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PDLLA混合壳聚糖短管状骨髓内钉固定骨折实验与临床研究

成果基本信息
关键词: PDLLA;髓内钉;壳聚糖
成果类别: 应用技术 技术成熟度: 成熟应用阶段
体现形式(基础理论类): / 体现形式(应用技术类): 新工艺
成果登记号: 080132 资源采集日期: 08-12-26
研究情况
单位名称: 东莞市厚街医院 技术水平: 国内领先
评价证书号: 东科鉴字[2008]34号 评价单位: 东莞市科技局
评价日期: 2008.03.14 评价证书号: 东科鉴字[2008]34号
转化情况
转让范围: 不转让 推广形式: 合作开发
已转让企业数(个): 0
联系方式
联系人(平台): 孵化基地 联系人(平台)电话: 0771-3394012
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成果简介

一、动物实验:以新西兰大白兔胫骨中段截骨为实验模型,实验组(A组):成年新西兰大白兔30只,选一侧用摆锯将胫骨中段截断,予PDLLA混合壳聚糖髓内钉固定,并于骨折处加b-FGF(0.1ug/m1),为(PDLLA+CHS+b-FGF);对照组:5组,每组18只:B组用PDLLA混合壳聚糖髓内钉不加b-FGF固定(PDLLA+CHS);C组用单纯PDLLA髓内钉固定(PDLLA):D组用单纯PDLLA髓内钉加b-FGF固定(PDLLA+b-FGF);E组为克氏针髓内固定,F组为克氏针髓内固定加b-FGF。术后于4,8,12周处死动物,实验组每次10只,对照组每次各6只,进行放射学、大体观察和组织学检查比较。结果显示可吸收PDLLA混合壳聚糖髓内钉置入家兔体内后切口均一期愈合:无外露或排出,组织学检查各个时期无囊性积液和急、慢性炎性细胞浸润,证明该材料具有良好的生物相容性。在应用可吸收PDLLA混合壳聚糖髓内钉加b-FGF治疗后,X线检查表现为骨痂出现早,骨折愈合早;大体标本观察骨折愈合例数多:骨组织学观察其骨性骨痂相对面积百分率高。在单纯PDLLA加用CHS对骨折愈合有利,在应用可吸收PDLLA混合壳聚糖髓内钉固定的基础上,再合用b-FGF能促进骨折早期愈合。得出结论为:PDLLA混合壳聚糖髓内钉具有良好的生物相容性,在体内降解的方式缓慢,用于非承重或承重较小的部位,可提供与金属克氏针相同的稳定性,而且加用b-FGF对骨折愈合有促进作用。 二、体外降解测试:将一定质量的PDLLA溶于三氯甲烷,按一定比例在PDLLA加入CHS,超声分散,乙醇沉淀,真空干燥得粉末试样。未加CHS的PDLLA作同样处理。髓内钉的加工分为两步,首先在PDLLA的熔融温度(180℃)以上通过模压成块状模坯,然后在特制的模具中进行成纤增强,得到不同直径的髓内钉。采用PDLLA混合壳聚糖(CHS)髓内钉(Φ:2.0 mm),其最高弯曲强度可达200MPa。考察了它们及用同一方法制备的PDLLA髓内钉(Φ:2.0 mm)在pH=7.4的磷酸盐缓冲液降解过程中力学强度、质量、聚合物的分子量、聚合物的结晶度等性能的变化,结果PDLLA和PDLLA/CHS复合材料中聚合物分子量呈现较为均匀缓慢的下降趋势PDLLA及复合材料的质量损失明显滞后于分子量的下降,体外降解12w,分子量下降25%左右,质量损失还不到0.1%;体外降解24w,分子量下降已达50%左右,PDLLA及复合材料均未出现明显的吸收。PDLLA及PDLLA/CHS髓内钉在体外降解中抗弯曲强度,抗弯曲模量和剪切强度均随时间变化逐渐下降。PDLLA髓内钉初始抗弯曲强度为240 MPa,弯曲模量6.1GPa;体外降解12w,抗弯曲强度下降至160 MPa,模量5.4GPa;24w时抗弯曲强度为130MPa,模量为4.5GPa,大大高于松质骨水平。