本發(fā)明涉及骨修補材料及其固定部件在制備修復(fù)幼小動物骨缺損的產(chǎn)品中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和醫(yī)學(xué)科學(xué)的進步，既往嚴(yán)重危害兒童健康的感染性疾病逐漸被控制，而兒童意外損傷已成為導(dǎo)致我國0～14歲兒童死亡的首要原因，其中0～3歲這一年齡所占的比例竟高達47.89％，頭外傷的發(fā)生在各年齡組各種損傷類型中排第一位(嬰幼兒多為意外跌落所致)。頭外傷引起腦內(nèi)血腫、大面積腦梗死、腦挫裂傷和急性硬腦膜下血腫等，去骨瓣減壓術(shù)是緩解顱內(nèi)壓增高,挽救病人生命,改善預(yù)后的一種有效的治療方法。但兒童尤其是嬰幼兒去骨瓣后，是否應(yīng)行顱骨缺損修補術(shù)及修補的危險因素，修補的時機在國內(nèi)外一直是神經(jīng)外科探討的焦點。目前，對于成年人患者，醫(yī)學(xué)界廣泛認(rèn)同的是顱骨缺損患者在病情平穩(wěn)后早期手術(shù)修補。對于小兒患者，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域普遍認(rèn)為較大的顱骨缺損一般不會隨年齡增長而自行愈合，顱骨隨年齡增長變化很大，不主張早期行顱骨修補術(shù)，需要等病人5歲以后再行修補(部分學(xué)者認(rèn)為應(yīng)該在七歲以后進行修補)。這種觀點主要是考慮到手術(shù)缺損修補可能會對小兒顱腦限制性生長(restrictionfgrowthRG)，延遲手術(shù)可能會避免術(shù)后不可預(yù)知的損害發(fā)生。臨床上部分患兒在等待手術(shù)期間因再次外傷而使病情加重甚至失去生命。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供骨修補材料及其固定部件在制備修復(fù)幼小動物骨缺損的產(chǎn)品中的應(yīng)用。本發(fā)明提供了骨修補材料及其固定部件在制備修復(fù)幼小動物骨缺損的產(chǎn)品中的應(yīng)用。骨修補材料通過固定部件固定于幼小動物骨骼上，固定部件在幼小動物骨骼內(nèi)滑動(從而對幼小動物骨骼發(fā)育不產(chǎn)生束縛或其他影響)。骨修補材料通過固定部件固定于幼小動物骨骼上，隨著幼小動物生長，固定部件在骨骼內(nèi)的位置與固定初始時刻相比發(fā)生相對位移，固定部件在骨修補材料的位置與固定初始時刻相比沒有發(fā)生相對位移。帶有所述骨缺損的被修補骨骼，可以進行流動式的再生長。骨修補材料初始接觸的骨組織，在后續(xù)過程中，發(fā)生了改變，由于骨細胞和組織的流動，初始接觸的骨組織(骨細胞)和后續(xù)生長過程中的再接觸的骨組織(骨細胞)，在不斷的變化中。所述骨修補材料具體可為補丁式骨修補材料。所述骨修補材料具體可為鈦網(wǎng)。所述固定部件具體可為鈦釘。所述幼小動物為顱骨發(fā)育迅速的動物，例如0-5歲幼兒、0-3歲幼兒或0-2月幼羊(例如1個月齡小尾寒羊)。所述骨具體可為顱骨。所述骨缺損具體可為顱骨缺損。所述骨缺損具體可為去骨瓣減壓術(shù)造成的骨缺損。所述顱骨缺損具體可為缺損面積占顱蓋骨面積的3-20％的顱骨缺損。所述顱骨缺損具體可為缺損面積占顱蓋骨面積的8-20％的顱骨缺損。通過固定部件固定于幼小動物骨骼后，骨修補材料無需再移除。