微米中药功能衬材对家兔骨折愈合的影响

摘要

[背景]
　　 骨折是临床上的常见病多发病,骨折愈合是一个极其复杂的骨组织再生修复过程,受到全身和局部许多因素的影响和调节。约5％～10％的骨折由于各种因为发生延迟愈合或不愈合,严重影响人们的生存质量。如何加速骨折愈合,提高愈合质量一直是医学界共同关注的重大课题之一。
　　 中药外治法是指运用非口服药物刺激经络、穴位、皮肤、粘膜、肌肉、筋骨等以达到防病治病目的的一种传统医学疗法。中药外治法治疗骨折,历史悠久,疗效显著。目前已被研究证实的作用机制主要有如下几方面:改善血液循环；促进血肿的吸收和机化；增加胶原的合成；促进钙盐沉积；增加细胞数量、促进细胞活性；调节内分泌系统；促进骨痂生成,提高骨痂质量；干预骨形成调节因子的作用；提高微量元素的含量等。
　　 伴随着科技的发展,皮肤给药已成为第三大给药途径,中医在这个领域可谓独具特色,中药外治的优势在于；药物的作用力直接、集中,能直达病所,使其病变局部内的药物浓度显著高于血药浓度,故发挥作用充分,奏效迅捷。且所用药量和副反应远小于内服药。将传统中医外治与现代透皮技术结合,形成中药透皮治疗系统必将是今后中药外治研究的发展趋势。
　　 目前中药外治骨折的剂型主要有中药加工制成的膏剂、酊剂和现代气压罐装的喷雾剂等,文献已有报道,但均各自有其不足和局限性。如何选用有效的方药和采用科学合理的剂型治疗骨折,是中医药现代化发展的趋势。本课题运用目前中药现代化最前沿的创新成果-微纳米中药技术,将中药验方微米化并与纺织工业重整技术结合,制作成一种新型医用材料-微米中药功能衬材。目的是把复位、固定和局部用药有机地结合起来,除了作为石膏绷带或小夹板固定时的内层衬垫使用外,还具有消炎镇痛,减轻创伤反应,加快组织的修复,加速骨折愈合及功能恢复的作用。
　　 微米中药是指采用现代高科技与传统炮制技术和制剂技术相结合而研制的能保持传统中药固有药效学物质基础的粒度为微米级(平均直径≤15 μm)的新型中药。它是中药微米化后的产物,不是一种新的药种。微米中药可大幅度提高药物的活性和生物利用度,降低用药量,减少毒副作用,与中药现代化的核心“安全、有效、可控、稳定”息息相关。利用超微粉碎技术制备的中药微米颗粒,既能保持中药的有效成分不被破坏,同时由于制得的颗粒比表面积增大,能有效增进药物有效成分的溶出,提高药物的生物利用度；其次它可以提高药物的靶向性,有助于控制药物在体内的分布等；本研究产品-微米中药功能衬材,既便于给药剂量的标准化、规范化,同时又便于制剂生产工艺、质量控制的标准化、规范化。这种新型的医用功能复合材料可作为石膏绷带或小夹板固定时的内层衬材使用,使骨折在外固定的基础上,与局部用药有机结合,将有效地促进骨折愈合及功能的恢复。本实验将从血清生化指标、血液流变学指标、X线及组织形态学四个方面探讨微米中药功能衬材对家兔骨折愈合的影响。
　　 [目的]
　　 研究微米中药功能衬材对家兔骨折愈合的影响,为其临床应用和成果转化提供依据。
　　 [方法]
　　 1.实验分组和模型制作:24只普通级雄性新西兰兔随机分为4组:微米组、中药对照组、衬材对照组和模型对照组,每组6只。参照柴本甫造模方法,将全部家兔造成右侧桡骨中段骨缺损骨折模型。
　　 2.衬材制作:利用高能球磨法制备微米三七粉,加入冰片等其它药物,结合纺织工业的重整技术制作出微米中药功能衬材。
　　 3.处理方式:所有家兔均造模成功,微米组给予外敷微米中药功能衬材后加石膏外固定,中药对照组给予外敷普通中药功能衬材后加石膏外固定,衬材对照组给予外敷普通衬材(无中药)后加石膏外固定,模型对照组不予任何治疗。每周换1 次衬材,连续观察6周。
　　 4.指标检测方式:三七粉微米化前后在扫描电镜下行粒径对比；于造模前和造模后第 2,4,6 周行血清碱性磷酸酶活性,血钙、血磷浓度及血液流变学指标(全血高切、中切、低切粘度及血浆粘度)的检测；造模后第2,4,6周各组X射线下观察骨折愈合情况,并行外骨痂和骨痂线模糊程度评分；造模后第 6 周末将所有家兔处死,以骨折断端为中心0.5cm 为取样部位,行脱钙固定、脱水及石蜡包埋后,连续切片,行苏木精-伊红染色(HE 染色),光学显微镜下观察骨折区修复情况。
　　 [统计学方法]
　　 实验数据计量资料以均数±标准差(x±s)表示。采用 SPSS13.0 软件进行统计分析。多组间计量资料比较使用单因素方差分析(one-way ANOVA 方法),组内不同时间点的血清碱性磷酸酶活性、血钙、血磷浓度、血液流变学指标(全血高切、中切、低切粘度及血浆粘度)及外骨痂和骨痂线模糊程度评分比较采用重复测量的方差分析。检验标准 α定为0.05。
　　 [结果]
　　 1.血清生化指标检测:结果显示组间家兔的血清碱性磷酸酶活性、血钙含量、血磷含量在骨折愈合过程的不同时间点中均存在显著差异(F 值分别为3.147,3.427和6.452,P 值分别为0.048,0.037和0.003),造模后第2周微米组血清碱性磷酸酶活性值达到高峰,和模型对照组、中药对照组比较均存在显著差异(P值分别为 0.001,0.000)；微米组血钙含量和模型对照组、中药对照组比较均存在显著差异(P 值分别为0.001,0.002)；4组动物血磷值均有所降低,微米组血磷含量和模型对照组比较存在显著差异(P=0.042)。造模后第4周各组血钙含量开始下降,其中微米组下降较多,和模型对照组、中药对照组比较均存在显著差异(P 值均为 0.000)；血磷值开始升高,其中微米组尤为明显,微米组和模型对照组、中药对照组比较均存在显著差异(P 值分别为0.002,0.048)。造模后第6周微米组血清碱性磷酸酶活性及血钙含量均降至正常值附近,微米组血清碱性磷酸酶活性及血钙含量和模型对照组、中药对照组比较均存在显著差异(P<0.05)；4组动物血磷均持续在较高水平,微米组和模型对照组、中药对照组比较存在显著差异(P 值分别为 0.000,0.014)。同一时间点衬材对照组所有血清生化指标和模型对照组比较均无显著差异(P>0.05)。
　　 2.血液流变学指标检测:微米组几乎所有指标均低于对照组,第2周时微米组全血低切粘度、全血高切粘度及血浆粘度和模型对照组相比存在显著差异(P 值分别为 0.000,0.017,0.000)；第4周时微米组四个指标和模型对照组相比存在显著差异(P =0.000),微米组全血低切粘度、血浆粘度与中药对照组比较存在显著差异(P 值分别为 0.000,0.001)；第6周时微米组四个指标和模型对照组相比存在显著差异(P =0.000),微米组全血低切粘度、血浆粘度与中药对照组比较存在显著差异(P 值分别为 0.001,0.036)。
　　 3.X 射线检查及外骨痂和骨折线模糊程度评分:造模后第6周显示微米组外骨痂接近完全吸收,骨折处皮质骨密度接近正常皮质骨,骨髓腔完全再通；中药对照组骨折线消失,外骨痂开始吸收,骨髓腔仍未通；模型对照组中有出现断端硬化不愈合现象。外骨痂和骨折线模糊程度评分结果显示造模后第 2 周时衬材对照组和模型对照组比较无显著差异(P=0.819),微米组和模型对照组比较存在显著差异(P=0.001)；造模后第4周时衬材对照组和模型对照组比较无显著差异(P=0.778),微米组和模型对照组比较存在显著差异(P=0.000),微米组与中药对照组比较存在显著差异(P=0.010)；造模后第6周时衬材对照组和模型对照组比较无显著差异(P=0.293),微米组和模型对照组、中药对照组比较均存在显著差异(P 值分别为 0.000,0.027)。
　　 4.组织形态学:造模后第6周时,微米组骨折端小梁间血管扩张,数目较多,软骨内成骨完成,可见大量成骨细胞,编织骨开始塑形,骨髓腔再通；中药对照组可见编织骨、软骨细胞和软骨内成骨共存,断端内、外骨痂相连,骨髓腔未再通；而同期衬材对照组和模型对照组骨小梁较细,小梁间血管较少,断端内、外骨痂大多尚未相连,骨髓腔未再通。
　　 [结论]
　　 微米中药功能衬材能改善组织微循环,增加碱性磷酸酶的活性,降低血钙水平,升高血磷和钙磷乘积,加速成骨细胞增生,促进骨痂形成,具有促进骨折愈合的作用且强于普通中药功能衬材。

