一种大鼠股骨干软骨连接的肥大性骨不连模型的建立方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医疗模型技术领域，涉及一种大鼠股骨干软骨连接的肥大性骨不连模 型的建立方法。
【背景技术】
[0002] 骨折治疗的最终目标是骨折愈合并恢复肢体正常功能。随着时代与科学技术的发 展，虽然骨折治疗理念与方法有了显著的进步，但骨不连依然是骨折治疗中普遍存在的一 个并发症，也是影响实现骨折治疗目标的一个重要因素。因此，如何促进骨折愈合、避免骨 不连的发生是骨科临床亟待解决的重要问题。
[0003] 根据骨不连发生的原因、X线表现及组织学特点等，通常将骨不连分为肥大性骨不 连、萎缩性骨不连、营养不良性骨不连、感染性骨不连、假关节性骨不连和骨缺损性骨不连 六种类型。其中肥大性骨不连最常见。各型骨不连具有不完全相同的发病原因、不同的病 理特点和不一致的治疗方法，但均具有治疗困难的共同特点。
[0004] 为预防骨不连的发生和探讨治疗骨不连的方法，制作与人体骨不连类型一致的 动物模型是必要的。目前，制作动物骨不连模型的方法可以归纳分为三种，即切除骨段断端 旷置、用各种包裹骨断端和骨断端间隔，常用的动物对象有羊、狗和兔，为了节约成本，有些 作者喜欢选用Wistar大鼠。这些方法的设计目的仅仅是为了达到骨不连，但并不符合临床 治疗情形和骨不连形成的过程，以这些骨不连模型进行实验研究，最终也会影响实验研究 的结果和研究结论的准确性。因此，有针对性制作与临床情形一致的骨不连动物模型，在骨 不连的基础研究中占有重要的地位。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对上述现有建立骨不连骨折模型方法存在的不足，依据大鼠股 骨在正常生理状态下侧方应力与大鼠体重的关系，提供一种符合临床特点的大鼠股骨干软 骨连接的肥大性骨不连模型的建立方法。该方法重复性强、操作简单、科学合理，更适合研 究肥大性骨不连发生的原因与治疗的方法，及其分子生物学变化规律，从而明确并控制适 度应力促进骨折愈合，避免骨不连等骨折并发症的发生。
[0006] 在大鼠正常生理状态下，大鼠股骨骨折断端因不同刚度外固定支架固定可以产生 不同的应力和微动，应力与微动是影响骨折愈合最重要因素之一，在一定条件下决定着骨 折愈合的过程。本发明以大鼠行走过程其股骨承受应力数据为基础，以临床治疗骨折常用 的外固定架为固定材料，研制了 2种不同刚度的大鼠股骨外固定支架，并以不同刚度的外 固定支架制作大鼠股骨干骨折模型，结果出现了不一样的骨折愈合情况，其中，低刚度外固 定支架固定的大鼠股骨干骨折模型，有大量的骨痂生长，大鼠整个股骨干异常增粗，但在逐 渐分离骨痂的过程中发现，骨折断端仍然有细小的间隙，而且产生微动，形成了典型的肥大 性骨不连骨折模型，进一步的组织学检查证明，骨折断端细小的间隙内，全部是软骨组织， 而且软骨细胞形态结构与关节软骨一致，因此形成了典型的软骨连接的肥大性骨不连的骨 折模型。本发明方法建立的这种肥大性骨不连骨折模型，是在与人体骨折治疗方法一致的 情况下产生的结果，对研究肥大性骨不连发生的原因和治疗方法有重要的意义。
[0007] 本发明一种大鼠股骨干软骨连接的肥大性骨不连模型的建立方法，其特征在于： 是以轴向固定应力为4. 5N/mm的大鼠股骨外固定支架，固定发生骨折的大鼠股骨干，得到 大鼠股骨干软骨连接的肥大性骨不连模型。
[0008] 所述的大鼠股骨外固定支架包括4枚钢针和2块横梁，4枚钢针呈梳齿状均匀排布 在两块横梁之间，2块横梁由2枚钛合金微型螺钉固定在一起。
[0009] 所述的钢针选用意大利Orphfix产品，钢针的股骨接触端直径为0. 6mm，另一端直 径为1. 2_。
