李曉明，郭東輝，石國君，李瑞亮，張洪相，蘇長生，沈潤斌，王紅玉，李運美，袁福祿，韓廣普

丹參酮Ⅱ-a磺酸鈉結合髓芯減壓打壓植骨治療犬股骨頭壞死的研究

李曉明1，郭東輝1，石國君1，李瑞亮1，張洪相1，蘇長生2，沈潤斌1，王紅玉1，李運美1，袁福祿1，韓廣普1

目的：研究丹參酮Ⅱ-a磺酸鈉結合打壓植骨治療犬股骨頭壞死的療效。方法：以液氮冷凍法制作犬單側(cè)股骨頭缺血性壞死模型，隨機分為兩組，實驗組采用將浸泡過丹參酮Ⅱ-a磺酸鈉的松質(zhì)骨植入到股骨頭內(nèi)，對照組將松質(zhì)骨植入股骨頭內(nèi)，術后進行X線攝片、標本組織學及掃描電鏡檢查。結果：實驗組股骨頭骨密度較術前增高，透光區(qū)較小，組織學顯示實驗組骨空陷窩數(shù)和脂肪細胞直徑較對照組明顯改善（P＜0.05）。術后12周，掃描電鏡可見再生軟骨表面與正常透明軟骨極為相似，成骨細胞增殖活躍，骨細胞成圓形，核膜清晰，趨于成熟。結論：丹參酮Ⅱ-a磺酸鈉能改善股骨頭血供，促進壞死骨的吸收、修復與重建。

股骨頭壞死；丹參酮；髓芯減壓；植骨；犬

丹參酮Ⅱ-a磺酸鈉(tanshinoneⅡ-a，TSN)是丹參酮Ⅱ-a經(jīng)磺化后的水溶性成分，為丹參的主要藥效成分。我們利用健康成年犬造模，采用浸泡有丹參酮Ⅱ-a磺酸鈉的自體松質(zhì)骨和同種異體骨的混合骨進行打壓植骨，觀察治療股骨頭壞死的療效。

1 材料與方法

1.1 動物與分組 12只健康成年犬，體質(zhì)量（12± 1.8）kg。以液氮冷凍法制作單側(cè)股骨頭缺血性壞死模型，側(cè)別隨機，相同飼養(yǎng)條件，飼養(yǎng)1個月。隨機將動物分為實驗組和對照組，每組6只。

1.2 動物模型制作 3%戊巴比妥鈉1 mL/kg靜脈注射麻醉，固定于特制手術臺。前肢淺靜脈建立輸液通道，給予5%葡萄糖注射液和0.9%氯化鈉注射液各500 mL，加入氨芐青霉素2.0 g。8%硫化鈉液脫毛，無菌操作下作髖關節(jié)外側(cè)切口，顯露出股骨頭和股骨頸。剪斷圓韌帶，剝離干凈股骨頸基底部軟組織和血管，脫出股骨頭頸。紗布保護周圍軟組織，浸透液氮的棉球濕敷股骨頭3 min，生理鹽水復溫。復位，逐層縫合。術后每只犬肌肉注射青霉素160萬U持續(xù)1周。定期換藥，盡量讓狗站起活動[1]。

1.3 手術方法 動物造模4周后行X線檢查，觀察患側(cè)股骨頭部位變化，確證造模成功。實驗組于股骨頭壞死側(cè)實行手術治療，原切口進入，切開關節(jié)囊，顯露股骨頸，于頸后部股骨頭軟骨緣下開窗約5 mm×5 mm，并鑿一骨槽，深達頸中心部。自骨窗內(nèi)深入，徹底刮除壞死骨，達到軟骨內(nèi)面為度。另作一同側(cè)髂嵴部切口，長約2 cm，鑿取一塊髂骨備用。根據(jù)股骨頭內(nèi)骨質(zhì)缺損情況而定，關閉此切口。將髂骨剪成約5 mm×5 mm×5 mm，浸泡于丹參酮Ⅱ-a磺酸鈉的液體中，浸泡10 min。對股骨頭進行打壓植骨，再用一塊骨皮質(zhì)對開窗部位進行覆蓋封堵沖洗術野，關閉切口。

