摘要：目的 為治療骨不連的動物實(shí)驗(yàn)研究建立一種客觀的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。方?測量兔股骨中段的直徑和矢狀徑，用于指導(dǎo)模型的制備。制備股骨骨折不連模型，骨折斷端用骨蠟封閉髓腔。術(shù)后12w經(jīng)過大體標(biāo)本觀察、影像學(xué)及病理組織學(xué)檢查確定骨不連情況。結(jié)果 經(jīng)過大體觀察、組織學(xué)及影像學(xué)檢查均表明骨缺損區(qū)為纖維瘢痕組織填充，無骨性連接，斷端硬化，髓腔封閉。結(jié)論 本實(shí)驗(yàn)所建立的兔股骨骨折不連模型，具有骨不連的影像學(xué)及病理組織學(xué)改變，符合骨不連的要求，是一種實(shí)用且可靠的骨不連動物模型。

關(guān)鍵詞：骨不連；股骨；缺損長度；動物模型；外固定架

Abstract： Objective To establish an objective animal model for experimental study of treating bone nonunion. Methods The diameter and sagittal diameter of middle rabbit femur were obtained through measurement in order guide the operation. To establish rabbit models of femoral bone nonunion.The bone marrow cavity was sealed by bone-wax.The model of femoral bone nonunion was observed by gross， histological examination and X-ray 12 weeks after the procedure. Results The bone defect was filled by fiber scar tissue，without any bone tissue，and bone end sclerosis was demonstrated by gross，histological and X-ray examination.Conclusion The X-ray and pathological changes of the animal model meet the demands of bone nonunion.The rabbit model of femoral bone nonunion can serve as a reliable experimental model for the study of bone nonunion.

Key words：Bone nonunion；Femoral shaft；Length；Model；External fixation

近年來，骨折治療水平已經(jīng)顯著提高，但術(shù)后仍出現(xiàn)大量的骨折不愈合現(xiàn)象。其發(fā)生率為5%～10%[1]。

目前在應(yīng)用動物實(shí)驗(yàn)制作骨折不連模型中絕大部分采用脛骨以及橈骨模型。選用兔的股骨制備骨不連模型的相關(guān)研究非常少。 Schmize等根據(jù)其所作實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，造成骨不連的缺損范圍為長骨干直徑的1.5～2.5倍以上或其長度的1/10以上。張?jiān)降萚2] 制備兔股骨中段長15mm缺損的模型，3個(gè)月后骨折斷端不能愈合，表明此模型具有可行性。參考以上造模過程并以外固定架（Orthofix M103微型外固定架）為固定裝置。對實(shí)驗(yàn)兔股骨進(jìn)行解剖后測量其相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。最終可以確定制造骨不連模型的骨缺損長度。

1資料與方法

1.1骨不愈合模型的制作：

1.1.1兔股骨指標(biāo)測量 選取3～6月齡健康新西蘭大白兔5只，稱重后解剖股骨。應(yīng)用空氣栓塞法將兔處死，用去毛器剃除手術(shù)區(qū)域兔毛并分離周圍軟組織，離斷髖、膝兩關(guān)節(jié)，獲得完整的股骨標(biāo)本，對股骨長度、橫徑、矢狀徑等指標(biāo)進(jìn)行測量并記錄。

1.1.2選取3～6月齡健康新西蘭大白兔20只（由實(shí)驗(yàn)動物中心提供），體重為2.75～4kg，雌雄不限。造模前常規(guī)飼養(yǎng)7d，待生命體征平穩(wěn)后進(jìn)行手術(shù)。將3%戊巴比妥鈉按照1.0/kg的劑量注入耳緣靜脈。實(shí)驗(yàn)中視情況可追加麻醉藥物。麻醉起效后實(shí)驗(yàn)兔取側(cè)臥位于兔臺上，保持其呼吸道通暢。應(yīng)用0.5%碘伏消毒手術(shù)區(qū)，常規(guī)鋪無菌手術(shù)單。取實(shí)驗(yàn)兔大腿中部外側(cè)縱形切口，逐層切開皮膚、皮下組織及深筋膜，于股二頭肌與股外側(cè)肌肌間隙鈍性分離，充分顯露股骨干并保護(hù)軟組織條件。用尺子在股骨中段測量后并標(biāo)記，用電鉆在股骨干中段標(biāo)記的兩側(cè)骨段鉆孔，孔徑為1.5mm，間距為5mm，將4枚螺紋針分別固定在缺損兩側(cè)骨段，平衡并穩(wěn)定外固定架。用線鋸在股骨中段標(biāo)記部位垂直截?cái)嘀瞥珊线m長度的骨缺損，手術(shù)部位徹底止血后用 0.9%氯化鈉注射液沖洗傷口?？p合線依次縫合切口。術(shù)后肌注青霉素40萬單位，連續(xù)1w，1次/d，并用碘伏2次/d消毒傷口預(yù)防感染。

1.2大體標(biāo)本觀察 觀察股骨干截骨斷端骨痂生長情況及骨缺損連接情況。

1.3放射學(xué)檢查 本研究的影像檢查工作均由承德醫(yī)學(xué)院放射科協(xié)助完成。術(shù)后12w實(shí)驗(yàn)兔患肢股骨拍側(cè)位X線片。拍攝條件：距離 80cm、電壓50KV、電流強(qiáng)度110mA、曝光時(shí)間0.1s。