本發(fā)明還提供了骨修補材料及其固定部件在修復(fù)幼小動物骨缺損中的應(yīng)用。骨修補材料通過固定部件固定于幼小動物骨骼上，固定部件在幼小動物骨骼內(nèi)滑動(從而對幼小動物骨骼發(fā)育不產(chǎn)生束縛或其他影響)。骨修補材料通過固定部件固定于幼小動物骨骼上，隨著幼小動物生長，固定部件在骨骼內(nèi)的位置與固定初始時刻相比發(fā)生相對位移，固定部件在骨修補材料的位置與固定初始時刻相比沒有發(fā)生相對位移。帶有所述骨缺損的被修補骨骼，可以進行流動式的再生長。骨修補材料初始接觸的骨組織，在后續(xù)過程中，發(fā)生了改變，由于骨細胞和組織的流動，初始接觸的骨組織(骨細胞)和后續(xù)生長過程中的再接觸的骨組織(骨細胞)，在不斷的變化中。所述骨修補材料具體可為補丁式骨修補材料。所述骨修補材料具體可為鈦網(wǎng)。所述固定部件具體可為鈦釘。所述幼小動物為顱骨發(fā)育迅速的動物，例如0-5歲幼兒、0-3歲幼兒或0-2月幼羊(例如1個月齡小尾寒羊)。所述骨具體可為顱骨。所述骨缺損具體可為顱骨缺損。所述骨缺損具體可為去骨瓣減壓術(shù)造成的骨缺損。所述顱骨缺損具體可為缺損面積占顱蓋骨面積的3-20％的顱骨缺損。所述顱骨缺損具體可為缺損面積占顱蓋骨面積的8-20％的顱骨缺損。通過固定部件固定于幼小動物骨骼后，骨修補材料無需再移除。本發(fā)明還保護骨修補材料在制備具有如下功能的產(chǎn)品中的應(yīng)用：通過固定部件將骨修補材料固定于發(fā)生骨缺損的骨骼的缺損部位，骨骼(包括缺損部位以及非缺損部位)繼續(xù)生長，隨著骨骼的生長，骨修補材料相對于骨骼的位置產(chǎn)生滑行，但骨修補材料并不影響骨骼的正常生長發(fā)育。所述骨骼為處于發(fā)育期的骨骼。所述骨骼具體可為幼小動物的骨骼。所述幼小動物為骨發(fā)育迅速的動物，例如0-5歲幼兒、0-3歲幼兒或0-2月幼羊(例如1個月齡小尾寒羊)。所述骨修補材料具體可為補丁式骨修補材料。所述骨修補材料具體可為鈦網(wǎng)。所述固定部件具體可為鈦釘。所述骨具體可為顱骨。所述骨缺損具體可為顱骨缺損。所述幼小動物為顱骨發(fā)育迅速的動物，例如0-5歲幼兒、0-3歲幼兒或0-2月幼羊(例如1個月齡小尾寒羊)。所述顱骨缺損具體可為缺損面積占顱蓋骨面積的3-20％的顱骨缺損。所述顱骨缺損具體可為缺損面積占顱蓋骨面積的8-20％的顱骨缺損。所述骨缺損具體可為去骨瓣減壓術(shù)造成的骨缺損。通過固定部件固定于骨骼后，骨修補材料無需再移除。所述骨骼的正常生長發(fā)育包括骨骼形狀、大小、性能。本發(fā)明還保護幼小動物模型在研究骨發(fā)育機制中的應(yīng)用。本發(fā)明還保護幼小動物模型在研究骨缺損修復(fù)對骨發(fā)育的影響中的應(yīng)用。本發(fā)明還保護幼小動物模型在研究骨缺損修復(fù)材料及其固定部件在骨骼內(nèi)的滑行機制中的應(yīng)用。以上任一所述幼小動物模型為在幼小動物的骨骼上固定骨修補材料的固定部件后的動物。以上任一所述幼小動物模型為在幼小動物的骨骼上通過固定部件固定骨修補材料后的動物。以上任一所述所述幼小動物模型為在幼小動物的骨骼上制造缺損并在缺損處通過固定部件固定骨修補材料后的動物。以上任一所述骨發(fā)育具體可為顱骨發(fā)育。以上任一所述骨缺損具體可為顱骨缺損。以上任一所述骨骼具體可為顱骨。以上任一所述骨修補材料具體可為鈦網(wǎng)。以上任一所述固定部件具體可為鈦釘。