本文是中医论文,论文得出以下结论:1.实验成功建立机械加载动物模型,解决了种植体植入后如感染控制、负荷大小选择等问题。2.确定了实验中大鼠骨组织微结构改建的“生理”负荷和“超”负荷区间是 5N~20N。3.根据实验研究与中医“动静结合”理念在促进植体-骨界面骨组织整合上的交融性,初步探索完成运用现代检测、监测方式作为“动静结合”操作规范和评价标准是具有可行性的。
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前 言
在体内环境,无论是骨折还是假体的置换,局部骨组织在体内的受力和微环境情况是相当复杂的。运用体外细胞培养水平,将各种力学刺激对骨组织作用的模拟效应进行累积叠加可以解释一部分临床问题。但这不是骨折或者假体研究的全部,并且随着各种新因素、新因子的发现,关于骨折和假体可能出现单一效应有利但综合效应却并不一致的矛盾。因此,我们提出一种假说,即在体内进行力学刺激后直接观测骨组织微结构的变化情况,可以避免过分追究单一效应对局部的影响,从而直接观测骨组织接触界面的成骨状态。可避免如关节置换后绝对固定与功能锻炼在假体生存期长短的问题上出现的理论和实际效果矛盾,可以尽可能的模拟骨折、植体-骨组织在体内的最优吻合状态。这与中医骨伤科追求“动静结合”治疗骨伤疾病的最优化理念不谋而合。“动静结合”的最终目的是让患者的恢复更迅速、更完全。因此,可以通过动物实验的方式模拟这种最优化的康复形式,本课题通过建立合适的机械加载动物模型,确定并分析实验中大鼠机械加载的“生理”负荷和“超”负荷区间,通对动物最优状态下骨组织微观结构的观察分析,使整个康复过程因目的明确而操作更具目的性,同时探索运用现代检测、监测方式作为“动静结合”操作规范和评价标准的可行性,为传统中医骨伤科学研究方向提供新思路。
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一、实验仪器与动物
1.1 实验仪器和材料
术前常规外科洗手、戴无菌手套、铺无菌洞巾,手术区仅暴露右下肢。将大鼠右侧股骨外侧髁处延长轴做一纵向切口,长约 1.5cm,分离肌肉,暴露股骨外侧髁,将术前已超声润洗后用高压蒸汽灭菌(121℃,15lb/in2)的螺纹克氏针延股骨长轴紧贴外侧髁植入约 4mm,骨外暴露约 4mm,骨外游离端暴露于皮肤外(备机械加载使用)。植入完成后术区用碘伏与酒精消毒,逐层缝合肌肉、皮肤,用无菌纱布包扎覆盖、局部肌注青霉素 30 万单位预防感染,放入笼中自然苏醒。术后 1 周内每日 30 万单位局部肌注青霉素,伤口及皮肤外克氏针游离端碘伏擦拭消毒,预防感染。术后 7~30 天隔日皮肤及种植体暴露端消毒,隔 2~3 日更换笼舍垫料。随时观察大鼠有无撕咬伤口及缝线,可酌情使用大鼠束缚笼(不能长期使用,以免造成抑郁状态或废用性骨质疏松,影响实验结果)。(详见图 1~图 4)
1.2 实验动物与分组
2 月龄 SD 大鼠 50 只,雌雄各半,体重(200±20)g,由甘肃中医药大学实验动物中心提供(合格证号:SCXK(甘)2015-0001),大鼠饲养于 SPF 级实验室,自由进食与饮水(自来水),在实验前允许大鼠适应 2 周。50 只大鼠运用随机分组分为 5 组,每组 10 只。别记为空白对照组、A 组、B 组、C 组、D 组,均于右侧股骨外侧髁处垂直股骨长轴植入螺纹克氏针(Ф1.2,L8)(mm),A 组、B 组、C 组、D 组后期进行不同负荷的机械加载,空白对照组不进行机械加载。
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三、 实验结果..................13
3.1 各组大鼠股骨骨小梁面积百分数(Tb.Ar%)比较.............14
3.2 各组大鼠股骨骨小梁宽度(Tb.Wi)比较...........................14
3.3 各组大鼠股骨骨小梁数目(Tb.N)比较.............................15
3.4 各组大鼠股骨骨小梁分离度(Tb.Sp)比较.......................16
四、讨论.......18
