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In situ bone regeneration with sequential delivery of aptamer and BMP2 from an ECM-based scaffold fabricated by cryogenic free-form extrusion

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Bioactive Materials 2021年第11期6卷 4163-4175页

作者： Tingfang Sun Chunqing Meng Qiuyue Ding Keda Yu Xianglin Zhang Wancheng Zhang Wenqing Tian Qi Zhang Xiaodong Guo Bin Wu zekang xiong Department of Orthopaedics Union HospitalTongji Medical CollegeHuazhong University of Science and TechnologyWuhan430022China State Key Laboratory of Materials Processing and Die&Mould Technology School of Materials Science and EngineeringHuazhong University of Science and TechnologyWuhan430074China Wuhan Hi-tech Medical Tissue Research Center Wuhan430206China

In situ tissue engineering is a powerful strategy for the treatment of bone *** could overcome the limitations of traditional bone tissue engineering,which typically involves extensive cell expansion steps,low cell survival rates upon transplantation,and a risk of ***,a porous scaffold polycaprolactone(PCL)/decellularized small intestine submucosa(SIS)was fabricated via cryogenic free-form extrusion,followed by surface modification with aptamer and PlGF-2_(123-144)*-fused BMP2(pBMP2).The two bioactive molecules were delivered *** aptamer Apt19s,which exhibited binding affinity to bone marrow-derived mesenchymal stem cells(BMSCs),was quickly released,facilitating the mobilization and recruitment of host ***2 fused with a PlGF-2_(123-144)peptide,which showed“super-affinity”to the ECM matrix,was released in a slow and sustained manner,inducing BMSC osteogenic *** vitro results showed that the sequential release of PCL/SIS-pBMP2-Apt19s promoted cell migration,proliferation,alkaline phosphatase activity,and mRNA expression of osteogenesis-related *** in vivo results demonstrated that the sequential release system of PCL/SIS-pBMP2-Apt19s evidently increased bone formation in rat calvarial critical-sized defects compared to the sequential release system of PCL/***,the novel delivery system shows potential as an ideal alternative for achieving cell-free scaffold-based bone regeneration in situ.

关键词： Bone regeneration in situ Controlled delivery Cell recruitment Aptamer BMP2

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基于压缩感知技术的电磁脉冲信号测量方法

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电子测量技术 2023年第11期46卷 20-29页

作者：吕方兴熊泽康李飞西安石油大学电子工程学院西安710065 中海油集团测井与定向钻井重点实验室定向钻井分室西安710065

电磁脉冲信号的详细衍变过程,特别是其陡峭前沿的变化信息,有助于深入理解电磁脉冲信号产生及传播过程,它对于我国国防和自然科学的发展都有着极其重要的科学和实践意义。本文提出一种基于三路并行低速模数转换器(TPL)的模拟信号压缩感... 详细信息

电磁脉冲信号的详细衍变过程,特别是其陡峭前沿的变化信息,有助于深入理解电磁脉冲信号产生及传播过程,它对于我国国防和自然科学的发展都有着极其重要的科学和实践意义。本文提出一种基于三路并行低速模数转换器(TPL)的模拟信号压缩感知技术,通过对传感器输出的电磁脉冲信号进行欠采样(信号的采样频率低于奈奎斯特采样定理的要求),得到并恢复被测电磁脉冲信号的高速采集波形。基于TPL压缩感知技术的应用,可以降低被测电磁脉冲信号陡峭前沿对后端电子ADC采样速率的要求。本文针对TPL实现过程中稀疏字典、观测矩阵的建立方法,以及信号的重构方法进行了深入地研究,创新性地提出基于KSVD的原子数自适应字典构建方法。在此基础上,通过仿真和实验测试了TPL系统对电磁脉冲信号的压缩感知采集效果,以此验证了该方法的可行性。

关键词：压缩感知电磁脉冲测量稀疏字典

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3D打印个性化体外导板辅助经皮微创置钉治疗骨盆髋臼骨折

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中华创伤骨科杂志 2019年第6期21卷 471-477页

