摘要
目的： 牵张成骨技术已经在临床应用几十年，多用于治疗各种原因引起的双下肢肢体不等长畸形，如创伤性骨缺损、骨骺损伤、骨肿瘤和骨感染等导致的骨缺损、脊髓灰质炎后遗肢短畸形，以及先天性肢短畸性和肢体肥大症等。牵张成骨术以其独有的成骨方式和其他技术无可比拟的临床效果，一直备受医学界的青睐。近年来，随着牵张器不断在改进，手术设计的不断完善，该技术得到了突飞猛进的发展，在临床应用的范围也越来越广。但是临床上主要应用于胫骨，文献已有较多报道。这主要是因为胫骨延长技术相对简单，但在某些特定的情况下对患者只能实施股骨延长术，文献已有报道股骨延长病例，治疗效果令人满意,但是治疗过程也同样存在不足，如病程长，骨形成不良等。 本研究通过自行设计用于家兔股骨的牵张支架，建立家兔股骨缺损牵张成骨模型，在牵张成骨过程中应用中药骨碎补总黄酮，探讨其能否促进股骨骨缺损牵张成骨（DO)过程中新骨的形成、矿化及塑型改建，能否加速牵张成骨新骨形成的速度以及成骨质量，从而缩短牵张成骨的治疗周期，为临床上运用股骨延长术寻找一种快速有效的促进成骨的治疗方法。 方法： 1.文献研究查阅国内外有关牵张成骨方面的文献资料，回顾促进牵张成骨新骨形成的治疗进展及中医药在牵张成骨中的应用。 2.实验研究一自行设计牵张支架系统，建立家兔股骨缺损牵张成骨模型，通过大体标本及X线观察评价建模是否成功。 3.实验研究二将42只新西兰大白兔随机分模型组、治疗组（骨碎补总黄酮）、对照组(rhBMP-2)三组。所有动物行双侧股骨手术截骨，截骨长度为1.4cm，每组14只兔（N=14），28个股骨标本(n=28)。分别在固定第14天、28天取材，标本通过：1、一般情况及大体观察；2、X线观察；3、MICRO-CT定量骨扫描；4、生物力学测试；5、RT-qPCR检测目的基因BMP-2 mRNA水平；6、组织学光镜观察；7、扫描电镜观察等指标进行评价新骨形成速度及质量。 结果： 1.文献研究 目前，国内、外的骨科医生曾釆用多种方法来促进延长骨愈合，如药物治疗、生物制剂的应用（激素、生长因子）、基因治疗、物理治疗（电流刺激、激光刺激、超声刺激、高压氧刺激)。 在单纯骨折愈合方面，已有大量的实验研究证明，中医中药在促进骨折愈合的临床中取得很好的效果，而且中药具有简、便、验、廉等特点，易于临床应用。但仅有少量文献报道中药促进牵张成骨的研究，而且主要集中在颌面牵张成骨矫形，并证明其具有促进成骨的功能。 2.1大体标本观察 随着时间推移，肉眼可分辨牵张间隙内骨痂生长由少到多，逐渐钙化； 固定第7天：牵张间隙处新生骨组织颜色鲜红，与正常骨两端界限非常清晰，两端骨痂生长较多，中间尚未生长； 固定第14天：牵张间隙内新生骨组织颜色变浅，较前致密、匀称，呈圆柱状贯通骨折两端，与正常骨两端界限较前模糊； 固定第28天：牵张间隙内可见新生骨组织表面与正常骨颜色、纹理相同,肉眼较难以分清正常骨组织和牵张间隙新生骨区的界限，骨密度明显增高。 2.2 X线观察 术后当天即刻行X光检查，牵张支架固定稳定，骨折两端对位对线可； 牵张结束行X光:牵张间隙远端可见有云雾状阴影；固定第7天:牵张间隙远端云雾状阴影较前加深，范围扩大；固定第14天:牵张间隙内可见连接正常骨两端的云雾状阴影，密度进一步增高；固定第21天：牵张间隙内已有明显的新生骨组织连接正常骨两端；固定第28天：新生骨组织钙化完全，骨皮质完全形成，髓腔畅通。 3.1大体标本观察 固定第14天：肉眼观察下三组新生骨组织从质量或者硬度上由高到低排列为：对照组＞治疗组＞模型组。 固定第28天：肉眼观察下可初步判断，成骨质量由高到低排列为：对照组＞治疗组＞模型组。 3.2 X片观察结果 各组手术当天X光侧位片显示牵张支架固定稳定,骨折端对位对线可。 牵张结束当天:模型组牵张间隙无明显阴影；治疗组及对照组有新骨及类骨质形成。 固定第7天:模型组牵张间隙远端可见较明显的云雾状阴影；治疗组牵张间隙内云雾状阴影较前加深，贯穿股骨两骨折端；对照组牵张间隙内圆柱状阴影较前加深，近端部分皮质密度增高，部分钙化。 固定第14天:对照组牵张间隙内阴影明显加深,并出现骨皮质阴影；但治疗组及模型组新生骨骨密度较对照组低。 固定第21天:新生骨密度由低到高为模型组、治疗组、对照组。 