以上任一所述顱骨發(fā)育機制為幼小動物的顱骨發(fā)育機制。以上任一所述顱骨發(fā)育機制為：頂骨生長速度和/或骨縫生長速度。以上任一所述幼小動物為0-2月幼羊。顱骨缺損后如缺損面積較大，會逐漸在缺損區(qū)域出現(xiàn)硬腦膜鈣化現(xiàn)象，鈣化區(qū)較薄，曲度較平直，不會隨顱腦發(fā)育而增長，因此可限制大腦發(fā)育。顱骨缺損后，顱腔的完整性遭到破壞，顱內(nèi)血流動力學(xué)及腦脊液循環(huán)均會不同程度的受到影響，這對正處在生長發(fā)育關(guān)鍵時期的小兒是極為不利的。本發(fā)明的發(fā)明人在前期研究中，建立生長發(fā)育期小羊顱骨缺損修補模型，發(fā)現(xiàn)在對小羊進行顱骨缺損建立并修補后，待小羊成熟處死后發(fā)現(xiàn)其原缺損區(qū)除修補所用鈦網(wǎng)外，還可見新生骨以鈦網(wǎng)為支架爬行生長，但新生骨骨質(zhì)薄而脆，無板障層,無骨小梁形成。試想如不進行顱骨缺損修補，根據(jù)顱骨自身生長特性，缺損區(qū)也可有新生骨生長，但其骨質(zhì)根本無法對腦組織起到滿意有效的保護。如在受到外力的情況下，該新生骨極易碎裂而刺破硬膜，導(dǎo)致腦組織損傷。因此，對小兒行顱骨缺損修補手術(shù)，恢復(fù)顱腔的完整性是必要的。顱骨缺損修補后可使腦脊液循環(huán)恢復(fù)正常，同時還可以增加腦組織血流供應(yīng)，靜脈回流加快，改善體位變化時腦血流量的調(diào)節(jié)功能,提升腦血管儲備容量及改善傷側(cè)半球腦糖代謝。對于小兒患者，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域普遍認(rèn)為較大的顱骨缺損一般不會隨年齡增長而自行愈合，顱骨隨年齡增長變化很大，不主張早期行顱骨修補術(shù)，需要等病人5歲以后再行修補(部分學(xué)者認(rèn)為應(yīng)該在七歲以后進行修補)。本發(fā)明的發(fā)明人克服了上述技術(shù)偏見，逆向思維，對幼小動物顱骨缺損模型進行顱骨修補，發(fā)現(xiàn)了骨修補材料在骨骼中的滑行機制，證明了顱骨修補并未對動物的發(fā)育造成不利影響。具有如下重大意義：(1)小兒顱骨缺損可隨腦組織的發(fā)育而變，缺損邊緣向外翻，凸出的腦組織也逐漸呈進行性萎縮及囊變，所以小兒更需要完整的顱骨保證腦的正常發(fā)育；(2)早期修補小兒缺損的顱骨可以保持顱骨的相對完整，給大腦的發(fā)育提供好的條件，促進外傷后小兒的腦發(fā)育與腦功能的康復(fù)；(3)兒童自我保護能力較差且好動易受傷,缺損的顱骨失去了對腦的保護，缺損區(qū)腦組織易遭受再次損傷，早期顱骨修補可起保護作用；(4)出于安全考慮，顱骨缺損患兒家長常限制其活動和游戲,顱骨缺損所致的畸形易招致同伴的歧視,因而導(dǎo)致患兒心理不健全與社交障礙，早期行顱骨修補術(shù)可以解決此類問題；(5)小兒自覺癥狀重者，有嚴(yán)重的精神負(fù)擔(dān)，對缺陷存有恐懼心理，對學(xué)習(xí)及生活有明顯影響。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和審美學(xué)的發(fā)展，越來越多的外科醫(yī)生想通過科技創(chuàng)新的手段來達到人體損傷后重建與美容效果，這是未來醫(yī)學(xué)必然發(fā)展趨勢。