《超高分子量聚d,l乳酸小夹板螺钉行颧弓骨折内固定的动物实验研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超高分子量聚d,l乳酸小夹板螺钉行颧弓骨折内固定的动物实验研究（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果超高分子量聚D,L乳酸小夹板螺钉行颧弓骨折内固定的动物实验研究摘要目的:观察新型可吸收性骨夹板的骨内固定效果。 方法 :采用自身对照 研究 方法,用超高分子量生物降解材料聚D,L乳酸制作小夹板、螺钉内固定装置,对10只狗进行颧弓骨折内固定,并与金属钛小夹板、螺钉内固定相比较。结果:对颧弓凹陷性骨折,分子量高达60万kD以上的超高分子量聚D,L乳酸小夹板螺钉的机械性能足够维持骨段的稳定性并支撑其愈合。结论:聚D,L乳酸小夹板、螺钉同金属钛小夹板、螺钉内固定一样,对
2、颧弓骨折具有良好的骨内固定效果,对骨折愈合过程无任何不良 影响 ,其显著优点是无需二次手术取出。AbstractObjective:ToinvestigatetheinternalfixationeffectsofsuperhighmolecularwEight(Mv=105kD)polyD,L-lacticacid(PDLLA)mini-platesandscrews.Methods:10dogswereutilizedinthisexperimentwiththeself-contraststudymethod,comparingwiththetitaniummini-platesand:
3、 The mechanicalpropertiesofthePDLLAmini-platesandscrewsappearedtobesufficienttoenableundisturbedhealingofdepressedzygomaticarch:ThegoodfixationeffectofPDLLAmini-platesandscrewswasassameasthatofthetitaniummini-platesandscrewswithouttheneedofsecondaryoperation.Keywords:polyD,L-lacticacidinternalfixati
4、onbiodegradablematerials利用生物降解材料聚乳酸(polylacticacid,PLA)制作的夹板或(和)螺钉等骨内固定装置施行骨内固定已有较多的动物实验及临床 应用 研究报道1,2。尤其是以结晶型聚L乳酸(polyL-lacticacid,PLLA)制作的夹板、螺钉等内固定装置,以其良好的生物相容性和机械性能,在颅颌面畸形矫治、颌骨损伤 治疗 中取得良好的骨内固定效果2,3。但由于其体内降解时间较长,可能引起异物反应,临床应用受到一定限制4。本文报道作者在利用非结晶型聚D,L乳酸(polyD,L-lacticacid,PDLLA)制作小夹板行颌面部骨折内固定初步实验的基
5、础上5,采用自身对照研究方法,观察用超高分子量PDLLA制作小夹板、螺钉行颧弓骨折内固定的效果。1材料和方法材料PDLLA夹板、螺钉,PDLLA材料由 中国 科学 院成都分院有机化学研究所合成,平均分子量105kD,为多孔非结晶型,抗弯强度120MPa。用压模法在高温160下利用不锈钢模制作成的PDLLA4孔小夹板及螺钉,呈无色透明状,夹板30mm5mm1mm,螺钉杆径2mm,长3mm,螺距1mm,螺纹深mm。实验动物华西医科大学动物实验中心提供本地健康杂种狗10只,无头颈部外伤,雌雄不限,体重1820kg,狗龄12岁。方法研究方法与观察时间利用狗颧弓为双侧对称性骨的特点,采用自身对照研究方法