目录

文摘

英文文摘

第一章 研究背景

第1节 中药外治法治疗骨折的研究进展

1.1 中药外治法治疗骨折的作用机理

1.2 中药外治法治疗骨折的特点及优势

1.3 中药外治法治疗骨折的临床应用

1.4 中药外治法治疗骨折的展望

第2节 超微中药的研究进展

2.1 中药超微粉碎相关概念

2.2 超微粉碎技术在中药现代化生产中的应用优势

2.3 纳米中药的基本概念

2.4 纳米中药的优势和特点

2.5 纳米中药的应用前景

第3节 研究目的、意义和内容

3.1 本研究目的和意义

3.2 本研究内容

第二章 实验部分

第1节 实验材料

1.1 实验动物

1.2 主要试剂

1.3 主要仪器和设备

1.4 其他材料

第2节 实验方法

2.1 动物模型的制备及衬材的制作

2.2 造模后分组

2.3 检测指标

2.4 数据处理

第3节 结果

3.1 三七粉高能球磨微米化

3.2 大体观察结果

3.3 微米中药功能衬材对骨折家兔血生化指标的影响

3.4 微米中药功能衬材对骨折家兔血液流变学指标的影响

3.5 微米中药功能衬材对兔骨折外骨痂与骨折线X射线片的影响

3.6 微米中药功能衬材对骨折家兔组织形态学的影响

第4节 讨论

4.1 微米中药功能衬材能够增加碱性磷酸酶的活性,降低血钙水平,高血磷和钙磷乘积

4.2 微米中药功能衬材能够改善组织微循环

4.3 微米中药功能衬材能够促进骨痂形成

4.4 微米中药功能衬材加速成骨细胞增生

全文结论

参考文献

附录 :缩略词

攻读学位期间成果

致谢

统计学证明