對照組同樣手術方法，鑿取髂骨后不浸泡丹參酮Ⅱ-a磺酸鈉液體，植入股骨頭內(nèi)。

1.4 觀察指標 X線：分別于實驗前、造模4周后、植骨后6周及12周，攝髖關節(jié)前后位片，觀察股骨頭密度改變，了解股骨頭影像學改變。組織學觀察：于手術后8周、12周處死動物，實驗組及對照組每次3只。股骨頭取出后，沿縱軸切開兩半，一半用電鏡觀察。另一半用10%福爾馬林固定標本，乙酸脫鈣，常規(guī)制作石蠟切片，切片厚度6～8 μm。HE染色，光鏡觀察病理改變。掃描電鏡：另一半骨組織放入2.5%戊二醛固定4 h，磷酸緩沖液（pH7.2)沖洗3次，1%四氧化鋨固定1 h，磷酸緩沖液沖洗3次。梯度乙醇順序脫水，用乙酸異戊脂逐級替換樣品中的乙醇，臨界點干燥，噴金鍍膜。用電鏡觀察股骨頭超微結構變化。

2 結果

2.1 實驗前X線片 各組股骨頭大小及形態(tài)正常，骨密度均勻一致。造模4周后股骨頭X線片，實驗組和對照組股骨頭形態(tài)基本正常，但股骨頭內(nèi)骨密度局限性減低，有大小不等的透亮區(qū)。植骨后6、12周見實驗組右側(cè)股骨頭內(nèi)的骨密度增高，透亮區(qū)有所縮小。對照組股骨頭內(nèi)骨密度及透亮區(qū)范圍較術前無明顯變化。

2.2 組織學檢查 實驗組骨小梁部分碎裂，排列相對較整齊，骨小梁內(nèi)空缺的骨陷窩較對照組少，（P＜0.05），骨小梁表面可見成骨細胞單排排列，周圍有新生骨形成等修復的表現(xiàn)。髓腔內(nèi)血細胞增多，脂肪細胞較對照組少（P＜0.05），有統(tǒng)計學意義，有明顯的毛細血管及間質(zhì)細胞增生。對照組股骨頭內(nèi)骨組織呈明顯的壞死征象，表現(xiàn)為骨小梁變細，斷裂，間距增大，骨細胞數(shù)減少，骨細胞核深染、固縮，空缺的骨陷窩數(shù)較多。髓腔內(nèi)脂肪細胞增大，血管數(shù)量較少。部分區(qū)域纖維化、結構紊亂不整。見表1。

表1 股骨頭光鏡的結構改變()

表1 股骨頭光鏡的結構改變()

組別實驗組對照組脂肪細胞直徑7.2±0.45 15.2±0.95空陷窩數(shù)11±3.8 20±2.3

2.3 掃描電鏡檢查 手術后8周，表層組織內(nèi)有大量骨細胞，呈典型未成熟的骨細胞特征，細胞表面有豐富的微絨毛，胞核呈圓形，胞漿核清晰可見，核膜界限清楚，膠原纖維呈縱橫斜向排列，形成片狀，針狀的松質(zhì)骨。術后12周，可見再生軟骨表面與正常透明軟骨極為相似，呈縱橫交錯，相互融合的蜂窩樣結構，嵴間見微孔，表層纖維組織消失。成骨細胞增殖活躍，可見成熟的板層狀骨生成，新生血管結構完好，骨細胞成圓形，核膜清晰，趨于成熟，骨細胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增生擴張，線粒體發(fā)達，嵴結構及嵴上顆粒清晰，成熟的骨細胞位于骨陷窩內(nèi)，有代謝活性高、細胞器發(fā)達的成骨細胞及成纖維細胞。