固定第28天:对照组及治疗组新生骨骨密度明显高于模型组。 3.3 Micro-CT测试结果 模型组、治疗组、对照组分别在固定第14天和28时取材进行MICRO-CT图像比较和定量骨扫描。 MICRO-CT的扫描图像上看,固定第14天：对照组的成骨与骨塑型均明显强于模型组与治疗组，治疗组的成骨与骨塑型稍好于模型组；固定第28天：对照组与治疗组的成骨与骨塑型均强于模型组，对照组的成骨与骨塑性稍好于治疗组。 BMC、TMC、BMD、TMD、Tb.N、Tb.Pf等指标，固定第14天：对照组与模型组有统计学意义（P＜0.05），治疗组同模型组及对照组无统计学意义（P＞0.05）。固定第28天：治疗组、对照组与模型组有统计学意义（P＜0.05），治疗组与对照组无统计学意义（P＞0.05）。 BV/TV在固定第14天:对照组与模型组有统计学意义（P＜0.05），治疗组与模型组及对照组无统计学意义（P＞0.05）。固定第28天:对照组与模型组有统计学意义（P＜0.05），治疗组与模型组及对照组无统计学意义（P＞0.05）。 Tb.Sp、Tb.Th、SMI其中固定第14天:各组间无统计学意义（P＞0.05）。固定第28天:治疗组、对照组与模型组有统计学意义（ P＜0.05），治疗组与对照组无统计学意义（P＞0.05）。 3.4力学测试结果 截面惯性矩、最大载荷、最大挠度、弹性模量、弹性应力、最大应变等指标，固定第14天:对照组与模型组有统计学意义（P＜0.05），治疗组同模型组及对照组比较无统计学意义（P＞0.05）。固定第28天:治疗组、对照组与模型组有统计学意义（P＜0.05），治疗组与对照组无统计学意义（P＞0.05）。 弹性载荷、刚性系数、弹性应变等指标，固定第14天:治疗组、对照组与模型组，治疗组与对照组有统计学意义（P＜0.05）。固定第28天:治疗组、对照组与模型组有统计学意义（P＜0.05），治疗组与对照组无统计学意义（P＞0.05）。 弹性挠度，固定第14天:对照组与模型组有统计学意义（P＜0.05），治疗组与模型组及对照组无统计学意义（P＞0.05）。固定第28天:对照组与模型组有统计学意义（P＜0.05），治疗组与模型组及对照组无统计学意义（P＞0.05）。 最大应力，固定第14天:各组间无统计学意义（P＞0.05）。固定第28天:治疗组、对照组与模型组有统计学意义（P＜0.05），治疗组与对照组无统计学意义（P＞0.05）。 3.5 RT-qPCR检测目的基因BMP-2 mRNA水平 固定第14天:对照组与模型组有统计学意义（P＜0.05），治疗组同模型组及对照组无统计学意义（P＞0.05）。固定第28天:治疗组、对照组与模型组之间有统计学意义（P＜0.05），治疗组与对照组之间无统计学意义（P＞0.05）。 3.6组织学光镜观察结果 固定第14天:牵张间隙内有大量成骨细胞分布，对照组延长区见少量纤维组织,新生骨小梁延牵张方向生长。治疗组及模型组延长区可见大量纤维组织，新生骨小梁较少。固定第28天:在牵张间隙内可见有大量新骨形成，治疗组及对照组牵张间隙内基本被延牵张方向排列的新生骨小梁充填，排列密集，散在分布纤维区带；模型组牵张间隙内新生骨小梁排列相对稀疏，纤维组织较多。 3.7扫描电镜观察结果 固定第14天:对照组可见大量沿牵张方向排列的胶原纤维束,其间可见很多新生类骨质开始形成；模型组及治疗组见到大量沿牵张方向排列的胶原纤维束,新生类骨质则较少。固定第28天:对照组及治疗组可见骨表面光滑平整，骨小梁较为致密，钙化较完全，基本接近正常骨表面；模型组骨小梁较纤细,没有前两组骨小梁成熟，胶原纤维束含量较多，骨表面尚不平整钙化不完全。 结论： 通过进行动物实验证明自行设计的单臂式牵张支架其结构稳定、使用方便、价格便宜、手术操作简单,成功率高等特点。 将牵张支架应用于兔股骨牵张成骨实验，通过设计合理的手术步骤以及规范的术后牵张成骨操作，能够顺利建立兔股骨牵张成骨模型。 应用骨碎补总黄酮在牵张成骨中能够起到加快新生骨组织的塑形与重建的作用，且用药方便，为临床缩短骨牵张疗程提供了一种方便、经济的方法。
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