4.1 植体-骨组织动物模型建立的难点...18
4.2“生理“负荷与“超”负荷结果分析和“动静结合”理念新构想.......19
4.3 以“动静结合”为主导的数学模型建立的思考.................21
五、结论.......23
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四、讨论
4.1 植体-骨组织动物模型建立的难点
实验多次探索了加载的频率与力值上限。根据已知条件及实验要求,课题组团队从力值为 50N,频率为 2Hz 的机械加载进行尝试,发现在累积效应下,种植体容易脱落,甚至会造成骨组织穿孔。随后按 5N 的力值递减、1Hz 的频率递增,经多次预试验确定了力值为 30N、频率为 5Hz 的机械加载上限值。但模型建立也有不成熟的地方。首先,术后初期大鼠在饲养过程中会因为局部不适撕咬伤口包扎处纱布及缝线(种植体植入十分牢固,无法撕咬拔脱),尤其是麻醉苏醒后当日夜间。且大鼠手术部位纱布包扎由于多毛也无法牢固粘连,这就造成部分大鼠会在伤口未愈合前出现皮肤撕裂后暴露感染,因此需将部分较烦躁大鼠夜间放入大鼠束缚笼,但缺点是不长期使用,否则易造成大鼠抑郁状态或废用性骨质疏松。自由活动时则需经常观察,较为耗费精力。对于仍然无法避免伤口撕裂者,则对伤口开放部位连续多日消毒并酌情青霉素局部注射(不需要二次缝合)。此外,关于负荷与频率的选择是实验团队根据已知条件和实验要求摸索出的较为理想的契合点,但并非唯一的组合,仅能作为类似实验的参考。并且由于实验耗时耗材的限制,该实验确定的“生理”负荷与“超”负荷区间也是一个大致的范围。
4.2“生理“负荷与“超”负荷结果分析和“动静结合”理念新构想
换言之,在设计合理、精力和资源丰富的情况下,可以进一步缩小该区间,使力学刺激对骨组织微结构改建的最优影响接近最高点。而本实验最终的构想是希望有一套可以在整体上对人骨组织微结构改建产生最优影响的活动规则和评价规则,这种规则不依赖于现有的西医学操作规范和评价标准,而是找到一种能够让骨折筋伤部位的手法外治、功能锻炼、内服方药、外用敷膏在现代科技手段观测下,证实它能使机体处于最优的修复状态的操作指南和评价准则。这种构思的探索、求证并非是为了找到中医骨伤科和西医骨科的区别而刻意为之。因为现代中医骨伤学对于是否符合“动静结合”的评价,要么含糊其辞,要么根据西医学的评估标准来判断,始终缺乏自身评价准则。而且,现代医学并不完全等于西医学,现代科技也并非不能作为传统医学诊断观测的工具,中西医理论体系不同,对于疾病的症状描述、病理解释、诊断不同,治疗方式不同,但工具是可以通用的。所以若能助这些工具总结出“动静结合”自身的操作与评价方式,或者说新的诠释方式,至于中间所经历的过程是否和西医学操作规范一致就不是十分重要的问题了,毕竟目的都是为了更好的康复,过程的相似是无法避免的。
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五、结论
找到一种能够让骨折筋伤部位的手法外治、功能锻炼、内服方药、外用敷膏在现代科技手段观测下,证实它能使机体处于最优的修复状态的操作指南和评价准则。这种构思的探索、求证并非是为了找到中医骨伤科和西医骨科的区别而刻意为之。因为现代中医骨伤学对于是否符合“动静结合”的评价,要么含糊其辞,要么根据西医学的评估标准来判断,始终缺乏自身评价准则。而且,现代医学并不完全等于西医学,现代科技也并非不能作为传统医学诊断观测的工具,中西医理论体系不同,对于疾病的症状描述、病理解释、诊断不同,治疗方式不同,但工具是可以通用的。所以若能助这些工具总结出“动静结合”自身的操作与评价方式,或者说新的诠释方式,至于中间所经历的过程是否和西医学操作规范一致就不是十分重要的问题了,毕竟目的都是为了更好的康复,过程的相似是无法避免的。论文得出以下结论:1.实验成功建立机械加载动物模型,解决了种植体植入后如感染控制、负荷大小选择等问题。2.确定了实验中大鼠骨组织微结构改建的“生理”负荷和“超”负荷区间是 5N~20N。3.根据实验研究与中医“动静结合”理念在促进植体-骨界面骨组织整合上的交融性,初步探索完成运用现代检测、监测方式作为“动静结合”操作规范和评价标准是具有可行性的。参考文献(略)