【摘要】目的 探讨酸性成纤维细胞生长因子(acidic fibrnblast growth factor．aFGF)联合髓心减压髂骨植入对股骨头坏死的修复作用。方法 将12只成年健康杂种犬分为5组，前四组用液氮冷冻法造成左侧股骨头坏死头模型，然后A组应用aFGF联合髓心减压髂骨植入，B组应用髓心减压髂骨植入，C组单纯髓心减压，D组造模后对照，E组空白对照。、于术后4、8、12周行髋部MRI检查，并处死1只动物做病理检查，通过分析比较各组MRI和病理图片探讨aFGF在骨坏死中的作用。结果 实验各组造模均成功，4周时A组即有明显血管生成和新骨生成，程度明显强于其他各组。8周时A组修复基本完成，12周时B组修复基本完成，C组修复缓慢。结论 aFGF结合髓心减压髂骨植入能促进犬股骨头坏死的修复。
【关键词】酸性成纤维细胞因子(aFGF) 髓心减压 犬 股骨头坏死
【Abstract】Objective To investigate the role of aFGF combine autogenous iliac bone implantation after core decompression in the repair of necrosis of the femoral head．Methods Avascular necrosis of femoral head(ANFH)model in left femoral head was established in 11 adult dogs and 1 dog used to be comparsion marked as group E. The aFGF combine autogenous iliac bone implantation after core decompression is treated in group A,and single iliac bone implantation after core decompression is treated in group B. The group C is only treated by core decompression and the group did nothing ater established necrosis model.The hip MRI was implemented in 4,8,12weeks after surgery.In the same time, to kill 1dog of each group and remove the left femoral head for pathological examination.Through the analysis and comparison of MRI and pathological picture to explore the role of aFGF in the repair of osteonecrosis.Results A to D groups are successed in established models. Group A can be found obviously angiogenesis and new bone formation in the 4 weeks, and it was significantly stronger than the other groups. Group A repaired almost completed in the 8 weeks, group B repair almost completed in the 12 weeks, and group C repaired slowly. Conlusion Acidic fibroblast growth factor combine autogenous iliac bone implantation after core decompression has apparently promoted effect on the repaired process of necrosis of the femoral head in dogs.
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【Key words】Acidic fibroblast growth factor dogs Necrosis of femoral head
股骨头坏死目前已成为常见的骨科顽疾，往往导致股骨头塌陷，进而严重影响生活质量。临床上存在大量的年轻患者，在病变的早中期采取积极治疗措施可以尽量延缓人工关节的使用[1]。近年来随着组织工程研究的深入，酸性成纤维细胞生长因子（aFGF）对血管再生、促进新骨形成方面有着积极的作用[2]。而在早期的股骨头坏死保头治疗中，髓心减压术有着创伤小、疗效相对满意的优点[3]。据此我们于2012年1月至2012年6月采用髓心减压结合酸性成纤维细胞生长因子与自体髂骨共植入方法实验性治疗犬股骨头坏死，以期为临床治疗股骨头坏死提供依据。
1 材料与方法
1.1实验动物及分组
选用健康成年杂种12只，雌雄不限，12—18月龄，体重1 5—18 kg，由大连医科大学实验动物中心提供。将其随机分为5组，A组3只为髓心减压并酸性成纤维细胞生长因子及自体髂骨植入组，B组3只为髓心减压加自体髂骨植入组，C组3只为单纯髓心减压组，D组2只为造模后对照组，E组1只为空白对照。实验全程接受大连大学附属中山医院动物实验伦理委员会监督。
1.2 材料
酸性成纤维细胞生长因子由中科院大连化学物理研究所提供。
1.3 建立股骨头坏死模型