PDLLA/CHS髓内钉初始抗弯曲强度200MPa,模量6.5GPa;12w强度下降至100 MPa,模量为3.3 GPa;24 w强度仅为70 MPa,模量3 GPa。显示该髓内钉对固定非承重或承重较小的部位如掌、指骨骨折(其力学强度为80﹣100Mpa)是足够的,在骨折愈合期内能完成足够的力学支撑。 三、临床应用:可吸收PDLLA混合壳聚糖髓内钉治疗掌、指骨骨折(48枚)和在断指再植应用该髓内钉固定指骨(83枚),共计131枚。2002年1月至2002年12月对60例手部掌、指骨骨折病例复位后用可吸收髓内钉作内固定,开放性骨折52例,闭合性骨折8例;掌骨24例,近节指骨22例,中节指骨14例,急诊手术47例,择期手术13例,分别用PDLLA(24例)、PDLLA混合壳聚糖(36例)两种髓内钉固定进行比较。结果 PDLLA髓内钉固定组:24例中有8例出现排异反应,多见于术后3~4周内,余16例未出现排异反应,伤口Ι期愈合。PDLLA混合壳聚糖髓内钉固定组:36例中有1例于术后19天出现排异反应,余35例未出现排异反应,伤口Ι期愈合。 两组术后均获随访4~11个月,平均6个月,在随访期内骨折均达骨性愈合,愈合时间6~16周,平均8周。两组疗效比较,有统计学意义(P<0.05)。 论文发表后又应用12枚PDLLA混合壳聚糖髓内钉固定掌、指骨干骨折,掌骨8枚,近节指骨3枚,中节指骨1枚。经验证PDLLA可吸收生物材料强度不够大,但用于手部掌、指骨干骨折内固定的应力是足够的, PDLLA降解过程中产生酸性产物引起排异反应,而PDLLA钉中混合适当比例的壳聚糖,以加强生物材料的强度;又因壳聚糖呈偏碱性,能中和降解过程中产生酸性产物,从而能改善排异反应;减少早、晚期炎性反应。较单纯PDLLA钉理想。再于2001年9月~2003年10月,对28例工业性断指,于伤后1~6小时进行急诊再植,应用PDLLA混合壳聚糖髓内钉固定指骨。其中近节指骨15例,中节指骨11例,末节指骨2例。结果28例断指再植成活,术后随访3∽10个月,平均4个月,有1例于术后3周出现排异反应,余在随访期内骨折均为骨性愈合。按照中华医学会手外科学会断指再植功能评定试用标准:优18指,良9指,差1指,总优良率96.4%。论文发表后又在6例断指再植中应用,其中近节指骨4例,中节指骨2例。有1例近节断指再植坏死。在单指断指再植固定指骨方面,应用34例。 在多指断指再植中又应用该髓内钉固定指骨49指。采用可吸收髓内钉与克氏针对比的原则,可吸收髓内钉固定的断指49指,克氏针固定的断指53指。可吸收髓内钉固定的断指再植成活42指,克氏针固定的断指再植成活44指,成活指伤口愈合良好,可吸收髓内钉固定的断指无皮下积液及窦道形成。故此我们认为可吸收PDLLA混合壳聚糖髓内钉在断指再植固定指骨是一种可取的、理想的方法,而且疗效满意。该研究的方法简便、操作性强,有临床实用价值,对于手、足外伤骨折的治疗有广泛推广价值。对推动应用新兴的生物材料固定小长管状骨骨折进行了有益的探索,也将促进它的发展。适合在基层医院推广,能减少病人的痛苦和经济负担,预期能取得良好的社会效益和经济效益。

成果名称: PDLLA混合壳聚糖短管状骨髓内钉固定骨折实验与临床研究 关键词: PDLLA;髓内钉;壳聚糖
成果类别: 应用技术 一级分类名称: 医学生物工程
二级分类名称: / 三级分类名称: /
研究起止时间: 2002.01 至2006.12 成果体现形式(应用技术类): 新工艺
成果属性: 原始性创新 成果体现形式(基础理论类): /
技术成熟度: 成熟应用阶段 技术水平: 国内领先
研究形式: 独立研究 学科分类1: 310.61