作者：姚升郭晓东刘佳杨帆陈开放朱丰照熊泽康华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科武汉430022 华中科技大学同济医学院附属协和医院放射科武汉430022

目的探讨3D打印个性化体外导板辅助经皮微创置钉治疗骨盆、髋臼骨折的有效性和安全性。方法回顾性分析2016年6月至2018年2月期间华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科采用经皮微创置钉治疗的39例骨盆、髋臼骨折患者资料。根据是否使... 详细信息

目的探讨3D打印个性化体外导板辅助经皮微创置钉治疗骨盆、髋臼骨折的有效性和安全性。方法回顾性分析2016年6月至2018年2月期间华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科采用经皮微创置钉治疗的39例骨盆、髋臼骨折患者资料。根据是否使用3D打印个性化体外导板分为两组:体外导板组21例,男14例,女7例;年龄为(46.3±18.2)岁;骨盆骨折17例,髋臼骨折4例。徒手置钉组18例,男12例,女6例;年龄为(43.8±12.2)岁;骨盆骨折14例,髋臼骨折4例。记录并比较两组患者的手术时间、术中累计透视次数、导针调整次数、骨折复位质量、螺钉穿出率、功能评定结果及并发症发生情况等。结果39例患者术后获9~13个月(平均11.6个月)随访。体外导板组和徒手置钉组分别置入42、35枚螺钉。体外导板组患者的手术时间[(43.8±22.2)min]、术中累计透视次数[(29.6±10.7)次]、导针调整次数[(1.8±1.2)次]显著少于徒手置钉组患者[(73.8±22.6)min、(54.6±16.5)次、(9.8±2.8)次],差异均有统计学意义(P0.05)。徒手置钉组1例患者术后出现单侧足背麻木,3个月时症状消失。结论3D打印个性化体外导板辅助置钉能减少术中透视次数、缩短手术时间、提高置钉精度,为骨盆、髋臼骨折微创治疗提供了一种新思路。

关键词：骨盆髋臼骨折外科手术,微创性 3D打印技术

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新型解剖锁定钢板在髋臼前壁骨折合并前柱骨折中的应用

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中华创伤杂志 2018年第3期34卷 214-219页

作者：黄振飞陈开放于凌佳孙亭方熊泽康郭晓东华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科武汉430022 北京协和医院骨科

目的探讨新型解剖锁定钢板治疗髋臼前壁骨折合并前柱骨折的疗效。方法采用回顾性病例系列研究分析2014年3月-2016年1月收治的5例髋臼前壁骨折合并前柱骨折患者的临床资料，其中男4例，女1例；年龄25-65岁，平均41．1岁。受伤至手术时间2... 详细信息

目的探讨新型解剖锁定钢板治疗髋臼前壁骨折合并前柱骨折的疗效。方法采用回顾性病例系列研究分析2014年3月-2016年1月收治的5例髋臼前壁骨折合并前柱骨折患者的临床资料，其中男4例，女1例；年龄25-65岁，平均41．1岁。受伤至手术时间2～5d，平均3．2d。患者均行高位髂腹股沟入路，采用新型解剖锁定钢板同时固定髋臼前壁和前柱骨折。记录手术时间、术中出血量、输血情况及骨折愈合时间；采用Matta复位标准评价骨折复位情况，采用Merle d＇Aubign6-Postel评分评价髋关节功能；观察术后并发症情况。结果5例患者获随访12-24个月，平均15．3个月。手术时间60～130min，平均96min。术中出血量100～800ml，平均230ml。术中选择性使用自体血回输，其中仅1例输异体血400ml。骨折均愈合，愈合时间为2-5个月，平均2．9个月。末次随访时根据Matta复位标准，解剖复位4例，不满意复位1例；Mede d＇Aubigne-Postel评分为15～18分，平均17．1分，其中优4例，良1例。1例患者术后出现股外侧皮神经麻痹，随访6个月麻痹症状缓解。术后无一例出现感染、股骨头缺血性坏死或创伤性关节炎等并发症。结论对于同时累及髋臼前壁及前柱的骨折，新型解剖锁定钢板可以通过单一钢板同时固定髋臼前壁及前柱，骨折复位固定满意，髋关节功能恢复良好。

