大鼠股骨外固定架螺钉效能验证模型的建立及评价

摘要：

文题释义：

骨外固定支架：一种固定骨骼的器具，需要在患者骨骼上打入数枚钢针，再安装特制的支架以资固定。其可用于开放性骨折及延长骨骼。

钉道感染：是外固定最常见的并发症，其原因主要是固定钉松动，钉-骨界面和钉-皮肤界面不稳定。钉道周围软组织受周期性动态应力刺激和对炎性反应处理不当，亦是造成钉道感染的原因。单平面半钉固定和骨断端间隙存在者，固定钉-骨界面应力明显大于单平面双侧及双平面外固定，固定钉松动和钉道感染发生率亦明显高于后者。

背景：为了解决外固定螺钉的诸多并发症，各种改性螺钉层出不穷，但缺少合适的动物模型及评价方法用于验证其效能，尤其是模拟真实载荷。

目的：探讨构建一种简单合理高效的SD大鼠外固定架螺钉效能验证模型及评价方法。

方法：雄性成年SD大鼠30只，行右侧股骨截骨术，安装自制外固定架系统，在术后当天以及术后1，2，4，6周行常规X射线摄片。期间观察大鼠活动，术后6周统一取材，进行右侧大腿股骨带钉标本大体观察、生物力学测定、micro CT、钉道环境三维重建分析和组织学观察。

结果与结论：①大鼠股骨骨折外固定模型造模时长为(20±5) min；②实验过程中大鼠一般情况及活动情况良好；③大体观察，30只股骨带钉标本中28只(93%)实现骨性愈合；1只(3%)愈合不良假关节形成，伴螺钉严重松动合并近端钉道周围大面积骨溶解；1只(3%)螺钉轻度松动合并严重钉道感染；1只(3%)仅出现严重钉道感染；模型总体一致满意率为90%(27/30)；④X射线片显示，术后6周大鼠右侧股骨螺钉均固定在位、无松动，骨形态恢复，原断端位线良好，周围未见游离体，右侧髋膝在位；⑤Micro CT 3D分析，术后6周，模型大鼠内钉道周围骨密度(0.426 7±0.088 7) mg/cm2，骨体积分数(3.125 2±1.004 2)%，骨小梁数目(0.000 3±0.000 1) /μm；大鼠各参数分布情况进行正态性检验，总体趋于稳定，呈正态性分布；⑥苏木精-伊红染色显示，钉道周围区域被大量增生的肉芽组织修复，边缘可见新生的骨组织；Von Kossa 染色显示，钉道周围均存在广泛的黑色或棕黑色的钙盐沉积；⑦生物力学测定，螺钉拔出力为(130.416 7±35.008 0) N，总体趋于稳定，呈正态性分布(P=0.2456)；⑧结果表明，构建的SD大鼠股骨外固定架螺钉效能验证模型及评价方法，从组织学、影像学、生物力学3个层次进行评价分析，可对钉道情况进行全面的测评，且设计科学合理、手术过程简单、成功率高，具有较好的科研、临床应用价值。

https://orcid.org/0000-0003-1835-6665 (贾麒钰)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 螺钉, 股骨, 外固定, SD大鼠, 动物模型

引用本文: 贾麒钰, 郭 建, 魏 琴, 郭晓斌, 陈东生, 冯东伟, 刘彦士, 马 创. 大鼠股骨外固定架螺钉效能验证模型的建立及评价[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(18): 2854-2861.

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大鼠股骨外固定架螺钉效能验证模型的建立及评价

来源：中国组织工程研究杂志