组织工程人工骨修复股骨头坏死骨缺损的实验分析

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1、东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：[习丞曼日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论

2、文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：睡l盖生一导师签名：弓坐杰一一日期：前言HⅡ百股骨头坏死(FHN)是一种常见于30～50岁中老年性疾病，其病因学最常见于股骨颈骨折、酒精性、激素性。关于其发病机理至今尚不清楚。在股骨头坏死的病变发展过程中伴随有骨修复(爬行替代)。除非股骨头坏死范围较小(小于股骨头体积的15％且仅位于内侧1，这种骨修复的效果很微弱。结果是造成胶骨头部骨和骨髓组织坏死，关节软骨下骨由于力学性能逐渐减弱

3、而发生频繁的疲劳骨折，继而发生关节软骨面塌陷，造成髋关节结构的破胡i。殷’胃’头坏死的理想治疗应在早期阶段，目的主要是阻止骨质继续坏死，改善股骨头内ⅡⅡ液循环，促进骨再生，防止塌陷，恢复股骨头的解剖和组织结构，保存关节功能。虽然治疗方法很多，但尚未有一种满意的方法可达上述目的。目前治疗方法主要分为手术治疗和非手术治疗，非手术治疗主要适用于FicatI、II期的病人。主要的手术治疗方法：包括髓芯减压术、血管束移植术、自体，同种异体带血管／不带血管骨移植术、截骨术，以上均为保留殷骨头的治疗，以及人工髋关节置换。由于FIlN在30．50岁人群高发，其

4、活动量大，预期寿命长，所以应尽量延迟髋关节置换的时间。髓芯减压和f『

5、1管柬植入是基于“缺血～压力增高学说”而采用的两种治疗方法【l，2】，治疗早期病例的近期效果尚满意，但不能防止股骨头的塌陷，不能提供坏死殷骨头修复所需的机械支撑作用，是相比于其他方法的最大缺陷斟。研究表明自体松质骨移植也只是提供机械支撑作用，修复仍靠自身的爬行替代，导致术后关节制动时间的延长，间接增加了术后并发症。而且其支撑作用很有限。带肌蒂。母瓣移植、带廿】：【管蒂馏’瓣移植为治疗FHN提供了～种新的治疗方法，理想的骨移植治疗可提供坏死股骨头修复所需的机械支撑因素；提供修复

6、所需的血供冈素；提供丰富的成骨效应因素：能有效预防二次塌陷。目前骨移植主要集中在自体骨移植方匝，自体骨移植的骨材料来源主要集中在：1、带血管蒂腓骨骨瓣【4】；2、带』缸管或不带血菅髂骨骨瓣；3带血管带大转子骨瓣；4、其他，如带肌蒂股方肌骨瓣等。同种异体骨移植方丽文献报道量较小且因其自身固有的缺陷而使其应用受限，长期疗效尚难以下肯定结论。截骨术是改变股骨头的受压部位，用健康的、坚硬的部位承受压力而避免病变部位受压，从而为自身修复提供一个良好的环境。截骨的方式有经转子间旋转截骨和角度截骨等。su鲥oka等报道的经转子间向前旋转截骨术治疗FicatI

7、、TI、III期病例的优良率分别为89％、73％、70％，随访3～16年，93％的病例避免了股骨头塌陷【5J。有学者认为单纯截骨术效果不佳，应同时辅以植骨术。Nakai等诤j对旋转截骨术后的股骨头行组织学研究，发现坏死区几乎没有新骨形成，新的负重区均有不同程度的塌陷和骨关节炎表现。各种成角截骨术也都有其适应症，临床应用疗效不十分满意。截骨术技术要求较高，且进一步破坏了股骨头东南大学硕：

8、_学位论文的血供，使坏死区的修复更为困难。若截骨失败，又会增加将来髋关节成形术的难度。故此术式应慎重选择。组织工程是近年发展起来的一门新兴学科。其中骨组织工程发

9、展较快，其方法是应用工程学和生命科学的基本原理理论和技术，将分离培养的高密度的具有成骨活性的细胞或具有诱导成骨活性的细胞因子等接种／吸附于可降解三维支架材料上，植入体内后，在体内正常的营养环境和生物力学条件下，引导或诱导自身骨再生；支架材料逐渐降解，成骨性细胞分泌的基质逐渐替代支架材料，形成新骨【7J。国内外的火量基础研究文献报道显示应用组织～J!程人工骨修复大的骨缺损己取得相当满意的效果。临床应用也有部分报道，国外有报道组织工程骨应用于人长骨骨缺损，缺损范围3．O一283cm3，术后6个月．1年获得肢体功能恢复¨】；国内杨志明等报道应用于肱骨

10、干骨缺损也取得满意疗效【9】。Mont曾提出用细胞因子等用于F}IN的治疗并进行了动物实验：在髓芯减压刮除死骨的同时植入骨形成蛋白．1(BMP．I)，