附圖說明圖1為第二組固定鈦釘后的照片。圖2為第四組固定鈦釘后的照片。圖3為第二組試驗動物的A-B線、A-D線、a-b線、a-d線。圖4為第四組試驗動物的A-B線、A-D線、a-b線、a-d線。圖5為頂結(jié)節(jié)鏡下圖片。圖6為頂骨鏡下圖片。圖7為骨縫鏡下圖片。圖8為腦組織顯微鏡低、中、高倍視野觀察圖。具體實施方式以下的實施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均為自常規(guī)生化試劑商店購買得到的。以下實施例中的定量試驗，均設(shè)置三次重復(fù)實驗，結(jié)果取平均值。麻醉的方法：3％戊巴比妥鈉溶液頸外靜脈注射，每千克體重給予1ml。消毒的方法：2.5％碘伏和75％酒精常規(guī)消毒。沖洗液：將8萬單位慶大霉素加至500ml生理鹽水。小尾寒羊：內(nèi)蒙古巴彥淖爾市烏拉特前旗朝陽鎮(zhèn)羊場。鈦網(wǎng)和鈦釘：天津市康爾醫(yī)療器械有限公司；生產(chǎn)地址：天津市武清區(qū)大堿廠鎮(zhèn)蘭家莊村；生產(chǎn)許可證號：津食藥監(jiān)械生產(chǎn)許20110096；產(chǎn)品注冊證號：國食藥監(jiān)械(準(zhǔn))字2011第3461259號；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：YZB/國3759-2011≤顱骨網(wǎng)板及鈦釘≥。實施例1、一、分組處理1個月齡小尾寒羊40只(雄、雌各半，體重4.5-5.2公斤)，隨機分為4組。第一組(10只，A1-A10)：不進行任何處理。第二組(10只，B1-B10)：先進行麻醉，然后頭頂備皮后消毒；由兩眼眶上緣連線的中點至雙外耳道連線的中點線形切開頭頂部皮膚，切透骨膜并向兩側(cè)牽開，充分暴露頂骨，以顱骨矢狀縫為中線一側(cè)以四枚鈦釘將鈦網(wǎng)固定在顱蓋骨上，對側(cè)與該四枚鈦釘完全對稱的位置直接固定四枚鈦釘，然后用沖洗液沖洗，全層縫合頭皮；術(shù)后當(dāng)天開始每天通過肌肉注射給予青霉素(早晚各一次，共80萬單位)，連續(xù)三天，術(shù)后十天拆線。固定鈦釘后的照片見圖1。第三組(10只，C1-C10)：先進行麻醉，然后頭頂備皮后消毒；由兩眼眶上緣連線的中點至雙外耳道連線的中點線形切開頭頂部皮膚，切透骨膜并向兩側(cè)牽開，充分暴露頂骨，用直徑10.0mm手搖式顱骨鉆(作用方向與顱骨垂直)在暴露區(qū)域中央鉆一個孔，通過該孔用咬骨鉗咬除一定面積形成顱蓋骨缺損(骨窗面積＝3-4cm×3-4cm，缺損面積占顱蓋骨面積的17％-20％)，然后用鈦網(wǎng)完全覆蓋缺損區(qū)并用四枚鈦釘固定，然后用沖洗液沖洗，全層縫合頭皮；術(shù)后當(dāng)天開始每天通過肌肉注射給予青霉素(早晚各一次，共80萬單位)，連續(xù)三天，術(shù)后十天拆線。第四組(10只，D1-D10)：先進行麻醉，然后頭頂備皮后消毒；由兩眼眶上緣連線的中點至雙外耳道連線的中點線形切開頭頂部皮膚，切透骨膜并向兩側(cè)牽開，充分暴露頂骨，以顱骨矢狀縫為中線跨矢狀縫頂骨上以四枚鈦釘將鈦網(wǎng)固定在顱蓋骨上，再以鈦網(wǎng)緊接前方跨矢狀縫將四枚游離鈦釘以完全相同于固定鈦網(wǎng)的鈦釘間的距離直接固定在顱蓋骨上。固定鈦釘后的照片見圖2。各組實驗動物在相同的飼養(yǎng)條件下正常飼養(yǎng)，持續(xù)觀察。