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基于3D打印股骨远端骨折标准件库接骨板的数字化内固定

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中国组织工程研究 2016年第13期20卷 1895-1903页

作者：吴长福郑祖高陈宣煌余正希张国栋陈旭林海滨吴献伟高小强福建医科大学莆田学院附属医院教学医院南方医科大学附属莆田医院莆田学院附属医院骨科福建省莆田市351100

背景:CT重建骨折三维模型不能进行虚拟复位、内固定,不能制定合理的修复方案,数字化设计可以满足临床骨科医师的需要。标准件库为虚拟及现实手术选择理想的内固定物提供了可能性,而3D打印使得合理的修复方案得以在临床准确实施。目的:... 详细信息

背景:CT重建骨折三维模型不能进行虚拟复位、内固定,不能制定合理的修复方案,数字化设计可以满足临床骨科医师的需要。标准件库为虚拟及现实手术选择理想的内固定物提供了可能性,而3D打印使得合理的修复方案得以在临床准确实施。目的:分析在数字化软件设计配合3D打印模块基础上进行标准件库接骨板、螺钉导航置入内固定修复股骨远端骨折的方法,探讨其准确性、可行性及微创性。方法:19侧成人下肢解剖标本,连续进行薄层多平面CT扫描,采集Dicom格式图像。利用Mimics三维重建软件处理数据,按AO分型,虚拟制作股骨远端骨折A_(1-3)、B_(1-3)、C_(1-3)型各1例。从标准件库中选择接骨板、螺钉虚拟内固定。设计带钉道的导航模块,并通过3D打印机生产出实体模块,将导航模块在手术中进行导航放置接骨板、螺钉,观察卡位、板钉位置情况,利用X射线、CT扫描评价内固定置入效果。2将上述内固定方案临床应用于30例股骨远端骨折患者,记录手术时间、术中出血量及术后引流量,术后随访进行影像学评价及疗效评定。结果与结论:19侧解剖标本内固定术后再次行X射线、CT扫描,三维重建结果显示接骨板位置、螺钉进钉点,进钉方向、长度、直径均与Mimics软件中模拟预设的一致。导航模块和相对应的股骨远端外侧骨性结构贴合紧密,嵌合度良好,在导航应用时卡位及稳定性良好,可以很好指引接骨板放置、螺钉置入。2临床应用30例,手术时间(104.63±26.12)min,术中出血量(121.74±11.49)m L,术后引流量(30.29±6.38)m L。所有患者均获随访,根据Schatzker标准评定疗效,优22例,良6例,可2例,优良率为93%。修复术中应用术前选择的接骨板和螺钉规格,进钉长度、直径、位置、角度等与术前高度一致。3提示在3D打印导航模块的辅助下,股骨远端骨折标准件库接骨板内固定置入准确率高,具有缩短手术时间、减少术中出血、安全性较高、并发症少、内固定精准等优点。基于3D打印的标准件库接骨板数字化内固定技术有望良好实现骨科内固定物置入导航并普及应用。

关键词：股骨骨折骨钉内固定器组织工程骨科植入物骨植入物股骨远端骨折内固定数字化设计 3D打印标准件福建省自然科学基金

肝细胞生长因子基因转染缺氧培养骨髓间充质干细胞凋亡相关蛋白的影响

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中国组织工程研究 2015年第36期19卷 5746-5752页

作者：蔡文钦王隽苼苏津自江金峰姚月娴福建医科大学附属第一医院心内科高血压研究所福建省福州市350005 福建省立医院北院福建省老年医院心内科福建省福州市350003

背景:研究已证实肝细胞生长因子基因转染可提高骨髓间充质干细胞移植效果,但其具体机制尚未完全明确。目的:探讨肝细胞生长因子基因转染对缺氧、无血清培养骨髓间充质干细胞c-Met、Bax、Bcl-2、Caspase-3表达及细胞迁移的影响。方法:1... 详细信息

背景:研究已证实肝细胞生长因子基因转染可提高骨髓间充质干细胞移植效果,但其具体机制尚未完全明确。目的:探讨肝细胞生长因子基因转染对缺氧、无血清培养骨髓间充质干细胞c-Met、Bax、Bcl-2、Caspase-3表达及细胞迁移的影响。方法:1贴壁法体外分离、扩增培养骨髓间充质干细胞。用x-gal染色法检测含肝细胞生长因子基因的重组腺病毒对骨髓间充质干细胞的感染率。2在缺氧、无血清条件下培养0,3,6,9,12 h,采用RT-PCR及Western blot测定骨髓间充质干细胞Bax、Bcl-2、Caspase-3的表达。3骨髓间充质干细胞缺氧、无血清培养6 h,采用RT-PCR及Western blot测定HGF、c-Met、Bax、Bcl-2、Caspase-3的表达。4细胞迁移划痕法观察缺氧、无血清培养6 h后肝细胞生长因子转染对骨髓间充质干细胞迁移的影响。结果与结论:1重组腺病毒对骨髓间充质干细胞的转染率与病毒感染复数具有量效关系,病毒感染复数为150时细胞的感染率达96.4%。2随着缺氧时间的延长骨髓间充质干细胞Bax、Bcl-2表达逐渐升高(P0.05)。4Ad-HGF组骨髓间充质干细胞在缺氧培养6 h后,迁移率比对照组及空载体组高(P<0.05)。结果表明肝细胞生长因子基因转染上调缺氧、无血清培养骨髓间充质干细胞c-Met、Bcl-2表达,下调Bax、Caspase-3表达,增强骨髓间充质干细胞迁移能力。

