HA-TGFβ1促進大鼠肩袖腱骨愈合及肩袖損傷患者功能與其血流改變的關系
發(fā)布時間:2020-03-28 08:29
【摘要】:背景及目的:肩袖損傷是骨科最常見的疾病之一,也是導致患者肩關節(jié)功能障礙的最常見病因。盡管關節(jié)鏡下修補肩袖技術(shù)在不斷進步,手術(shù)后肩袖仍存在較高的再撕裂率,影響了手術(shù)的療效。針對這個棘手問題,如何改變腱骨愈合的過程,促進腱骨愈合止點纖維軟骨出現(xiàn),成為促進肩袖腱骨愈合并改善肩袖修復療效的關鍵。本研究,我們應用大鼠肩袖損傷修復模型探究搭載了TGFβ1的羥基磷灰石對于肩袖修復后腱骨愈合的影響,評價其對腱骨結(jié)合面骨量變化、軟骨再生、腱骨界面形態(tài)及機械強度改變的作用。本課題對肩袖損傷的病人進行了隨訪,通過多普勒超聲檢查其肩關節(jié)血流動力學變化,研究其與肩袖損傷患者肩關節(jié)癥狀之間的關系。方法:1.應用微波水熱法制備HA微球并搭載TGF-β1。建立大鼠肩袖損傷模型,分為對照組,HA組,HA搭載TGFβ1組(HA-TGFβ1組)。分別將材料加入修補后的腱骨界面,于術(shù)后2、4、8周取材。采用Micro-CT、生物力學、組織形態(tài)學分析,評估術(shù)后腱骨界面骨量變化、機械強度及組織再生情況,進而評價HA及HA-TGFβ1對于大鼠肩袖修復模型腱骨愈合的影響。2.本研究收集2016年6月至2017年3月確診為肩袖損傷的病人,進行肩關節(jié)多普勒超聲檢查及患肩功能評估,檢測肩關節(jié)旋肱前動脈(AHCA)、旋肱后動脈(PHCA)、肩胛上動脈(AS)、肱動脈(BA)的收縮期峰值流速(PSV)和血流阻力分數(shù)(RI)。運用ASES評估患肩功能,并分析患肩功能與其血流變化的關系。結(jié)果:1.Micro-CT結(jié)果顯示HA-TGFβ1組有更多骨形成,在各時間點骨密度(BMD)均高于對照組(P0.05)。羥基磷灰石材料具有良好的生物相容性及降解能力。實驗組植入材料后腱骨界面纖維軟骨形成及膠原再生均顯著高于對照組(P0.05)。第2周及第4周的組織學結(jié)果表明,相較對照組及HA組,HA-TGFβ1顯著提升了腱骨界面的纖維軟骨形成(P0.05)。生物力學分析顯示HA及HA-TGFβ1組在術(shù)后4周及8周的極限負荷優(yōu)于對照組(P0.05)。2.42例患者經(jīng)多普勒超聲進行了肩關節(jié)血流的檢查,并根據(jù)患肩ASES評分進行分組。研究發(fā)現(xiàn)較低ASES評分組患者健側(cè)與患側(cè)旋肱前動脈的PSV值及RI值均存在顯著差異(P0.01),提示血流灌注的增加。此外旋肱后動脈的RI值和肩胛上動脈的PSV值也存在顯著改變(P0.01)。結(jié)論:1.本研究顯示搭載了TGFβ1的羥基磷灰石能有效改善大鼠肩袖修復后的腱骨愈合。通過在腱骨界面植入HA-TGFβ1能增加界面骨量,促進纖維軟骨及膠原的再生,并提高腱骨結(jié)合的力學強度。2.通過多普勒超聲可以檢測到肩袖損傷后旋肱前動脈、旋肱后動脈、肩胛上動脈血流灌注改變,在ASES評分較低的肩袖損傷患者其肩袖相關的營養(yǎng)血管會出現(xiàn)血流動力學變化。
【圖文】:
圖 1 肱骨近端 Micro-CT 圖像(A)及 BMD 值分析(B)、BV/TV 值分析(C)Figure 1. Analysis of the structure of the proximal humerus. (A) Micro-CT images of the proximalhumerus. (B) Analysis of BMD. (C) Analysis of BV/TV.Data are presented as the mean ± standarddeviation (n=5 for each group). *P<0.05 vs. control. HA-TGFβ1, hydroxyapatite-transforminggrowth factor β1; CT,computed tomography; BMD, bone mineral density; BV/TV, bonevolume/total volume.表 1 各組腱骨結(jié)合 ROI 區(qū)域 Micro-CT 測量結(jié)果比較(均數(shù)±標準差。骨密度 BMD,mg/mm3;骨體積分數(shù) BV/TV,%)Table 1 Camparison of the Micro-CT result among three groups (mean±SD)術(shù)后 2 周 術(shù)后 4 周 術(shù)后 8 周對照組 BMD387.20±8.68 396.07±2.63 410.00±7.88BV/TV 29.6±9.5 37.7±0.9 43.6±3.1HA 組 BMD401.93±11.70 408.67±2.71 423.00±4.01BV/TV 32.2±2.2 37.6±3.5 46.2±5.6HA-TGFβ1 組 BMD404.73±0.87 411.87±9.1 432.03±9.17BV/TV 32.2±2.9 38.3±4.5 43.0±3.3