关键词：髋臼髋损伤骨折固定术,内

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富血小板血浆联合骨搬移技术治疗胫骨骨缺损的前瞻性随机对照研究

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中华骨科杂志 2017年第5期37卷 291-297页

作者：于凌佳陈开放黄振飞熊泽康姬彦辉孙亭方郭晓东华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科医院武汉430022 北京协和医院骨科 100730

目的探讨自体富血小板血浆（platelet-rich plasma，PRP）联合骨搬移技术在治疗胫骨缺损方面的有效性及安全性。方法采用前瞻性随机对照单盲的方法，选取2013年1月至2015年3月因创伤、感染因素造成的胫骨骨缺损的28例患者，采用随机数... 详细信息

目的探讨自体富血小板血浆（platelet-rich plasma，PRP）联合骨搬移技术在治疗胫骨缺损方面的有效性及安全性。方法采用前瞻性随机对照单盲的方法，选取2013年1月至2015年3月因创伤、感染因素造成的胫骨骨缺损的28例患者，采用随机数表加密闭信封方法将全部患者随机分为两组，其中PRP联合骨搬移组（简称PRP组）15例及单纯骨搬移组13例。PRP组15例，男12例，女3例；平均年龄40．9岁；平均骨缺损长度7．1cm；创伤性6例，感染性9例。骨搬移组13例，男10例，女3例；平均年龄37．7岁；平均骨缺损长度6．5cm；创伤性3例，感染性10例。采用Ilizarov方法研究与应用学会（Association of the Study and Application of the Method of Ilizarov，ASAMI）分类评价骨愈合及下肢功能情况，并记录两组外固定支架指数（患者佩戴外固定支架的时间除以骨搬移长度或骨延长长度）、并发症及术后疼痛情况[采用视觉模拟评分（visual analogue scale，VAS）进行评价]等。结果PRP组和骨搬移组的平均随访时间分别为21．8个月和23．2个月。PRP组15例骨缺损均愈合，愈合时间为平均183．2d；骨搬移组13例患者中，11例骨缺损愈合，愈合时间平均218．6d，2例骨缺损未愈合，经再次手术打通髓腔，植骨后愈合。术后疼痛VAS评分：术后第1天，PRP组（3．33±2．58）分，骨搬移组（4．46±2．73）分；第7天，PRP组（2．67±2．09）分，骨搬移组（3．00±2．20）分；术后两周，PRP组（1．46±1．77）分，骨搬移组（2．62±2．72）分；各时间点两组比较差异均无统计学意义。两组外固定支架指数，PRP组为（37．9±7．7）d／cm，骨搬移组为（46．9±13．7）d／cm，两组比较差异有统计学意义。按照ASAMI评价骨折愈合情况，PRP组9例评价为优，5例为良，优良率为93．3％（14／15）；骨搬移组7例评价为优，3例为良，优良率为76．9％（10／13）；两组比较差异无统计学意义。两组下肢功能及并发症发生率比较，差异无统计学意义。结论PRP联合骨搬移在治疗胫骨骨缺损患者中获得满意疗效；PRP可提高骨缺损愈合速度，减少外固定支架佩戴时间；但对于术后短期疼痛、下肢功能及并发症发生率无明显改善作用。

关键词：富血小板血浆骨生成,牵张外固定器伊利扎罗夫技术

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3D打印技术辅助高位髂腹股沟入路治疗复杂髋臼骨折

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中华骨科杂志 2017年第13期37卷 786-792页

作者：陈开放段德胜熊泽康杨帆孙亭方姬彦辉姚升郭晓东华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科武汉430022 河南省安阳市第三人民医院骨二科 455000