1.4病理組織學(xué)檢查 術(shù)后12w用空氣栓塞的方法處死20只實(shí)驗(yàn)兔，取出實(shí)驗(yàn)股骨的骨折斷端、骨缺損區(qū)組織及雙側(cè)正常骨組織0.5cm為標(biāo)本。將標(biāo)本放入EDTA液脫鈣，更換1次/2d脫鈣液，15d后停止脫鈣。標(biāo)本取出后用生理鹽水清洗表面脫鈣液，以 75﹪、80﹪和 90﹪乙醇，無水乙醇Ⅰ和Ⅱ梯度依次脫水15min。后二甲苯溶液透明處理10min。石蠟包埋后用切片機(jī)切取厚度為5微米薄片后置于載玻片上，放入 60℃烤箱中30min。脫蠟后將每塊切片進(jìn)行HE染色，經(jīng)脫水、透明后以中性樹膠封片。光學(xué)顯微鏡下觀察骨缺損的愈合情況后記錄。

2結(jié)果

2.1兔股骨干解剖數(shù)據(jù)測量結(jié)果 （平均值） 股骨干長度：94.88mm；直徑：6.36mm；矢狀徑： 5.35mm。（見表1）

2.2一般大體觀察 術(shù)后第1d生命體征基本平穩(wěn)，精神狀況差伴跛行。1w后生命體征正常，傷口未見化膿等現(xiàn)象。12w后股骨干缺損區(qū)未見骨痂包繞，骨端可見大量纖維瘢痕組織覆蓋。

2.3放射學(xué)檢查 骨缺損區(qū)無連續(xù)性骨痂生長，斷端硬化，髓腔封閉，兩端有少量骨樣組織。

2.4病理組織學(xué)檢查 光鏡下有軟骨細(xì)胞及骨細(xì)胞，細(xì)胞呈無序排列，，缺損區(qū)為纖維結(jié)締組織。

3討論

目前對骨不連發(fā)生機(jī)制的問題尚存在很多爭議，治療起來非常棘手。而建立科學(xué)的骨不連模型則是篩選新的治療方法的基礎(chǔ)。國內(nèi)外學(xué)者設(shè)計(jì)了很多骨不連動物模型，其中有不少研究者將骨缺損模型作為骨不連模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究.。

3.1造模動物的選擇 選擇實(shí)驗(yàn)動物需遵循的基本原則為該實(shí)驗(yàn)動物與人類的解剖和生理特點(diǎn)較為接近。通過對該種動物的實(shí)驗(yàn)研究基本上能重現(xiàn)人類相關(guān)疾病的客觀規(guī)律。并且具有良好的可重復(fù)性。近些年，有些學(xué)者選用較大的動物如豬、馬、牛、羊、猴等動物。但購買這些實(shí)驗(yàn)動物的成本高、飼養(yǎng)條件要求高、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)難度大而限制了其應(yīng)用的廣泛性。體型較小的動物，雖然具有骨骼小、愈合快、適于細(xì)胞學(xué)研究的優(yōu)點(diǎn)，但同樣具有不便于骨折固定的缺點(diǎn)[3]。實(shí)驗(yàn)研究表明兔的肢體骨與人類較為接近，并具有體形小、易馴服、組織修復(fù)較快、繁殖周期較短、飼養(yǎng)管理方便、操作簡單、價(jià)格低廉、對大樣本有利等諸多優(yōu)點(diǎn)[4]。故本實(shí)驗(yàn)研究選擇了新西蘭大白兔。

3.2兔骨造模部位的選擇 此前不連模型主要選擇橈骨或脛骨[3]，其原因?yàn)槌吖腔螂韫怯兄蔚墓δ埽瑹o需內(nèi)固定。也因此在制作模型時(shí)要去除部分輔助骨及其骨膜[5]。但雙骨結(jié)構(gòu)相互代償對愈合造成干擾。而股骨為單一承重、長度及粗細(xì)適合并可避免相鄰骨及骨膜干擾，對局部成骨效應(yīng)也沒干擾。兔性成熟后會隨個(gè)體的增大，骨骼長度及強(qiáng)度進(jìn)一步增長，故選擇3～6個(gè)月的兔齡，不會因兔齡過小或股骨干硬度不夠影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。通過兔股骨的解剖研究證明兔股骨可以用外固定架可靠固定。實(shí)體解剖發(fā)現(xiàn)股骨外觀略成橢圓，其前側(cè)骨面較扁，故采用直徑1.5mm固定螺釘。實(shí)驗(yàn)中要盡量避免發(fā)生骨質(zhì)劈裂、外固定架脫出等問題以便保證外固定架的穩(wěn)定。

3.3造模缺損長度的確定 實(shí)驗(yàn)中模型的建立存在長度不一等問題，對各項(xiàng)結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性造成影響。因此，制備一個(gè)科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)的缺損性骨折不連實(shí)驗(yàn)動物模型是實(shí)驗(yàn)研究十分重要的一步。

骨缺損是否可以自行愈合首先決定于其缺損長度，此外還包括動物的種屬、年齡等。Schmize得出結(jié)論，造成骨不愈合的缺損范圍為長骨干直徑的1.5～2.5倍以上或其長度的1/10以上。一旦骨缺損超過這個(gè)長度即超出了骨自行修復(fù)的最大能力。國內(nèi)有些學(xué)者曾經(jīng)制作過長度為15mm的大段骨缺損模型[6]。根據(jù)解剖測量得到其直徑平均值為5.85mm，根據(jù)上述理論可以確定當(dāng)骨缺損長度為10mm時(shí)，骨折不能愈合，可以制成兔股骨缺損性骨不連模型。

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編輯/康潔