关键词：干细胞骨髓干细胞骨髓间充质干细胞凋亡蛋白缺氧培养细胞迁移福建省自然科学基金

数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架的体外降解性能

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中国组织工程研究 2016年第3期20卷 330-335页

作者：林山黄晓梅芮钢尹庆水厦门大学附属第一医院骨科福建省厦门市361003 漳州职业技术学院食品与生物工程系福建省漳州市363000 中国科学院城市环境研究所城市生态健康与环境安全研究中心福建省厦门市361021 解放军广州军区广州总医院全军创伤骨科中心广东省广州市510010

背景:前期实验成功制备了数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架材料,并已证实其具有良好的理化性能和生物相容性。目的:评价数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨的体外降解性能。方法:将珊瑚羟基磷灰石与左旋-聚乳酸分别以3∶1和4∶1的质量比混合,制... 详细信息

背景:前期实验成功制备了数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架材料,并已证实其具有良好的理化性能和生物相容性。目的:评价数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨的体外降解性能。方法:将珊瑚羟基磷灰石与左旋-聚乳酸分别以3∶1和4∶1的质量比混合,制备数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架材料试件。将两种数字化人工骨支架材料、珊瑚羟基磷灰石及左旋-聚乳酸分别置于初始p H值为7.4的50 m L模拟体液中,在37℃恒温箱中降解16周,动态观察溶液p H值、钙及磷离子浓度,以及材料降解率、抗压强度及微观结构变化。结果与结论:降解16周时,两种数字化人工骨组的p H值维持在7.34-7.36,高于左旋-聚乳酸组(P3∶1数字化人工骨组>左旋-聚乳酸组>4∶1数字化人工骨组;两种数字化人工骨微孔结构增多,孔隙率升高,孔径增大,说明数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架具有良好的降解性能。

关键词：硬羟基磷灰石生物降解,环境组织工程生物材料骨生物材料珊瑚羟基磷灰石左旋-聚乳酸快速成形骨组织工程生物降解性福建省自然科学基金

肾上腺髓质素对缺氧培养骨髓间充质干细胞表达凋亡相关蛋白的影响

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中国组织工程研究 2015年第32期19卷 5092-5096页

作者：姚月娴王隽苼苏津自江金峰蔡文钦福建省立医院北院福建省老年医院心内科福建省福州市350003 福建医科大学附属第一医院心内科高血压研究所福建省福州市350005

背景:肾上腺髓质素基因转染能增强骨髓间充质干细胞在缺血、缺氧环境下的抗凋亡能力,但其机制尚未完全明确。目的:观察肾上腺髓质素对骨髓间充质干细胞缺血、缺氧时Bax、Bcl-2和Caspase-3等凋亡相关调节蛋白表达的影响。方法:贴壁法分... 详细信息

背景:肾上腺髓质素基因转染能增强骨髓间充质干细胞在缺血、缺氧环境下的抗凋亡能力,但其机制尚未完全明确。目的:观察肾上腺髓质素对骨髓间充质干细胞缺血、缺氧时Bax、Bcl-2和Caspase-3等凋亡相关调节蛋白表达的影响。方法:贴壁法分离、培养、纯化SD大鼠骨髓间充质干细胞,缺氧、无血清培养0,3,6,9,12 h后用Western blot测定Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白的表达以确定最佳缺氧时间。采用缺氧6 h为时间点,根据缺氧、无血清培养前是否进行肾上腺髓质素预处理分为对照组(未加入肾上腺髓质素)及肾上腺髓质素不同质量浓度组(1,10,100μg/L),然后采用Western blot测定Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白的表达。结果与结论:1无血清培养条件下缺氧0,3,6,9,12 h后骨髓间充质干细胞Bax、Bcl-2表达均增加(P<0.05),缺氧6 h时Bax/Bcl-2比值、caspase-3蛋白达到最小(P<0.05)。2缺氧6 h时,与1,10μg/L肾上腺髓质素组相比,100μg/L肾上腺髓质素组表达Bax蛋白、Caspase-3蛋白最低,Bax/Bcl-2比值最低,而表达Bcl-2蛋白最高(P<0.05)。结果表明肾上腺髓质素能降低无血清、缺氧条件下骨髓间充质干细胞Bax/Bcl-2比值、Caspase-3蛋白表达,该效应存在剂量依赖性。