3 討論

股骨頭缺血性壞死(avascular necrosis of the femoral head，ANFH)是由多種病因共同作用引起的股骨頭血液供應破壞或骨細胞變性，進而導致骨的有活力成分（骨細胞、骨髓造血細胞和脂肪細胞）死亡引起的復雜病理過程。青壯年多見，平均年齡在35歲左右。股骨頭一旦塌陷，大部分患者將不可避免的進行關節(jié)置換術。股骨頭缺血性壞死的治療方法繁多，其治療關鍵是盡早發(fā)現(xiàn)，干預性治療，重建血供，防治股骨頭塌陷、變形。目前主要的治療方法包括股骨頭單純髓芯減壓術、髓芯減壓聯(lián)合骨傳導、骨誘導材料植入、骨移植術、截骨術、骨髓干細胞治療、多孔鉭棒和記憶合金網(wǎng)球置入術等，髓芯減壓打壓植骨治療股骨頭缺血性壞死是公認行之有效的治療方法[2]，丹參治療股骨頭缺血性壞死國內(nèi)文獻多有報道，我們采用浸泡有丹參酮Ⅱ-a磺酸鈉的自體松質(zhì)骨和同種異體骨的混合骨進行打壓植骨，觀察治療股骨頭壞死的療效。今國內(nèi)尚沒有應用浸泡丹參酮Ⅱ-a磺酸鈉治療股骨頭壞死的相關研究。

中醫(yī)學認為，股骨頭缺血壞死的病因病機為腎精虧虛、氣血不足、筋骨失養(yǎng)或寒濕凝結阻礙氣血運行，不通則痛，或是外傷、慢性損傷均可導致本病的發(fā)生，其中以腎虛、血瘀最為關鍵。股骨頭缺血性壞死的的早期以血瘀氣滯為重，血瘀不通則痛，表現(xiàn)為髖部疼痛為主要癥狀，故治療上應以活血祛瘀為主，并輔以補肝腎、強筋骨之品。

丹參性苦、微寒，歸心、肝經(jīng)，具有祛瘀止痛，活血通經(jīng)的功效。近代研究表明，丹參能改善微循環(huán)，增加局部血流量來改善局部缺血、缺氧，改善血瘀患者的學流變學特征，促進組織的修復與再生。丹參酮ⅡA磺酸鈉，為丹參中分離的二萜醌類化合物丹參酮ⅡA，經(jīng)磺化而得到的水溶性物質(zhì)。為磚紅色結晶性粉末；無臭，味微苦；有引濕性；遇高熱、見光色漸變深。經(jīng)磺化成水溶性鈉鹽后更利用機體吸收。丹參酮Ⅱ-a磺酸鈉主要通過抑制各種生長因子的表達，誘導血管內(nèi)膜平滑肌細胞分化成熟和凋亡，從而抑制血管平滑肌細胞遷移、增殖，最終改善血管平滑肌的功能和狀態(tài)。丹參酮還有抗血栓，抑制凝血過程，促進纖維蛋白溶解，改善微循環(huán)，使外周血流加速，促進側(cè)支循環(huán)的建立的作用[3]。

鉆孔減壓通過使股骨頭、頸部與皮質(zhì)外形成交通，打通導致修復中斷的骨硬化帶，持續(xù)降低骨內(nèi)高壓狀態(tài)，改善壞死區(qū)骨內(nèi)循環(huán)，提高其自身修復能力。使壞死區(qū)迅速血管化、新生骨爬行替代，負重區(qū)的軟骨下骨和骨小梁拱橋結構重建，股骨頭承載能力加強?？捎行Х乐构晒穷^塌陷，逆轉(zhuǎn)自然病程及病情發(fā)展。鉆孔后打斷部分閉塞的血管，促進血管新生，使血液循環(huán)進入，有利于骨的營養(yǎng)和新生，同時使代謝產(chǎn)物及時排出[4]。丹參酮ⅡA硫磺鈉是丹參酮的一種合成制劑，改善缺血區(qū)組織的側(cè)支循環(huán)及局部供血，糾正缺血組織的代謝紊亂，提高組織耐缺氧能力，抑制血小板聚集及抗血栓形成，縮小缺血組織的壞死面積，促進血液回流，有利于骨再生[5]。

