上海交通大学医学院附属仁济医院骨科 董英海 张超 潘伟成
摘要
目的 观察盐酸曲马多对SD大鼠股骨干骨折愈合的影响。
方法 雌性SD大鼠100只,随机分为A组:生理盐水组(5mg/kg体重/天);B组:小剂量盐酸曲马多组(5mg/kg体重/天);C组:大剂量盐酸曲马多组(20mg/kg体重/天)和D组:双氯芬酸钠组(5mg/kg体重/天)。股骨干中段骨折后髓内钉内固定,术后灌胃给药,每天一次,给药间期为术后当天至处死前一天。术后不同时间分别进行血清学测定(AKP和BGP);X线摄片及灰度值测定;组织学观察及新生骨小梁密度测定和生物力学检测。结果 ①术后第1﹑2﹑3﹑4﹑6周,D组AKP值明显高于其他三组(p<0.01),其余各组间无明显差异。②术后第1﹑2﹑3﹑4﹑6周,D组X线灰度值明显低于其他三组(p<0.05)。 ③术后第2﹑3﹑4﹑6周,D组新生骨小梁密度值明显低于其他三组(p<0.05)。④术后第6周,D组骨折端生物力学强度值低于其他三组(p<0.05),其余各组间无明显差异。
结论 双氯酚酸钠能减缓大鼠股骨干骨折愈合的速度,降低骨折愈合的强度;而不同剂量的盐酸曲马多对SD大鼠股骨干骨折愈合无明显影响;
关键词 骨折愈合 动物实验 双氯芬酸钠 盐酸曲马多
由于脊柱疾病、骨与关节疾病、肿瘤、创伤等各种原因引起的疼痛;或者为了缓解骨折后疼痛、早期进行功能锻炼,临床上经常使用非甾体类消炎药(non-steroidal anti-inflammatory drug,NSAIDs)。然而近年来研究发现,NSAIDs在镇痛的同时,还可以对骨折愈合产生不利影响,可能是导致骨折延迟愈合或不愈合的原因之一。为此,我们选择中枢性镇痛药作为研究对象,观察盐酸曲马多对骨折愈合的影响,报告如下。
1 材料和方法
1.1 实验动物及分组
6月龄雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠100只(上海斯莱克实验动物有限责任公司提供,合格证号SCXK(沪)2003-0003),体重280-300g,随机分为A组:生理盐水组;B组:小剂量盐酸曲马多组;C组:大剂量盐酸曲马多组和D组:双氯芬酸钠组,每组25只。自由进食颗粒饲料,室温控制在19~22℃,12小时间隔照明,定期消毒和通风。
1.2 建立骨折模型
水合氯醛3ml/kg腹腔麻醉,双侧股骨干中段分别行纵行切口,切开皮肤、皮下组织及深筋膜,在肌间隙中分离、暴露股骨干,于股骨干中点切开骨膜,横行锯断股骨干,随即用直径1.2mm克氏针逆行髓内固定,依次关闭伤口。术后青霉素80万单位肌肉注射,一天两次,连续使用3天。术后自由活动和进食。
1.3 干预措施
灌胃给药,每天一次,给药间期为术后当天至处死前一天。A组灌注等量生理盐水,B组灌注盐酸曲马多(批号:00201787,北京萌蒂制药有限公司提供)混悬液5mg/kg体重/天,C组灌注盐酸曲马多混悬液20mg/kg体重/天,D组灌注双氯芬酸钠(批号:NFR902,宁波斯迈克制药有限公司提供)混悬液5mg/kg体重/天。
1.4 观察指标
1.4.1 血清学测定 术后第1、2、3、4、6周,每组随机选取5只大鼠,水合氯醛3ml/kg腹腔麻醉后心脏采血2ml,进行碱性磷酸酶(AKP)测定,结果用U/L表示;进行骨钙素(BGP)测定,结果用比值表示。
1.4.2 放射学观察 术后第1、2、3、4、6周,将采血后的大鼠进行X线摄片(摄片机:PHILIPS BUCKY TC,PHILIP,荷兰;洗片机:KODAK CR 400,KODAK,美国)。摄片条件:50KV,50mA,125mS,计算机图像辅助。分析方法:将X线片置于光源前,用低倍图像放大分析系统采集X线片图象,输入计算机。显示器定格至骨折端新生骨痂的位置,用图像分析系统的光密度计功能测量骨折端及本底的单位面积灰度平均值,用两者的差表示骨折端新生骨痂的绝对灰度值。