[0010] 所述的横梁，材料为高分子聚乙烯医用材料，其刚度、弹性、韧性均符合生物力学 要求，且具有不遮挡X光线的特性和牢固固定钢针的独特优势。
[0011] 所述的钛合金微型螺钉直径为2. 6mm。
[0012] 所述的大鼠股骨外固定支架长、宽、高分别为20mm、5. 5mm、6mm。
[0013] 1本发明一种大鼠股骨干软骨链接的肥大性骨不连模型的建立方法，步骤为： 1) 建模前动物处理 大鼠称重后3%戊巴比妥钠40mg/kg腹腔注射麻醉，手术侧股骨去毛备皮，消毒铺巾，手 术在严格无菌条件下进行； 2) 使用大鼠股骨外固定支架建立模型 从股骨外侧切口，自外侧肌间隙暴露股骨，首先放置外固定支架，外固定支架自股骨小 粗隆至股骨髁上跨越股骨全长，固定完成后，在内侧2个固定钢针之间用厚度1mm的微锯横 行切断股骨，冲洗刀口，用可吸收线缝合肌肉组织，用不可吸收线缝合皮肤；手术后3天将 大鼠的饮用水中加入12mg/500ml的镇痛药盐酸曲马多，手术前30min及手术后3天皮下注 射45mg/kg的克林霉素，防止细菌感染；手术完成后，大鼠自由活动，每天钢钉处常规消毒。
[0014]2模型评价方法 1)大体观察：观察大鼠术后成活情况，刀口是否感染；术后6周，观察骨折愈合情况。
[0015] 2)X线检查：DR技术拍摄大鼠股骨干，观察骨痂生长情况。
[0016] 3)股骨干标本测量：用卡尺分别测量大鼠双侧股骨干直径，每个股骨干测量3 处，分别在中间骨痂最粗处和股骨干上、下四分之一处。
[0017] 4)组织学观察：以大鼠股骨骨折端为中心截取10mm骨折标本，用10%甲醛药液固 定，脱钙至松软，标本酒精脱水，二甲苯透明，顺骨痂处股骨纵轴切片，处理后，进行组织学 观察。
[0018] 5)统计学分析：实验数据均以均值土标准差表示。用SPSS17. 0软件分析，利用 单向方差分析（One-wayANOVA)法进行比较，计量资料采用t检验，计数资料的比较采用X2 检验。以P < 0. 05为差异有显著性意义，P < 0. 01差异有非常显著性意义。
[0019] 本发明提供的一种大鼠股骨干软骨链接的肥大性骨不连模型的建立方法，其有益 效果是： 1)根据应力与微动对骨折愈合影响关系，以轴向刚度为4. 5N/mm的大鼠股骨外固定支 架，制作大鼠股骨干骨折模型，观察骨折愈合情况，操作简单、创伤性小、动物死亡率低。
[0020] 2)通过分析发现钢针固定应力为4. 5N/mm时，此应力处于骨性愈合与软骨链接的 临界点，确定了应力与微动影响骨折愈合的最大值，最大值也是骨折断端稳定性的最低值， 据此可以确定应力微动促进骨折愈合有效安全的范围。
[0021] 3)通过本发明方法建立的大鼠软骨连接的肥大性骨不连模型，是在与人体骨折治 疗方法一致的情况下产生的结果，符合临床肥大性骨不连发病特点，操作性强，科学合理， 对深入研究肥大性骨不连发生的原因和治疗方法具有重要的意义。
【附图说明】
[0022] 图1为实验组（4. 5N/mm)和对照组（18. 6N/mm)外固定架 图2为实验组外固定架大鼠固定模型 图3为对照组外固定架大鼠固定模型 图4为大鼠应力外固定支架结构图 图5为肥大性骨不连骨折断端异常增粗呈软骨连接 图6为实验组大鼠肥大性骨不连组织学表现 图7为对照组大鼠股骨骨折愈合组织学表现。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和实施例对本发明方法进行具体说明。
[0024] 1材料与方法 1、1材料 动物与分组：实验用健康雄性SD大鼠18只，体重250?300g，由山东省医学科学院提 供。随机分为2组，每组9只，分别为实验组和对照组。