实验前肌注硫酸阿托品0.04mg/kg，应用陆眠新Ⅱ0.01mg/kg肌注麻醉。前肢建立静脉通道，犬口中放置绷带卷以保持张口位。动物取侧卧位，以大转子为中心从前上向后下做长约5 cm切口，分开皮下及肌肉组织，切开关节囊暴露股骨头。纱布保护周围软组织，自制塑料漏斗覆盖股骨头表面，倒入液氮维持约1分钟。生理盐水复温后逐层缝合。A、B、C、D组动物均采取左侧造模，右侧作对照。术后连续3天肌注青霉素100万单位。
1.4 髓心减压结合酸性成纤维细胞生长因子及髂骨植入
经MRI证实股骨头坏死造模成功后（造模术后2周），取大转子处切口约2cm，应用小型X光透视机辅助下自大转子向股骨头钻入导针至股骨头软骨下骨，用直径5．0 mm空心钻沿导针直至在软骨下2．0—4．0 mm处)，取同侧髂后上棘松质骨，剪成长条状，A组将aFGF30μg滴到预制髂骨上，然后将骨块填入隧道并夯实。B组直接用髂骨回植入隧道内，C组则单纯采用髓心减压，不填充髂骨，D组造模后不做处置，对照观察，E组健康动物用于空白对照。
1.5 术后处理及评价指标
分别于髓心减压术后4、8、12周行MRI检查，并在每个时间节点处死1只动物并取实验侧股骨头做病理及骨密度测试。饲养期间观察动物的活动状态等。
2 结果
2.1大体结果
全部实验动物术后均成活，无感染发生。术后2天均可正常活动。
2.2MRI检查结果
液氮冷冻造模术后2周MRI提示A、B、C、D组动物左侧股骨头均出现头内密度不均匀，T2像出现头下高密度影，经关节外科高年资主任医师阅片证实为早期股骨头坏死。髓心减压术后4周时，A组Tl加权相患侧股骨头轻度低信号，头外形良好，减压孔模糊，有新生骨表现，T2加权相提示隧道内信号略增高，与周围骨质界限模糊。B组T1加权像有低信号影，T2加权像减压孔内有高信号影，有与周围骨组织融合趋势，但较A组生长缓慢。C组头内有明显双线征，减压孔明显，内有少量絮状组织，周围有少量骨溶解表现。D组股骨头外形正常，靠边沿处有一弯曲的低密度带，其内有一高信号区，T2加权像低信号内侧又出现一高信号区。E组头内信号均匀，外形正常。8周时，A组股骨头内无明显异常信号影，减压孔不明显，B组减压孔模糊，T2像偶见模糊的点状高信号影，C组头外形尚良好，减压孔仍存在，T2像见孔内高信号絮状影，头下区见片状高信号影，D组见头已塌陷，T2像头下可见大片高信号影，呈典型的Ficat III期表现。12周时，A组可见股骨头外形良好，头内密度均匀，减压孔消失，与正常组对照无显著异常；B组股骨头外形良好，减压孔模糊，边缘不清，密度均匀；C组头外形尚可，减压孔影仍可见，T2像头下区有片状高信号影；D组头已明显塌陷，头内密度不均，异常信号影区域增大。2.3 病理检查结果
A、B、C、D组均于4、8、12周处死1只动物，取左侧股骨头行病理检查提示：4周时，A组可见较多的新生的纤维母细胞，减压孔周围可见较多的新生毛细血管生成，周围可见较多炎细胞浸润，减压孔内有较多纤维性骨痂形成。B组有少量纤维母细胞生成，较多炎细胞浸润，少量纤维性骨痂连接。C组可见骨组织灶状坏死，部分细胞核出现固缩、崩解，有少量炎细胞浸润，聚集于坏死区周围，减压孔内少量纤维组织生成。D组可见片状坏死骨组织，坏死区周围可见部分细胞萎缩，核出现溶解。8周时，A组毛细血管数量较前稍减少，纤维组织增生明显。减压区可见成骨细胞大量增生．头下区可见少量透明软骨形成。B组亦有较多成骨细胞出现，但相对较分散，新生组织内血管再生较A组稍差，C组骨组织呈现明显萎缩，减压孔附近有部分成骨细胞增生。减压孔内可见软组织长入。D组坏死区域增大，破骨细胞活跃。12周时：A组纤维结缔组织增生更明显，可见大量新生骨充满减压区，骨质周围部分钙盐沉积，新生骨组织完全充满并修复骨坏死区。B组与A组相似，但钙盐沉积较A组少。C组仍可见点状坏死灶，骨细胞体积增大，相邻细胞距离增大。仍见少量成骨细胞增生。D组骨小梁变细、疏松、萎缩，骨细胞大片坏死，破骨细胞仍存在，有囊性变形成。
3 结论
通过动物实验得到以下结论：1、aFGF能促进毛细血管再生和成骨细胞活动；2、aFGF联合髓心减压髂骨植入治疗效果优于单一因素处置；3、髂骨植入效果明显优于对照组。
4 讨论
股骨头坏死的发生、发展与修复是一个复杂的过程，目前认为在修复过程中多种细胞因子的作用应当引起重视[4]。股骨头坏死的保头治疗应当以重建血运为根本出发点，髓心减压术主要通过降低骨内压力，刺激血管再生，因其创伤较小，患者容易接受，且即使失败也不影响二次治疗，目前相关研究已成为热点[5]。而自体髂骨的植入又为其提供了力学支撑和血管生长环境，所以临床目前多采用髓心减压加自体髂骨植入治疗FicatⅡ期以前的股骨头坏死。但能否尽量增强坏死区的修复一直是人们追逐的话题，有人采用介入方法向坏死区植入骨髓间充质干细胞方法修复坏死[6]，也有人应用手术方法，进行周围骨瓣移植重建血运方法[7]，都取得了一定疗效，但都存在一定的限制性。酸性成纤维细胞生长因子对血管再生的作用逐渐被人们认识后，相关研究也取得了不断进步，人们早已证明其诱导成骨能力[8]，但其结合髓心减压治疗早期股骨头坏死尚缺乏报道。本实验设计主要分析酸性成纤维细胞生长因子能否在髓心减压髂骨植入的基础上提高血管再生能力，进而提高骨坏死修复能力，并评价髂骨植入在髓心减压中的作用，探讨多种处理方法联合应用加快修复股骨头坏死方法。实验结果表明，4周时酸性成纤维细胞生长因子组即有良好修复能力，血管再生潜力很大；而髂骨植入组也有新生骨表现，但其速度明显落后于前者。单纯髓心减压因其失去内部骨支撑，4周时仅有软组织张入，修复缓慢。8周时A组几乎完成修复，大量新生血管张入，影像学和组织学表现均比其他各组强。B组虽然修复较好，但时间仍落后于A组，直至12周时才达到临床满意效果。aFGF在骨坏死的修复领域展现了良好的实用价值，如何从更多的方面评价其对骨坏死的治疗效果，能否联合其他方式增强修复作用，以及用于临床应用的剂量和适用范围等，都需要我们进一步研究，但我们相信，aFGF的应用前景将是十分广阔的。
【参考文献】
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