實驗全程為12個月。實驗過程中，實驗動物全部存活至實驗結(jié)束，正常哺乳進食。在實驗期間均未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀、體征，進食狀態(tài)佳，步態(tài)穩(wěn)。二、結(jié)果檢測與分析1、頭圍測量頭圍反映腦和顱骨的發(fā)育程度，是生長發(fā)育的重要指標(biāo)。頭圍直接反映了顱骨和腦的生長，因此掌握頭圍增長的動態(tài)變化易于發(fā)現(xiàn)異常。實驗結(jié)束時刻，用皮尺分別測量各個實驗動物的M1線(從眉間到枕后粗隆經(jīng)正中線的連線)、M2線(經(jīng)M1線的中點連接兩側(cè)外耳門的連線)和M3線(從眉間經(jīng)兩側(cè)外耳門向后與枕骨粗隆的連線)的長度。結(jié)果見表1。結(jié)果顯示：各組相比較p>0.05，說明各組間的M1線、M2線、M3線的平均長度無顯著性差異。表1頭圍標(biāo)志線的測量值(cm)2、體重測量體重反映了身體各部分、各種組織重量的總和，是反映整體發(fā)育情況的一個綜合指標(biāo)。實驗結(jié)束時刻，測量各個實驗動物的體重。結(jié)果見表2。spss軟件進行統(tǒng)計分析，各組之間統(tǒng)計結(jié)果p>0.05,無統(tǒng)計學(xué)意義。表2體重測量值體重(kg)第一組20.50±5.20第二組21.27±6.57第三組20.98±5.27第四組21.30±6.023、腦組織體積及重量測量顱腦是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的最高級部分，顱腦的體積和重量在同一時期，其變化相對恒定，對腦組織體積和重量進行測量分析，是比較直接反映顱腦發(fā)育情況的一個重要指標(biāo)。實驗結(jié)束時刻，宰殺實驗動物，將延髓以上的腦組織完整取出(不包括垂體)，測量體積和重量。結(jié)果見表3。spss軟件進行統(tǒng)計分析，各組之間統(tǒng)計結(jié)果p>0.05,無統(tǒng)計學(xué)意義。表3腦組織體積和重量的測量值腦組織體積(mL)腦組織重量(g)第一組92.13±8.92105第二組92.26±9.73103第三組92.33±9.45104第四組92.87±9.891074、同一動物模型游離鈦釘與固定鈦網(wǎng)鈦釘間距離比較第二組試驗動物：固定鈦釘后，用游標(biāo)卡尺測量各鈦釘間距離及鈦釘至矢狀縫的水平距離；實驗結(jié)束時刻，通過頭顱64排CT及顱骨重建圖像測量四枚游離鈦釘距離(a-b線、a-d線)和固定鈦網(wǎng)的四枚鈦釘距離(A-B線、A-D線)。A-B線、A-D線、a-b線、a-d線見圖3。對a-b線和A-B線、a-d線和A-D線進行比較，結(jié)果見表4。通過t檢驗，A-B線和a-b線之間有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，A-D線和a-d線之間有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。