在術(shù)后第 2、4、8 周,各組岡上肌腱-肱骨復合體的極限負荷如表 2 所示。結(jié)果顯示,術(shù)后第 4 周和第 8 周,HA 組和 HA-TGFβ1 組的極限負荷較對照組顯著增加(P<0.05),,具有統(tǒng)計學差異,結(jié)果如圖 2 所示。但 HA 組和 HA-TGFβ1組的極限負荷在各時間節(jié)點均未發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計學顯著差異。表 2 各組腱骨標本生物力學參數(shù)對比(CA:橫截面積,mm2;Load:極限負荷,N)Table 2 comparison of the biomechnical result among three groups(mean±SD)術(shù)后 2 周 術(shù)后 4 周 術(shù)后 8 周對照組 CA 8.3±0.4 15.2±0.8 16.8±0.7Load 8.2±0.4 15.9±1.4 26.1±0.8HA 組 CA 8.7±0.4 15.1±0.7 16.7±0.8Load 8.4±0.4 18.1±1.0 29±1.3HA-TGFβ1 組 CA 8.5±0.6 15.4±0.7 17.1±1.0Load 8.4±0.3 19.4±0.6 30.4±1.1
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:R445.1;R684
本文編號:2604202
【圖文】:
圖 1 肱骨近端 Micro-CT 圖像(A)及 BMD 值分析(B)、BV/TV 值分析(C)Figure 1. Analysis of the structure of the proximal humerus. (A) Micro-CT images of the proximalhumerus. (B) Analysis of BMD. (C) Analysis of BV/TV.Data are presented as the mean ± standarddeviation (n=5 for each group). *P<0.05 vs. control. HA-TGFβ1, hydroxyapatite-transforminggrowth factor β1; CT,computed tomography; BMD, bone mineral density; BV/TV, bonevolume/total volume.表 1 各組腱骨結(jié)合 ROI 區(qū)域 Micro-CT 測量結(jié)果比較(均數(shù)±標準差。骨密度 BMD,mg/mm3;骨體積分數(shù) BV/TV,%)Table 1 Camparison of the Micro-CT result among three groups (mean±SD)術(shù)后 2 周 術(shù)后 4 周 術(shù)后 8 周對照組 BMD387.20±8.68 396.07±2.63 410.00±7.88BV/TV 29.6±9.5 37.7±0.9 43.6±3.1HA 組 BMD401.93±11.70 408.67±2.71 423.00±4.01BV/TV 32.2±2.2 37.6±3.5 46.2±5.6HA-TGFβ1 組 BMD404.73±0.87 411.87±9.1 432.03±9.17BV/TV 32.2±2.9 38.3±4.5 43.0±3.3
在術(shù)后第 2、4、8 周,各組岡上肌腱-肱骨復合體的極限負荷如表 2 所示。結(jié)果顯示,術(shù)后第 4 周和第 8 周,HA 組和 HA-TGFβ1 組的極限負荷較對照組顯著增加(P<0.05),,具有統(tǒng)計學差異,結(jié)果如圖 2 所示。但 HA 組和 HA-TGFβ1組的極限負荷在各時間節(jié)點均未發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計學顯著差異。表 2 各組腱骨標本生物力學參數(shù)對比(CA:橫截面積,mm2;Load:極限負荷,N)Table 2 comparison of the biomechnical result among three groups(mean±SD)術(shù)后 2 周 術(shù)后 4 周 術(shù)后 8 周對照組 CA 8.3±0.4 15.2±0.8 16.8±0.7Load 8.2±0.4 15.9±1.4 26.1±0.8HA 組 CA 8.7±0.4 15.1±0.7 16.7±0.8Load 8.4±0.4 18.1±1.0 29±1.3HA-TGFβ1 組 CA 8.5±0.6 15.4±0.7 17.1±1.0Load 8.4±0.3 19.4±0.6 30.4±1.1
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:R445.1;R684
【參考文獻】
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本文編號:2604202
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