本實驗將丹參酮植入到標準股骨頭壞死動物模型股骨頭內(nèi)，通過X線片、ECT掃描、光鏡及掃描電鏡等檢查，X線片可見實驗組側(cè)股骨頭內(nèi)的骨密度增高，透亮區(qū)有所縮小，骨小梁部分碎裂，排列相對較整齊，骨小梁內(nèi)空缺的骨陷窩較對照組少，和對照組比較有統(tǒng)計學意義。髓腔內(nèi)血細胞增多，脂肪細胞較對照組少，有統(tǒng)計學意義。掃描電鏡顯示再生軟骨表面與正常透明軟骨極為相似，呈縱橫交錯，相互融合的蜂窩樣結構，嵴間見微孔，表層纖維組織消失。說明丹參酮能改善股骨頭血管，促進壞死骨吸收，促進骨修復與重建，可以達到活血化瘀促進骨修復之目的，為治療股骨頭壞死提供了新的方法與思路[6]。

[1]顧曉峰，黎逢峰，范衛(wèi)民，等.液氮冷凍并血管破壞建立犬股骨頭缺血壞死塌陷模型的實驗研究[J].南京醫(yī)科大學學報(自然科學版)，2006，26(12)：1224-1226.

[2]方志，陳曦，劉樹平.髓芯減壓結合自體皮質(zhì)支撐骨及松質(zhì)顆粒骨植骨治療成人股骨頭缺血性壞死[J].中國修復重建外科雜志，2010，24(3)：266-269.

[3]謝詩涓，李健，熊鶯，等.丹參酮ⅡA對人股骨頭成骨細胞金屬蛋白酶表達的影響[J].中國骨質(zhì)疏松雜志，2012，18(08)：685-689.

[4]潘初，王敏，王仁法.股骨頭缺血性壞死介入治療研究現(xiàn)狀與進展[J].放射學實踐，2001，16(3)：156.

[5]王洪君，呂福慶.丹參酮ⅡA磺酸鈉治療肢體骨折及軟組織損傷所致腫脹的臨床研究[J].吉林醫(yī)學，2009，30(24):51.

[6]李曉明，郭東輝，石國君，等.髓芯減壓結合丹參酮Ⅱ-a治療早期股骨頭壞死療效分析[J].世界最新醫(yī)學信息文摘,2013，13(1)：74-75.

（收稿：2013-07-08 修回：2013-09-20）

（責任編輯 樸 哲）

Treatment of Canine Osteonecrosis of Femoral Head with Bone Impaction Grafting Soaked in Tanshi?noneⅡ-a

LI Xiao-ming，GUO Dong-hui，SHI Guo-jun et al. Hebei Cangzhou Hospital of Integrated Tradi?tional Chinese and Western Medicine,Cangzhou(061000),China

Objective: To analyze the efficiency of bone impaction grafting with TanshinoneⅡ-a in the treatment of Canine osteonecrosis of the femoral head.MethodsTwelve canine models were made with femo?ral head avascular necrosis induced by liquid nitrogen frozen,and were randomly divided into two groups.In theexperimental group cancellous bone soaked in Tanshi?noneⅡ-a was implanted into the femoral head,and in the control group cancellous bone was implanted only.X-ray,specimen histology and scanning elec?tron microscopy were done postoperativelyResultsIn the experimental group,the(bone mass density BMD)of the femoral head was higher.Light transmission area was smaller than the control group;bone histology showed in the experimental group,the number of empty lacunae and fat cell diameter was significantly improved as com?pared with the control group(P＜0.05).After twelve weeks,scanning electron microscopy showed that cartilage surface was very similar to normal hyaline cartilage and active proli-feration of osteoblasts,mature osteocytes were shown into a round,clear membrane.ConclusionTanshinoneⅡ-a can improve the blood supply of the femoral head and promote the absorption of necrotic bone repair and reconstruction.

Osteonecrosis;tanshinone;core decompression;graft;dog

Q95-33;R681.8

A

1007-6948(2013)06-0664-03

10.3969/j.issn.1007-6948.2013.06.017

1.河北省滄州中西醫(yī)結合醫(yī)院骨六科（滄州 061001）

2.河北省泊頭市人民醫(yī)院（泊頭 062150）

李曉明,E-mail：lixiaomingdoctor@163.com