目的探讨术前应用3D打印技术模拟手术及术中采用高位髂腹股沟入路治疗复杂髋臼骨折的临床疗效。方法回顾性分析2013年1月至2016年1月治疗的24例复杂髋臼骨折患者资料，男18例，女6例；年龄24-68岁，平均（39．2±13．8）岁；骨折类型按L... 详细信息

目的探讨术前应用3D打印技术模拟手术及术中采用高位髂腹股沟入路治疗复杂髋臼骨折的临床疗效。方法回顾性分析2013年1月至2016年1月治疗的24例复杂髋臼骨折患者资料，男18例，女6例；年龄24-68岁，平均（39．2±13．8）岁；骨折类型按Letournel—Judet分型，其中横断骨折6例，“T”形骨折4例，前柱＋后半横断骨折4例，双杜骨折10例；受伤至手术时间4-18d，平均9d。患者术前均摄骨盆前后位X线片、CT＋三维重建及髂吡管CTA，将骨盆CT及CTA扫描数据导入Mimics软件进行三维重建，计算机模拟手术，虚拟内固定设计，并采片J3D打印快速成型技术打印个体化仿真骨盆模型，在模型上预演示骨折复位顺序，确定安放内固定物的种类及最佳位置，钢板塑彤备刚，记录螺钉长度及万向。手术均采用高位髂腹股沟入路。结果手术切口长度8-13cm，平均9cm；手术时间90-220min，平均130min；术中出血量300-1500ml，平均600ml。骨折复位后，内固定安放均一次完成，且贴服良好，与术前模拟内固定一致。24例患者均获得随访，随访时间15-30个月，平均18．3个月。骨折均完全愈合，愈合时间3-6个月，平均4．2个月。骨折复位按Matta标准评价，其中优16例，良6例，可2例，优良率91．7％（22／24）。Matta改良的Merle d＇Aubigne和Postel坪分为13-18分，平均16．5分，其中优13例，良6例，可5例，优良率79．2％（19／24）。术后第1天，2例患者出现股外侧皮神经损伤症状，1个月后好转；术后第3天，1例患者出现伤口脂肪液化，经定期换药，2周后伤口完全愈合；无一例发生腹股沟疝或腹壁疝及其他术后并发症。结论应用3D打印快速成型技术，可以在术前体外模拟骨折复位，确定内固定物安放最佳位置，坝弯铡板，测量螺钉长度及置入方向，可大幅减少手术时间和术中出血量，降低术后并发症的发生。采用高位髂腹股沟入路治疗复杂髋臼骨折，手术创伤小，显露充分，可在直视下复位和固定前后柱及中柱，可获得满意的临床疗效。

关键词：成像,三维髋臼骨折骨折固定术内固定器

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髋臼四方区组合钢板治疗髋臼双柱骨折

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中华骨科杂志 2018年第5期38卷 295-300页

作者：陈开放杨帆郭晓东熊泽康姚升朱丰照 Drepaul Deepak 孙亭方姬彦辉华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科武汉430022

目的探讨髋臼四方区组合钢板治疗髋臼双柱骨折的临床有效性和可靠性。方法回顾性分析2016年6月至2017年8月采用髋臼四方区组合钢板治疗15例髋臼双柱骨折患者资料,男9例,女6例;年龄26~68岁,平均42.8岁;均为Letournel-Judet分型的髋臼... 详细信息