单位名称: 东莞市厚街医院 学科分类2: /
中图分类号1: R318.08 所属高新技术类别: 生物、医药和医疗器械
中图分类号2: / 课题来源: 部门基金
应用行业: 卫生、社会保障和社会福利业 课题立项名称:
国家科技计划子类别: / 课题立项编号: 2002-64
经费实际投入额 (万元): 1 评价单位: 东莞市科技局
评价形式: 鉴定 应用状态: 稳定应用
评价日期: 2008.03.14 转让范围: 不转让
评价证书号: 东科鉴字[2008]34号 推荐单位: 东莞市科技局
推广形式: 合作开发 成果登记号: 080132
成果简介:

一、动物实验:以新西兰大白兔胫骨中段截骨为实验模型,实验组(A组):成年新西兰大白兔30只,选一侧用摆锯将胫骨中段截断,予PDLLA混合壳聚糖髓内钉固定,并于骨折处加b-FGF(0.1ug/m1),为(PDLLA+CHS+b-FGF);对照组:5组,每组18只:B组用PDLLA混合壳聚糖髓内钉不加b-FGF固定(PDLLA+CHS);C组用单纯PDLLA髓内钉固定(PDLLA):D组用单纯PDLLA髓内钉加b-FGF固定(PDLLA+b-FGF);E组为克氏针髓内固定,F组为克氏针髓内固定加b-FGF。术后于4,8,12周处死动物,实验组每次10只,对照组每次各6只,进行放射学、大体观察和组织学检查比较。结果显示可吸收PDLLA混合壳聚糖髓内钉置入家兔体内后切口均一期愈合:无外露或排出,组织学检查各个时期无囊性积液和急、慢性炎性细胞浸润,证明该材料具有良好的生物相容性。在应用可吸收PDLLA混合壳聚糖髓内钉加b-FGF治疗后,X线检查表现为骨痂出现早,骨折愈合早;大体标本观察骨折愈合例数多:骨组织学观察其骨性骨痂相对面积百分率高。在单纯PDLLA加用CHS对骨折愈合有利,在应用可吸收PDLLA混合壳聚糖髓内钉固定的基础上,再合用b-FGF能促进骨折早期愈合。得出结论为:PDLLA混合壳聚糖髓内钉具有良好的生物相容性,在体内降解的方式缓慢,用于非承重或承重较小的部位,可提供与金属克氏针相同的稳定性,而且加用b-FGF对骨折愈合有促进作用。 二、体外降解测试:将一定质量的PDLLA溶于三氯甲烷,按一定比例在PDLLA加入CHS,超声分散,乙醇沉淀,真空干燥得粉末试样。未加CHS的PDLLA作同样处理。髓内钉的加工分为两步,首先在PDLLA的熔融温度(180℃)以上通过模压成块状模坯,然后在特制的模具中进行成纤增强,得到不同直径的髓内钉。采用PDLLA混合壳聚糖(CHS)髓内钉(Φ:2.0 mm),其最高弯曲强度可达200MPa。考察了它们及用同一方法制备的PDLLA髓内钉(Φ:2.0 mm)在pH=7.4的磷酸盐缓冲液降解过程中力学强度、质量、聚合物的分子量、聚合物的结晶度等性能的变化,结果PDLLA和PDLLA/CHS复合材料中聚合物分子量呈现较为均匀缓慢的下降趋势PDLLA及复合材料的质量损失明显滞后于分子量的下降,体外降解12w,分子量下降25%左右,质量损失还不到0.1%;体外降解24w,分子量下降已达50%左右,PDLLA及复合材料均未出现明显的吸收。PDLLA及PDLLA/CHS髓内钉在体外降解中抗弯曲强度,抗弯曲模量和剪切强度均随时间变化逐渐下降。PDLLA髓内钉初始抗弯曲强度为240 MPa,弯曲模量6.1GPa;体外降解12w,抗弯曲强度下降至160 MPa,模量5.4GPa;24w时抗弯曲强度为130MPa,模量为4.5GPa,大大高于松质骨水平。PDLLA/CHS髓内钉初始抗弯曲强度200MPa,模量6.5GPa;12w强度下降至100 MPa,模量为3.3 GPa;24 w强度仅为70 MPa,模量3 GPa。