6、,将左侧颧弓作实验侧,右侧作对照侧。实验侧采用PDLLA4孔小夹板、螺钉作颧弓骨折内固定,对照侧采用4孔钛小夹板、螺钉作颧弓骨折内固定。分别于术后1、2、3、6、12月分批处死动物获取标本,每批各处死2只。对标本采用大体解剖学观察、X线摄影观察;组织切片光镜观察,以及四环素活体骨组织标记、荧光显微镜观察。骨折模型的建立与内固定在全麻下于颧弓上方2cm处作长56cm切口,向下分离暴露颧弓,于颧弓中段及根部用高速金刚砂片从外侧切开骨皮质,用特制骨折钳折断颧弓,使中段骨折线完全折断分离,根部骨折线呈青枝状骨折,并使折断骨块向内侧移位,形成颧弓凹陷性骨折模型。然后采用骨膜剥离器撬起骨折断端,复位后于颧
7、弓中段骨折处外侧钻孔,分别用PDLLA、钛小夹板螺钉行内固定。分层缝合伤口,术后肌注青霉素抗感染,80万单位,每天2次,共3天。2结果大体解剖学结果实验侧术后各个时期骨折愈合情况及PDLLA小夹板、螺钉稳定情况(表1)。颧弓形态完全恢复,植入部位无明显突起,与实验侧相比,对照侧骨断端复位固定后的骨段稳定性、骨折线及骨愈合情况与实验侧无明显差异,但钛小夹板、螺钉在术后各期均稳固,形态质地亦无明显变化,而实验侧PDLLA小夹板、螺钉至术后2月开始见松动,术后3月时明显松动,且部分脆裂;术后6月时崩解成大小不一颗粒,12月时完全消失。表1实验侧骨折愈合情况大体解剖学结果术后观察时间(月)骨断端稳定性
8、骨折线骨愈合情况板钉稳定性1稳定无移位无骨痂覆盖纤维愈合稳定2稳定无移位部分消失部分骨性愈合部分轻度松动3稳定无移位基本消失骨性愈合松动部分脆裂6消失骨性愈合崩解为颗粒12消失骨性愈合X线摄片实验侧PDLLA夹板、螺钉X线片呈非阻射影,术后1月时骨折线、螺钉固定孔明显可见;术后2月骨折线部分消失,骨孔仍明显;术后3月骨折线基本消失,但骨密度明显低于邻近骨组织,骨孔模糊;术后6、12月骨折线、骨孔完全消失,骨密度与邻近骨组织无异。对照侧金属钛夹板、螺钉X线片呈阻射影,清晰可见,术后骨折线变化情况基本同实验侧。显微镜观察骨折断端硬组织改变在术后第1月,可见骨断端间有大量成束状排列的胶原纤维,骨断端
9、附近可见少许散在新生骨小梁,在荧光显微镜下可见该新生骨小梁表面沉积的新骨较少;术后2月,可见新生骨小梁将骨断端间隙完全充满,但骨小梁稀疏、细长、排列紊乱,中间有大量束状胶原纤维、成纤维细胞、成骨细胞以及软骨细胞,亦可见少量淋巴细胞、巨噬细胞;荧光显微镜下可见新生骨小梁表层有四环素荧光带沉积。术后3月,骨折间隙已由新生骨小梁连接,骨小梁间间隙变小,骨小梁融合成板状,骨小梁内可见少量哈弗氏管状系统。术后6月,骨小梁进一步改建融合成致密板状骨,排列方向与邻近骨皮质一致。术后12月见骨小梁改建与骨重建完成。上述过程对照侧与实验侧基本一致。3讨论PLLA、PDLLA的骨内固定 目前 应用 于骨内固定 研
10、究 最多的是PLLA,因其呈结晶型,分子量可高达百万以上,机械强度较高,以其制作的夹板、螺钉等骨内固定装置足够支撑和维持骨断端的稳定,应用于颅面畸形矫治截骨块固定、颌骨及颧骨骨折固定等获得良好临床效果24,然其体内降解时间较长,可达3年以上,已有报道观察到出现异物反应4,术后3年,在植入部位出现迟发性无菌性炎症反应。临床应用价值受到质疑。PDLLA为非结晶型,有报道应用PDLLA制作夹板行兔股骨骨折内固定失败,可能与其分子量、分子空间结构等有关6。作者利用分子量60万kD的PDLLA制作夹板用于狗下颌骨、颧弓骨折内固定,短期观察获得良好固定效果,术后7个月未见任何不良反应5。本研究在此基础上对
11、颧弓凹陷性骨折进行内固定实验,PDLLA小夹板、螺钉对颧弓凹陷性骨折具有良好的固位作用,体内降解时间少于12月,其降解速度明显快于PLLA。此结果提示分子量60万kD左右的PDLLA是降解时间适宜、有较强机械性能的骨内固定材料。由于PDLLA小夹板、螺钉体内降解速度快,较PLLA夹板、螺钉出现后期炎症反应或异物反应的可能性相对较小,因此较PLLA安全。钛与PDLLA小夹板、螺钉内固定金属钛是生物相容性良好的非降解材料,已广泛应用于临床。利用钛制作的小夹板、螺钉骨内固定装置已在临床成功应用。因其生物相容性良好及机械强度足够,研究生物降解材料的动物实验及临床研究大多以其作参照对象7。本研究亦以钛小
