劉 敏,洪建明,胡學(xué)峰,扈佐鴻,吳 軍

(解放軍第171醫(yī)院，江西 九江 332000)

海水浸泡感染后納米復(fù)合骨修復(fù)開放骨缺損的對(duì)比研究①

劉 敏,洪建明,胡學(xué)峰,扈佐鴻,吳 軍

(解放軍第171醫(yī)院，江西 九江 332000)

目的：觀察海水浸泡感染后納米復(fù)合骨對(duì)開放骨缺損的修復(fù)研究。方法：取犬橈骨中段截骨制成骨開放缺損2cm，試驗(yàn)組海水浸泡傷口2h，對(duì)照組自然暴露傷口2h，感染后3d分別給予傷口清創(chuàng)，并以納米復(fù)合骨植入，每組各12只，并以玻璃纖維石膏繃帶固定，術(shù)后4周、8周、12周觀察各組動(dòng)物骨斷端的影像分級(jí)及病理組織變化，并以秩合檢驗(yàn)。結(jié)果：a) 術(shù)后12周試驗(yàn)組骨痂生長(zhǎng)修復(fù)效果差于對(duì)照組(U=39.50、P<0.05)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；b)術(shù)后4周、8周試驗(yàn)組與對(duì)照組間骨痂生長(zhǎng)情況對(duì)比修復(fù)效果無(wú)差別，秩合(U=54.00和52.50、P>0.05)，沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論：試驗(yàn)組納米復(fù)合骨修復(fù)骨缺損隨時(shí)間推移效果差于對(duì)照組，骨斷端軟組織生長(zhǎng)多。

開放性骨缺損;海水浸泡;納米復(fù)合骨;感染

由于海水特殊特性，傷口海水浸泡后易感染，且局部組織壞死較重，高鹽、高堿、高滲特性使得傷口修復(fù)困難[1]，骨組織缺損修復(fù)更難，一直以來(lái)這類研究較少，也一直是難點(diǎn)。我們通過骨開放缺損浸泡感染的動(dòng)物模型是，觀察植入納米復(fù)合骨(納米羥基磷灰石/聚酰胺66復(fù)合骨，Nano-hydroxyapatite/Polyamide66)材料修復(fù)情況，報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 模型制備

當(dāng)?shù)厣B(yǎng)犬，重10～15kg，氯胺酮注射液(10mg/kg)肌肉注射麻醉。犬前小腿中段切口，取橈骨中間部分制成骨缺損2cm[2]。犬前小腿特定海域海水浸泡2h為試驗(yàn)組；傷口自然暴露2h為對(duì)照組。3d后取分泌物細(xì)菌培養(yǎng)及藥物敏感試驗(yàn)。試驗(yàn)組及對(duì)照組各感染12只，生理鹽水、雙氧水及環(huán)丙沙星注射液反復(fù)沖洗傷口，清理骨斷端至髓腔通暢，分別植入納米復(fù)合骨并石膏外固定。

1.2 術(shù)后處理

術(shù)后當(dāng)天開始臀部肌注青霉素160萬(wàn)單位，1次/d，連續(xù)7d。4周、8周、12周定期攝患肢正側(cè)位X線片。12周切取帶周圍軟組織的骨斷端標(biāo)本，骨組織切片VG染色光鏡觀察。

1.3 半定量法評(píng)估計(jì)分[3]

根據(jù)X線攝片觀察骨折斷端骨痂生長(zhǎng)情，骨愈合級(jí)別從少到多依次分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用秩合檢驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用SPSS13.0軟件統(tǒng)計(jì)分析，P<0.05，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

2.1 影像學(xué)觀察

根據(jù)在動(dòng)物觀察期內(nèi) (術(shù)后4周、8周、12周)患肢影像學(xué)變化了解骨折愈合情況，見表1。試驗(yàn)組骨質(zhì)疏松明顯、斷端骨質(zhì)少、骨膜層次改變少，后期骨質(zhì)吸收較多、骨質(zhì)始硬化，骨斷端成骨效果差于對(duì)照組。術(shù)后試驗(yàn)組各期骨痂生長(zhǎng)明顯少于對(duì)照組(見圖a1～3、b1～3)。

2.2 術(shù)后12周肉眼觀察

試驗(yàn)組傷口糜爛重、水腫明顯、滲出少，軟組織修復(fù)差于對(duì)照組；試驗(yàn)組骨斷端新鮮肉芽組織少、分泌物以膿性多，軟組織愈合差于對(duì)照組(圖A、圖B)。術(shù)后12周光鏡下觀察：術(shù)后12周試驗(yàn)組斷端新生骨少、骨痂生長(zhǎng)少；骨斷端與植入材料間間隙增寬，間隙內(nèi)肉芽生長(zhǎng)；植入材料孔隙內(nèi)可見炎性細(xì)胞侵入(圖a、圖b)。

2.3 經(jīng)SPSS13.0數(shù)據(jù)處理，骨痂生長(zhǎng)等級(jí)結(jié)果示：試驗(yàn)組與對(duì)照組別間術(shù)后4周：U1=54.00,P>0.05，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；術(shù)后8周：U2=52.50,P>0.05，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；術(shù)后12周：U3=39.50P<0.05，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 術(shù)后各期骨痂生長(zhǎng)等級(jí)觀察(例)