显示该髓内钉对固定非承重或承重较小的部位如掌、指骨骨折(其力学强度为80﹣100Mpa)是足够的,在骨折愈合期内能完成足够的力学支撑。 三、临床应用:可吸收PDLLA混合壳聚糖髓内钉治疗掌、指骨骨折(48枚)和在断指再植应用该髓内钉固定指骨(83枚),共计131枚。2002年1月至2002年12月对60例手部掌、指骨骨折病例复位后用可吸收髓内钉作内固定,开放性骨折52例,闭合性骨折8例;掌骨24例,近节指骨22例,中节指骨14例,急诊手术47例,择期手术13例,分别用PDLLA(24例)、PDLLA混合壳聚糖(36例)两种髓内钉固定进行比较。结果 PDLLA髓内钉固定组:24例中有8例出现排异反应,多见于术后3~4周内,余16例未出现排异反应,伤口Ι期愈合。PDLLA混合壳聚糖髓内钉固定组:36例中有1例于术后19天出现排异反应,余35例未出现排异反应,伤口Ι期愈合。 两组术后均获随访4~11个月,平均6个月,在随访期内骨折均达骨性愈合,愈合时间6~16周,平均8周。两组疗效比较,有统计学意义(P<0.05)。 论文发表后又应用12枚PDLLA混合壳聚糖髓内钉固定掌、指骨干骨折,掌骨8枚,近节指骨3枚,中节指骨1枚。经验证PDLLA可吸收生物材料强度不够大,但用于手部掌、指骨干骨折内固定的应力是足够的, PDLLA降解过程中产生酸性产物引起排异反应,而PDLLA钉中混合适当比例的壳聚糖,以加强生物材料的强度;又因壳聚糖呈偏碱性,能中和降解过程中产生酸性产物,从而能改善排异反应;减少早、晚期炎性反应。较单纯PDLLA钉理想。再于2001年9月~2003年10月,对28例工业性断指,于伤后1~6小时进行急诊再植,应用PDLLA混合壳聚糖髓内钉固定指骨。其中近节指骨15例,中节指骨11例,末节指骨2例。结果28例断指再植成活,术后随访3∽10个月,平均4个月,有1例于术后3周出现排异反应,余在随访期内骨折均为骨性愈合。按照中华医学会手外科学会断指再植功能评定试用标准:优18指,良9指,差1指,总优良率96.4%。论文发表后又在6例断指再植中应用,其中近节指骨4例,中节指骨2例。有1例近节断指再植坏死。在单指断指再植固定指骨方面,应用34例。 在多指断指再植中又应用该髓内钉固定指骨49指。采用可吸收髓内钉与克氏针对比的原则,可吸收髓内钉固定的断指49指,克氏针固定的断指53指。可吸收髓内钉固定的断指再植成活42指,克氏针固定的断指再植成活44指,成活指伤口愈合良好,可吸收髓内钉固定的断指无皮下积液及窦道形成。故此我们认为可吸收PDLLA混合壳聚糖髓内钉在断指再植固定指骨是一种可取的、理想的方法,而且疗效满意。该研究的方法简便、操作性强,有临床实用价值,对于手、足外伤骨折的治疗有广泛推广价值。对推动应用新兴的生物材料固定小长管状骨骨折进行了有益的探索,也将促进它的发展。适合在基层医院推广,能减少病人的痛苦和经济负担,预期能取得良好的社会效益和经济效益。

联系人: 显微外科 成果登记日期: 08-3-16
联系人email: myhct@medmail.com.cn 单位代码: 94400272
邮政编码222: 523945 联系人电话: 0769-85087612
单位传真: 0769-85811421 单位通讯地址: 广东省东莞市厚街镇河田大道
单位所在省市: 广东省 单位电话: 0769-85588409
转让收入(万元): 0 单位属性: 医疗机构
合作完成单位: / 已转让企业数(个): 0
成果发布年份: 2008 知识产权形式:
成果完成人: 黄潮桐;李敬矿;陈冬生;朱家恺;谢广中;金新安;赖红燕;彭剑飞 资源采集日期: 08-12-26

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