HA-TGFβ1促進(jìn)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(guān)系
發(fā)布時(shí)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(dǎo)致患者肩關(guān)節(jié)功能障礙的最常見病因。盡管關(guān)節(jié)鏡下修補(bǔ)肩袖技術(shù)在不斷進(jìn)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(duì)這個(gè)棘手問題,如何改變腱骨愈合的過程,促進(jìn)腱骨愈合止點(diǎn)纖維軟骨出現(xiàn),成為促進(jìn)肩袖腱骨愈合并改善肩袖修復(fù)療效的關(guān)鍵。本研究,我們應(yīng)用大鼠肩袖損傷修復(fù)模型探究搭載了TGFβ1的羥基磷灰石對(duì)于肩袖修復(fù)后腱骨愈合的影響,評(píng)價(jià)其對(duì)腱骨結(jié)合面骨量變化、軟骨再生、腱骨界面形態(tài)及機(jī)械強(qiáng)度改變的作用。本課題對(duì)肩袖損傷的病人進(jìn)行了隨訪,通過多普勒超聲檢查其肩關(guān)節(jié)血流動(dòng)力學(xué)變化,研究其與肩袖損傷患者肩關(guān)節(jié)癥狀之間的關(guān)系。方法:1.應(yīng)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(duì)照組,HA組,HA搭載TGFβ1組(HA-TGFβ1組)。分別將材料加入修補(bǔ)后的腱骨界面,于術(shù)后2、4、8周取材。采用Micro-CT、生物力學(xué)、組織形態(tài)學(xué)分析,評(píng)估術(shù)后腱骨界面骨量變化、機(jī)械強(qiáng)度及組織再生情況,進(jìn)而評(píng)價(jià)HA及HA-TGFβ1對(duì)于大鼠肩袖修復(fù)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(jìn)行肩關(guān)節(jié)多普勒超聲檢查及患肩功能評(píng)估,檢測(cè)肩關(guān)節(jié)旋肱前動(dòng)脈(AHCA)、旋肱后動(dòng)脈(PHCA)、肩胛上動(dòng)脈(AS)、肱動(dòng)脈(BA)的收縮期峰值流速(PSV)和血流阻力分?jǐn)?shù)(RI)。運(yùn)用ASES評(píng)估患肩功能,并分析患肩功能與其血流變化的關(guān)系。結(jié)果:1.Micro-CT結(jié)果顯示HA-TGFβ1組有更多骨形成,在各時(shí)間點(diǎn)骨密度(BMD)均高于對(duì)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(shí)驗(yàn)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(duì)照組(P0.05)。第2周及第4周的組織學(xué)結(jié)果表明,相較對(duì)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(xué)分析顯示HA及HA-TGFβ1組在術(shù)后4周及8周的極限負(fù)荷優(yōu)于對(duì)照組(P0.05)。2.42例患者經(jīng)多普勒超聲進(jìn)行了肩關(guān)節(jié)血流的檢查,并根據(jù)患肩ASES評(píng)分進(jìn)行分組。研究發(fā)現(xiàn)較低ASES評(píng)分組患者健側(cè)與患側(cè)旋肱前動(dòng)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(dòng)脈的RI值和肩胛上動(dòng)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(fù)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(jìn)纖維軟骨及膠原的再生,并提高腱骨結(jié)合的力學(xué)強(qiáng)度。2.通過多普勒超聲可以檢測(cè)到肩袖損傷后旋肱前動(dòng)脈、旋肱后動(dòng)脈、肩胛上動(dòng)脈血流灌注改變,在ASES評(píng)分較低的肩袖損傷患者其肩袖相關(guān)的營(yíng)養(yǎng)血管會(huì)出現(xiàn)血流動(dòng)力學(xué)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(cè)量結(jié)果比較(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差。骨密度 BMD,mg/mm3;骨體積分?jǐn)?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(duì)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(fù)合體的極限負(fù)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(fù)荷較對(duì)照組顯著增加(P<0.05),,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,結(jié)果如圖 2 所示。但 HA 組和 HA-TGFβ1組的極限負(fù)荷在各時(shí)間節(jié)點(diǎn)均未發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。表 2 各組腱骨標(biāo)本生物力學(xué)參數(shù)對(duì)比(CA:橫截面積,mm2;Load:極限負(fù)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(duì)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(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:R445.1;R684
本文編號(hào):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(cè)量結(jié)果比較(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差。骨密度 BMD,mg/mm3;骨體積分?jǐn)?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(duì)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(fù)合體的極限負(fù)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(fù)荷較對(duì)照組顯著增加(P<0.05),,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,結(jié)果如圖 2 所示。但 HA 組和 HA-TGFβ1組的極限負(fù)荷在各時(shí)間節(jié)點(diǎn)均未發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。表 2 各組腱骨標(biāo)本生物力學(xué)參數(shù)對(duì)比(CA:橫截面積,mm2;Load:極限負(fù)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(duì)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(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:R445.1;R684
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2604202
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