表4第二組試驗動物標(biāo)志線的長度測量值(mm)平均值最小值最大值A(chǔ)-B線19.8±1.6715.222.6a-b線20.1±1.6216.821.4A-D線6.3±1.675.86.67a-d線9.1±1.628.810.4第四組試驗動物：固定鈦釘后，用游標(biāo)卡尺測量各鈦釘間距離及鈦釘至矢狀縫的水平距離；實驗結(jié)束時刻，宰殺實驗動物，用游標(biāo)卡尺測量四枚游離鈦釘距離(a-b線、a-d線)和固定鈦網(wǎng)的四枚鈦釘距離(A-B線、A-D線)。A-B線、A-D線、a-b線、a-d線見圖4。對a-b線和A-B線、a-d線和A-D線進行比較，結(jié)果見表5。A-B線、A-D線、a-b線、a-d線見圖4。通過t檢驗，A-B線和a-b線之間有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，A-D線和a-d線之間有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。表5第四組試驗動物標(biāo)志線的長度測量值(mm)平均值最小值最大值A(chǔ)-B線20±1.6715.221.6a-b線20.1±1.6216.824.4A-D線5±1.674.26.6a-d線6±1.625.87.45、顱骨多點取材組織學(xué)鏡下比較實驗結(jié)束時刻，宰殺實驗動物，顱蓋骨多點取標(biāo)本組織學(xué)鏡下比較。第二組實驗動物的照片見圖5至圖7。其他各組實驗動物的結(jié)果與第二組試驗動物的結(jié)果一致。骨髓腔形成，腔內(nèi)見造血細胞。頂骨鏡下特點：骨小梁少，其內(nèi)可見散在骨細胞，邊緣骨母細胞量少，雖然形成骨髓腔相比頂結(jié)節(jié)量少。骨縫鏡下特點：可見大量骨小梁并其內(nèi)存在量骨細胞，邊緣見大量骨母細胞，同時可見少量破骨細胞，部分區(qū)域鈣鹽沉積，符合生長活躍新生骨的特點。6、腦的組織學(xué)觀察實驗結(jié)束時刻，宰殺實驗動物，進行腦的組織學(xué)觀察。第二組實驗動物的照片見圖8。其他各組實驗動物的結(jié)果與第二組試驗動物的結(jié)果一致。鈦網(wǎng)下方腦組織顯微鏡下觀察結(jié)果為正常腦組織，其各部位結(jié)構(gòu)及細胞層次清晰，無淋巴細胞滲出、無膠質(zhì)細胞增生，未發(fā)現(xiàn)腦萎縮現(xiàn)象。第二組試驗動物四枚鈦釘間距離與固定鈦網(wǎng)的對應(yīng)鈦釘間距離進行比較，距離不同，結(jié)果有統(tǒng)計意義；以頭圍指標(biāo)測量到矢狀縫兩側(cè)顱蓋骨發(fā)育對稱，所以可以間接理解為固定鈦網(wǎng)的四枚鈦釘在顱骨內(nèi)滑行。第四組試驗動物四枚游離鈦釘間距離與固定鈦網(wǎng)的對應(yīng)鈦釘間距離進行比較，距離不同，結(jié)果有統(tǒng)計學(xué)意義；以頭圍指標(biāo)測量到矢狀縫兩側(cè)顱蓋骨發(fā)育對稱，所以同樣可以理解為固定鈦網(wǎng)的四枚鈦釘在顱骨內(nèi)滑行。與第四組試驗動物四枚游離鈦釘間距離與固定鈦網(wǎng)的對應(yīng)鈦釘間距離變化相比，第二組試驗動物四枚鈦釘間距離與固定鈦網(wǎng)的對應(yīng)鈦釘間距離變化相對緩慢，可以得出的結(jié)論為：頂骨生長速度及幅度與骨縫生長速度、幅度相比相對緩慢，即顱骨生長主要以骨縫生長。各組試驗動物的頭圍、體重、腦組織體積和重量均無顯著差異，頭顱發(fā)育均正常堆成，體征均正常良好。綜上所述，小兒顱骨缺損早期進行鈦網(wǎng)材料修補應(yīng)不能對顱腦發(fā)育有限制性。當(dāng)前第1頁1 2 3