目的探讨髋臼四方区组合钢板治疗髋臼双柱骨折的临床有效性和可靠性。方法回顾性分析2016年6月至2017年8月采用髋臼四方区组合钢板治疗15例髋臼双柱骨折患者资料,男9例,女6例;年龄26~68岁,平均42.8岁;均为Letournel-Judet分型的髋臼双柱骨折,其中4例合并无后脱位机制后壁骨折。术前均采集患者DICOM格式骨盆CT薄层扫描数据,采用3D打印技术打印患者骨盆模型,充分了解骨折情况及特点,并将健侧半骨盆进行镜像打印,然后在镜像打印半骨盆模型上,模拟髋臼四方区组合钢板安放,钢板塑形备用。手术采用高位髂腹股沟入路,满意复位后依次置入预弯好的弓状缘内侧钢板（主板）、耻坐钢板、髂坐钢板,分别固定前、中、后三柱,其中耻坐钢板、髂坐钢板分别与主板相组合。结果手术时间100~240 min,平均150 min;术中出血量600~1 500 ml,平均850 ml;手术切口长度9~13 cm,平均11 cm;术中骨折满意复位后,置入预弯钢板,钢板与钢板、钢板与骨面均贴服良好。术后骨折复位按Matta标准评价,15例患者中,优9例,良4例,可2例,优良率86.7%（13/15）。15例患者均获得随访,随访时间6~12个月,平均10个月。末次随访时髋关节功能按Matta改良的Merle d＇Aubigne和Postel评分系统评分,为12~18分,平均16.4分,其中优8例,良4例,可2例,差1例,优良率80.0%（12/15）。结论髋臼四方区组合钢板治疗髋臼双柱骨折,一方面可阻挡四方区内侧移位,另一方面可牢靠固定完全漂浮的后柱及坐骨体;该钢板为多维度框架固定,安全有效,临床疗效满意。

关键词：髋臼骨折骨折固定术,内内固定器

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跨弓状缘髋臼四方区阻挡钢板治疗复杂髋臼骨折

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中华骨科杂志 2020年第5期40卷 294-301页

作者：陈开放姚升万意州曾练朱丰照熊泽康杨亮周锦鸽孙亭方郭晓东华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科武汉430022

目的介绍一种跨弓状缘髋臼四方区解剖钢板,探讨其在复杂髋臼骨折内固定治疗中的优缺点及临床疗效。方法回顾性分析2017年3月至2019年3月采用跨弓状缘髋臼四方区解剖钢板治疗18例髋臼骨折患者资料,其中男15例,女3例;年龄49.6岁(范围,27~6... 详细信息

目的介绍一种跨弓状缘髋臼四方区解剖钢板,探讨其在复杂髋臼骨折内固定治疗中的优缺点及临床疗效。方法回顾性分析2017年3月至2019年3月采用跨弓状缘髋臼四方区解剖钢板治疗18例髋臼骨折患者资料,其中男15例,女3例;年龄49.6岁(范围,27~62岁);根据Letournel-Judet分型:前柱骨折3例(累及四方区),T形骨折2例,前方伴后半横形骨折8例,双柱骨折5例;受伤至手术时间为7 d(范围,5~14 d)。患者术前均摄骨盆前后位X线片及CT+三维重建,充分了解骨折形态。手术均采用高位髂腹股沟入路,并使用跨弓状缘髋臼四方区阻挡钢板进行固定,记录手术时间、术中出血量及术后并发症。术后患者均摄标准前后位及Judet位骨盆X线片、CT+三维重建,按照Matta标准评价骨折复位情况,采用Matta改良的Merled’Aubigné-Postel评分评价髋关节功能。结果18例患者手术时间130 min(范围,100~200 min);术中出血量560 ml(范围,400~900 ml);跨弓状缘髋臼四方区解剖钢板术中均无需额外塑形,均顺利完成手术。18例患者均获得随访,随访时间9个月(范围,6~15个月),骨折均完全愈合。骨折复位按Matta评分标准评分,其中优11例、良4例、可3例,优良率83.3%(15/18)。末次随访时Matta改良的Merle d’Aubigné-Postel评分为15.8分(范围,12~18分),其中优10例、良6例、可2例,优良率88.9%(16/18)。术后2例患者出现股外侧皮神经损伤症状,1个月后好转;余无其他术后并发症。结论跨弓状缘髋臼四方区阻挡钢板可以同时固定髋臼前后柱及四方区,解剖型设计,无需塑形,安全性好,固定牢靠,术后并发症低,早期临床疗效满意。

关键词：髋臼骨折骨折固定术,内内固定器

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