12、夹板、螺钉作参照,并采用自身对照研究 方法 ,结果表明PDLLA和钛小夹板、螺钉对颧弓凹陷性骨折的骨折愈合均未见明显不良 影响 ,与对照侧比较骨愈合无明显差异。钛夹板、螺钉固定属刚性坚固内固定, 理论 上可产生不利于骨愈合的应力阻断作用(effectofstressprotection),而本研究用PDLLA小夹板、螺钉固定则属非刚性内固定,且随着PDLLA夹板螺钉的降解、崩裂,其应力阻断作用逐渐降低直至完全消失,便于生理性应力的传导和加快骨的形成及改建。另外,钛夹板如不行二次手术取出,患者难于彻底消除异物感。时间过长亦难免出现异物反应,而本研究用PDLLA小夹板、螺钉可于12个月内在体内完全
13、降解吸收,既可避免行二次手术,又可无需顾虑异物 问题 。研究结果提示,以分子量60万kD的超高分子量PDLLA材料制作的小夹板、螺钉骨内固定装置能满足颧弓凹陷性骨折内固定 治疗 的需要,能获得同金属钛小夹板、螺钉相同的骨内固定效果,而且在一年以内可于体内完全降解消失,生物相容性良好,是较PLLA理想的生物降解骨内固定材料。此结果还需进一步的临床研究证实,颧弓骨折模型不同于有较多肌肉附着或需承受负荷的颌骨、四肢骨等骨折或截骨术后的情况,本研究用的PDLLA夹板、螺钉参数是否适合其他部位的骨折断端或截骨块固定,以及固定装置的形式则有待进一步的研究,但可以预见,超高分子量PDLLA是一种适合的、可能
14、替代金属的生物降解骨内固定材料。本课题为国家863计划资助项目(编号715-002-0140)及华西医科大学口腔医学院院基金资助项目 参考 文献1JanTams.High-impactpoly(L/D-lactide)forfracturefixation:invitrodegradationandanimalpilotstudy.Biomater,1995,16(14):14091412EppleyBL,SadoveAM,HavlikRJ.Resorbableplatefixationinpediatriccraniofacialsurgery.PlastReconstrSurg,1997,
15、100(1):13BosRRM,RozemaFR.Bioabsorbableplatesandscrewsforinternalfixationofmandibularfracture.IntJOralMaxillofacSurg,1989,18(6):364BergsmaJE,RozemaFR.ForEignbodyreactionstoresorbablepoly(L-lactide)boneplatesandscrewsusedforthefixationofunstablezygomaticfracture.JOralMaxillofacSurg,1993,51(6):6666705郑谦,魏世成,赵宗林,等.可吸收D,L-聚乳酸夹板行颌面部骨折内固定的实验研究.华西口腔医学杂志,1996,14(4):254256阮狄克,沈根标.可吸收聚乳酸接骨板的动物实验初步报道.生物医学工程杂志,1995,12(1):57HaradaK,EnomotoS.Stabilityaftersurgicalcorrectionofmandibularprognathismusingthesagittalsplintramusosteotomyandfixationwithpoly-L-lacticacid(PLLA)screws.JOralMaxillofacSurg,1997,55(5
