背景:为了解决外固定螺钉的诸多并发症,各种改性螺钉层出不穷,但缺少合适的动物模型及评价方法用于验证其效能,尤其是模拟真实载荷.目的:探讨构建一种简单合理高效的SD大鼠外固定架螺钉效能验证模型及评价方法.方法:雄性成年SD大鼠30只,行右侧股骨截骨术,安装自制外固定架系统,在术后当天以及术后1,2,4,6周行常规X射线摄片.期间观察大鼠活动,术后6周统一取材,进行右侧大腿股骨带钉标本大体观察、生物力学测定、micro CT、钉道环境三维重建分析和组织学观察.结果 与结论:①大鼠股骨骨折外固定模型造模时长为(20±5)min;②实验过程中大鼠一般情况及活动情况良好;③大体观察,30只股骨带钉标本中28只(93％)实现骨性愈合;1只(3％)愈合不良假关节形成,伴螺钉严重松动合并近端钉道周围大面积骨溶解;1只(3％)螺钉轻度松动合并严重钉道感染;1只(3％)仅出现严重钉道感染;模型总体一致满意率为90％(27/30);④X射线片显示,术后6周大鼠右侧股骨螺钉均固定在位、无松动,骨形态恢复,原断端位线良好,周围未见游离体,右侧髋膝在位;⑤Micro CT 3D分析,术后6周,模型大鼠内钉道周围骨密度(0.4267±0.0887)mg/cm2,骨体积分数(3.1252±1.0042)％,骨小梁数目(0.0003±0.0001)/μm;大鼠各参数分布情况进行正态性检验,总体趋于稳定,呈正态性分布;⑥苏木精-伊红染色显示,钉道周围区域被大量增生的肉芽组织修复,边缘可见新生的骨组织;Von Kossa染色显示,钉道周围均存在广泛的黑色或棕黑色的钙盐沉积;⑦生物力学测定,螺钉拔出力为(130.4167±35.0080)N,总体趋于稳定,呈正态性分布(P=0.2456);⑧结果表明,构建的SD大鼠股骨外固定架螺钉效能验证模型及评价方法,从组织学、影像学、生物力学3个层次进行评价分析,可对钉道情况进行全面的测评,且设计科学合理、手术过程简单、成功率高,具有较好的科研、临床应用价值.

螺钉;股骨;外固定;SD大鼠;动物模型

贾麒钰;郭建;魏琴;郭晓斌;陈东生;冯东伟;刘彦士;马创

新疆医科大学第一附属医院骨科中心显微修复外科,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830054;新疆医科大学动物实验中心,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830011;新疆医学动物模型研究重点实验室,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830054;新疆医科大学第一附属医院骨科中心关节外科,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830054

中国组织工程研究

[1]贾麒钰;郭建;魏琴;郭晓斌;陈东生;冯东伟;刘彦士;马创-.大鼠股骨外固定架螺钉效能验证模型的建立及评价)[J].中国组织工程研究,2022(18):2854-2861

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0.332004