关键词：干细胞骨髓干细胞肾上腺髓质素骨髓间充质干细胞凋亡蛋白缺氧培养福建省自然科学基金

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数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨的致敏实验

中国组织工程研究 2014年第25期18卷 3961-3965页

作者：林山黄晓梅芮钢尹庆水尤元璋厦门大学附属第一医院骨科福建省厦门市361003 漳州职业技术学院食品与生物工程系福建省漳州市363000 中国科学院城市环境研究所城市生态健康与环境安全研究中心福建省厦门市361021 解放军广州军区广州总医院全军创伤骨科中心广东省广州市510010

背景:前期实验成功制备了数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架材料,并已通过实验证实其具有骨组织工程支架材料必需的理化性能。目的:评价数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨的致敏性。方法:将32只白化豚鼠随机分为4组,每组8只:实验组分别采用质量... 详细信息

背景:前期实验成功制备了数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架材料,并已通过实验证实其具有骨组织工程支架材料必需的理化性能。目的:评价数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨的致敏性。方法:将32只白化豚鼠随机分为4组,每组8只:实验组分别采用质量比为3∶1或4∶1原料制备的数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架浸提液,阳性对照组采用体积分数为5%甲醛溶液,阴性对照组采用生理盐水。根据《GB-T 16886.10-2005医疗器械生物学评价第10部分刺激与迟发型超敏反应试验》最大剂量致敏试验步骤进行皮内诱导、局部诱导和激发。激发阶段去除贴附物后24,48 h豚鼠皮肤反应按Magnusson和Kligman等级进行分级。激发阶段去除贴附物后48 h后对皮肤进行活检,行苏木精-伊红染色和光镜下观察。结果与结论:阴性对照组和质量比为3∶1或4∶1原料制备的数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架浸提液组激发阶段去除贴附物后24,48 h皮肤无致敏反应,而阳性对照组在这任一时间点均有中度以上红斑。活检皮肤光镜下实验组未见皮肤水肿,皮肤棘细胞层水肿,血管周围、弥漫的真皮和表皮单核细胞浸润,见散在少量的嗜碱性细胞。说明质量比为3∶1或4∶1原料制备的数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架在致敏方面具有生物安全性。

关键词：生物材料骨生物材料珊瑚羟基磷灰石左旋-聚乳酸快速成形骨组织工程生物相容性福建省自然科学基金

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兔股骨慢性骨髓炎模型的制作

中国组织工程研究 2015年第49期19卷 7885-7889页

作者：陈金水廖肇山林松庆卢桥平王本海黄文祺林永炀张慧浩解放军南京军区福州总医院骨一科福建省福州市350025 福建中医药大学骨伤学院福建省福州市350108

背景:建立有效稳定的慢性骨髓炎动物模型是治疗慢性骨髓炎实验研究的基础。以往慢性骨髓炎模型常常建模成功率低,模型不稳定。目的:探讨运用金黄色葡萄球菌制备兔股骨慢性骨髓炎动物模型的实验方法。方法:健康成年新西兰兔40只,麻醉成... 详细信息

背景:建立有效稳定的慢性骨髓炎动物模型是治疗慢性骨髓炎实验研究的基础。以往慢性骨髓炎模型常常建模成功率低,模型不稳定。目的:探讨运用金黄色葡萄球菌制备兔股骨慢性骨髓炎动物模型的实验方法。方法:健康成年新西兰兔40只,麻醉成功后在股骨大转子下2 cm剥离局部骨膜后用3.5 mm钻头的电钻,在该处钻2个纵向相连、部分重叠的骨洞,直达髓腔,孔洞用无菌骨蜡密封,实验组(20只)向髓腔内注射0.1 mL的5%鱼肝油酸钠,再向髓腔内注射0.5 mL的金黄色葡萄球菌液(1×106 cfu);对照组(20只)则向髓腔内注射0.1 mL的5%鱼肝油酸钠,再向髓腔内注射0.5 mL的生理盐水。4周后观察,兔感染部位大体观察、体质量、体温、X射线放射检查、细菌培养及改良Norden骨髓炎评价动物模型的制备情况。结果与结论:实验组20只兔接种细菌1周后开始出现体温升高、食欲减退、跛行等症状,接种局部红肿;2周以后13只兔伤口局部出现渗液、流脓;4周后19只兔均有局部红肿、流脓和体温身高等症状;比对照组兔体温明显升高,体质量明显减轻;改良Norden骨髓炎评分也高于对照组;14只兔分泌物细菌培养试验阳性,结果显示均为金黄色葡萄球菌感染。造模成功率为95%。提示使用金黄色葡萄球菌和鱼肝油酸钠骨髓腔注入的方法,可稳定可靠地制备出兔股骨慢性骨髓炎动物模型,是慢性骨髓炎模型制作的可靠方法。

关键词：骨髓炎金黄色葡萄球菌模型,动物组织工程实验动物模型骨及关节损伤动物模型慢性骨髓炎模型兔福建省自然科学基金