3 討論

海水具有含鹽度及堿性高、滲透壓高的特性，開放傷口海水浸泡后組織壞死嚴(yán)重，其細(xì)菌感染可能性大，而海水浸泡開放外傷感染后的傷情與普通外傷有所不同。主要表現(xiàn)在海水浸泡后傷口局部組織進(jìn)一步壞死，致病菌得到進(jìn)一步增殖機(jī)會(huì)，并且加重傷口組織糜爛，從而形成“組織壞死-細(xì)菌感染-再組織壞死”的惡性循環(huán)。本組實(shí)驗(yàn)海水浸泡組傷口感染明顯重于對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組傷口組織壞死更加嚴(yán)重，糜爛組織多，滲出多。實(shí)驗(yàn)組后期出現(xiàn)皮膚及軟組織愈合后再次破潰、滲出、糜爛及組織機(jī)化過程，形成“愈合-破潰-再愈合”的惡性循環(huán)，有別于對(duì)照自然暴露組。12周后實(shí)驗(yàn)組傷口創(chuàng)面及深層軟組織瘢痕化嚴(yán)重，肌肉組織伸縮性差，無(wú)彈性，嚴(yán)重影響復(fù)合材料骨成骨作用，材料植入后誘導(dǎo)成骨效果差。術(shù)后4周及8周試驗(yàn)組與對(duì)照組骨痂生長(zhǎng)無(wú)明顯差別；術(shù)后12周由于感染傷口愈合差、復(fù)合材料骨表面活性物質(zhì)嚴(yán)重破壞，以及骨折斷端軟組織大量增生，嚴(yán)重阻礙骨痂生長(zhǎng)，隨著時(shí)間推移，海水浸泡后缺損端骨痂生長(zhǎng)明顯少于對(duì)照組。骨折斷端感染，局部壞死組織增多，后期軟組織機(jī)化，瘢痕組織增多，在骨斷端及材料骨表面形成天然隔離帶，嚴(yán)重阻礙骨痂組織生長(zhǎng)。還有就是一般骨折處血腫及血凝塊，有利于骨折的愈合[4]。但海水浸泡后血腫中促骨折修復(fù)的促生長(zhǎng)因子被破壞，表現(xiàn)為后期骨斷端骨痂形成受阻。另外高鹽、高滲、堿性的海水能使原始成骨細(xì)胞變性壞死，影響新生成骨細(xì)胞及促生長(zhǎng)因子生成，骨痂生長(zhǎng)速度漸進(jìn)下降，影響骨愈合[5]。肢體軟組織開放性損傷合并海水浸泡后，可明顯延遲并損害骨膜膜內(nèi)成骨能力，進(jìn)一步延緩骨斷端骨痂生長(zhǎng)[6]。相對(duì)而言海水浸泡后骨痂形成慢，骨折愈合差，骨折愈合延遲。本組試驗(yàn)中海水浸泡組骨痂生長(zhǎng)明顯少于對(duì)照組。

納米復(fù)合骨內(nèi)含聚酰胺66，具有生物活性，可誘導(dǎo)成骨，但由于感染及海水浸泡原因，在實(shí)驗(yàn)中未見明顯誘導(dǎo)成骨性。高滲海水浸泡導(dǎo)致組織壞死加重，細(xì)菌乘機(jī)侵入增殖，增加感染，從而影響骨痂生成。彭雪林等[7]研究發(fā)現(xiàn)：在生理鹽水中納米復(fù)合骨材料發(fā)生Ca、P溶解，造成的材料表面結(jié)構(gòu)疏松．孔隙增大。由于海水具有更加高的鹽堿及高滲性，嚴(yán)重破壞材料表面HA，進(jìn)一步破壞誘導(dǎo)成骨性。海水浸泡后由于材料表面Ca、P的緩慢溶解，誘導(dǎo)成骨成分不斷減少，感染后排斥反應(yīng)持續(xù)存在，材料表面誘導(dǎo)成骨活性物質(zhì)聚酰胺被破壞，丟失生物活性，促成骨效應(yīng)差；另一方面納米骨支架結(jié)構(gòu)固定，降解反應(yīng)差，感染后炎性細(xì)胞侵入材料孔隙，嚴(yán)重影響新生骨長(zhǎng)入，試驗(yàn)組明顯重于對(duì)照組[8]。

本實(shí)驗(yàn)僅限于觀察某一材料植入海水浸泡骨開放缺損后修復(fù)情況，觀察深度及材料選擇有限，尚需開展多種適用材料及修復(fù)后的分子學(xué)研究。對(duì)于復(fù)合材料置入前感染傷口處理也有待進(jìn)一步研究和完善。

[1]林建寧，阮狄克．海水浸泡開放性骨折愈合過程中組織病理學(xué)和血管內(nèi)皮細(xì)溝胞生長(zhǎng)因子(VEGF)表達(dá)[J]．中華創(chuàng)傷骨科雜志，2004，6(8)：885-888

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南京軍區(qū)醫(yī)學(xué)科技創(chuàng)新項(xiàng)目，編號(hào)：聯(lián)衛(wèi)2008[08Z018]、2010[10MA060]。

劉敏 (1977～)男, 江西九江人，碩士，主治醫(yī)師。研究方向:創(chuàng)傷外科、關(guān)節(jié)外科。

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