)高壓形成的動物模型。通過特制的骨內(nèi)壓檢測儀器檢測未鉆孔減壓和鉆孔減壓后骨內(nèi)高壓的變化和轉(zhuǎn)歸及其對遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)軟骨在不同觀察時間段的影響。以期能給骨水泥固定型人工關(guān)節(jié)在臨床的使用提供一個預(yù)防術(shù)后骨內(nèi)高壓的方法的理論依據(jù)，并為臨床尋找有效處理術(shù)后骨內(nèi)高壓的方法提供實驗資料。 [方法] 1.設(shè)計制作適合用于模型動物骨內(nèi)壓測量的儀器設(shè)備。 2.動物模型

2、建立：采取兔單側(cè)(右側(cè))股骨髓腔內(nèi)灌注PMMA骨水泥而另一側(cè)(左側(cè))不灌注作為空白對照的方法，制作骨水泥阻塞股骨近中段骨干髓腔的兔動物模型。根據(jù)不同處理方法隨機(jī)分成正常對照(A組)、鉆孔減壓(B組)、未鉆孔減壓(C組)、空白對照(D組)4組；再根據(jù)不同觀察時間段和實驗要求，進(jìn)一步分成造模后當(dāng)天(T0)、4周(T4)、8周(T8)、16周(T16)和32周(T32)5個亞組。 3.骨髓腔內(nèi)血循環(huán)異常后骨內(nèi)壓變化的情況：術(shù)后使用重酒

3、石酸去甲腎上腺素作家兔耳緣靜脈注射，以了解造模對髓腔內(nèi)循環(huán)的影響及骨內(nèi)壓的變化情況。 4.骨內(nèi)壓的測量：使用HU-50型數(shù)顯式微壓力測量儀檢測不同觀察時間段觀測實驗動物的骨內(nèi)壓改變情況。 5.病理形態(tài)學(xué)觀察：對正常和模型動物實驗側(cè)股骨遠(yuǎn)端軟骨，采用HE染色及透射電鏡方法進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)觀察。 6.免疫組織化學(xué)檢測及分子生物學(xué)(RT-PCR)檢測：利用免疫組織化學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)對軟骨細(xì)胞內(nèi)的基質(zhì)金屬蛋白酶1，3(MM

4、P-1，3)的表達(dá)進(jìn)行檢測。 [結(jié)果] 1.設(shè)計制作的HU-50型數(shù)顯式微壓力測量儀精確度高，操作簡單。 2.股骨遠(yuǎn)端標(biāo)本大體觀察：鉆孔減壓組各時間點所取標(biāo)本與正常對照組無明顯區(qū)別；未鉆孔減壓組：4周時所取標(biāo)本外觀與正常組無明顯差異；而8周時可見遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)軟骨光澤度下降，顏色灰暗；16周時，軟骨面有細(xì)小糜爛，軟骨層變薄，隱約可見軟骨下骨；32周時，明顯可見軟骨面凸凹不平，關(guān)節(jié)軟骨周圍增生出現(xiàn)。 3.X線攝片

5、：顯示術(shù)后骨水泥在股骨中段以上完全阻塞髓腔，充填滿意。 4.骨內(nèi)循環(huán)異常時骨內(nèi)壓的變化：通過家兔耳緣靜脈注射重酒石酸去甲腎上腺素并測量實驗組與正常組的家兔股骨內(nèi)壓，兩者之間有統(tǒng)計學(xué)差異(P＜0.05)，證實經(jīng)造模后，股骨髓腔內(nèi)循環(huán)出現(xiàn)明顯異常并引起骨內(nèi)壓的改變。 5.骨內(nèi)壓的測量：(1)正常對照組與空白對照組股骨遠(yuǎn)端骨內(nèi)壓無統(tǒng)計學(xué)差別；(2)造模當(dāng)天實驗側(cè)骨內(nèi)壓明顯增高，同組實驗動物骨內(nèi)壓雙側(cè)對比有統(tǒng)計學(xué)差異(P＜0.0

6、5)；造模后4、8、16、32周未鉆孔減壓組處于骨內(nèi)高壓狀態(tài)，雖隨觀察時間延長，骨內(nèi)壓有下降趨勢，但仍然顯著高于正常對照(P＜0.05)；(3)鉆孔減壓組骨內(nèi)壓在鉆孔處理后即刻下降，經(jīng)4、8、16、32周觀察，未見明顯升高，與正常對照組相比無明顯差異。 6.HE染色：染色后光鏡觀察發(fā)現(xiàn)：正常關(guān)節(jié)軟骨與鉆孔減壓組各時間點所做標(biāo)本切片無明顯形態(tài)學(xué)改變；未鉆孔減壓組關(guān)節(jié)軟骨4周時未見明顯改變；8周時表淺層軟骨細(xì)胞數(shù)量明顯減少，中間層軟

7、骨細(xì)胞排列出現(xiàn)紊亂；16周時表淺軟骨細(xì)胞稀疏，關(guān)節(jié)面糜爛出現(xiàn)，中、深層軟骨細(xì)胞排列明顯紊亂；32周時軟骨層明顯變薄，表淺層軟骨細(xì)胞消失，關(guān)節(jié)表面凹凸不平，失去正常關(guān)節(jié)面結(jié)構(gòu)。 7.天狼猩紅染色：染色后圖像分析發(fā)現(xiàn)：正常對照組、空白對照組與鉆孔減壓組關(guān)節(jié)軟骨各時間點所做標(biāo)本切片中膠原含量(光密度值)無明顯差異；未鉆孔減壓組關(guān)節(jié)軟骨4周時膠原含量開始減少，光密度值下降，隨觀察時間延長，8、16、32周后，其光密度值呈現(xiàn)下降趨勢，與正

8、常對照組比較，顯著性差異存在(P＜0.05)。 8.透射電鏡觀察：正常對照組、空白對照組與鉆孔減壓組各時間點觀察未見明顯形態(tài)學(xué)異常；未鉆孔減壓組呈現(xiàn)軟骨細(xì)胞和膠原組織的損害隨時間遷延而加重，16、32周均可見軟骨細(xì)胞的壞死和崩解。 9.免疫組化檢測：正常對照組、空白對照組與鉆孔減壓組各時間點所取標(biāo)本基質(zhì)金屬蛋白酶1，3染色均為陰性；未鉆孔減壓組則隨時間延長軟骨各層出現(xiàn)基質(zhì)金屬蛋白酶1，3陽性染色。 10.RT-P

9、CR：未鉆孔減壓組4周時出現(xiàn)較明顯的基質(zhì)金屬蛋白酶1，3條帶，其含量隨時間延長而增加。鉆孔減壓組在術(shù)后4周出現(xiàn)陽性表達(dá)條帶，但隨著時間延長而轉(zhuǎn)為陰性。 [結(jié)論] 1.設(shè)計制作的HU-50型數(shù)顯式微壓力測量儀適合于直接測量模型動物骨內(nèi)壓力變化。 2.本實驗方法所建立的骨內(nèi)高壓動物模型可靠。 3.髓內(nèi)循環(huán)異常后引起骨內(nèi)高壓形成，在未鉆孔減壓組骨內(nèi)高壓長時間存在，隨時間推移壓力雖有下降趨勢，但遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)軟骨出現(xiàn)形