1.4.3 组织学观察 术后第2、3、4、6周,从采血后的大鼠中随机选取2只,处死后截取双侧股骨干,剔除肌肉及周围组织,将股骨干中段及骨痂组织置于10%中性甲醛溶液固定(4℃)48小时,100g/L的EDTA-2Na(pH=7.2,4℃)脱钙3-4周,7天更换一次脱钙液。脱钙满意后,纵向石蜡包埋,5μm切片,HE染色。多功能全自动荧光显微镜(Axioplan 2型,ZEISS,德国)观察,AxioCam-KS400图像分析系统进行分析,计算单位面积内新生骨小梁密度(即新生骨小梁面积的比值),单位用%表示。
1.4.4 生物力学测试 术后第6周,拔出双侧股骨克氏针,用生理盐水浸湿的纱布包裹股骨干,置于-20℃冰箱中保存备用。标本收齐后常温下解冻,在材料力学实验机(SHIMADZU AUTOGRAPH AG-20kNA,岛津,日本)上用三点弯曲法测试股骨干骨折处最大载负荷,单位用牛顿(N)表示。
1.5 统计学方法
用SPSS 10.0软件进行统计分析,数据以均数±标准差表示,各组间比较用单因素方差分析,P<0.05为有统计学意义,P<0.01为有显著性统计学意义。
2 结果
2.1 血清学测定
2.1.1碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP) 各组不同时间点血清AKP值见表1。
表 1: 各组不同时间点血清AKP值(x±SD,U/L)
AKP | A组 | B组 | C组 | D组 |
1周 | 64.00±9.35 | 88.58±39.61 | 112.54±16.11 | 202.96±102.02** |
2周 | 91.40±17.63 | 102.68±26.92 | 91.72±23.71 | 169.80±12.91** |
3周 | 97.04±6.22 | 92.80±9.11 | 104.44±37.80 | 198.39±35.59** |
4周 | 111.95±10.83 | 108.56±37.39 | 133.08±37.73 | 341.92±108.23** |
6周 | 116.79±11.65 | 116.24±11.92 | 117.98±27.98 | 194.80±50.66** |
注:与A组相比,*表示P<0.05,**表示P<0.01
2.1.2骨钙素又称骨γ-羧谷氨酸包含蛋白(bone gamma
-carboxyglutamic-acid-containing proteins, BGP) 各组不同时间点血清BGP比值见表2。
表 2 :各组不同时间点血清BGP比值(x±SD)
BGP | A组 | B组 | C组 | D组 |
1周 | 1.01±0.40 | 1.24±0.22 | 1.15±0.36 | 0.88±0.17 |
2周 | 1.19±0.20 | 1.04±0.67 | 1.44±0.36 | 0.65±0.08* |
3周 | 1.06±0.12 | 0.54±0.50 | 0.70±0.61 | 0.90±0.23 |
4周 | 0.39±0.22 | 0.58±0.35 | 0.80±0.16* | 0.59±0.18 |
6周 | 0.45±0.13 | 0.55±0.06 | 0.73±0.04* | 0.47±0.36 |
注:与A组相比,*表示P<0.05,**表示P<0.01
2.2 放射学观察
X线片显示:术后第1周,各组骨折线明显,骨折端少量吸收,,均未见明显骨痂形成。术后第2周,各组骨折线模糊,骨折端少量骨痂形成,骨痂密度较低,但D组骨折端骨组织萎缩较明显。术后第3-4周,A~C组骨折线消失,骨折端骨痂数量增多,密度增高,但D组骨痂数量及密度低于其它三组。术后第6周,A~C组骨折线完全消失,骨折端骨痂密度明显增高,骨骼开始改造塑形,但D组仍可见部分骨折线,骨折端仍有少量碎骨屑存在。各组不同时间点X线灰度值见表3。
表3 :各组不同时间点骨折端X线灰度值(x±SD)
灰度值 | A组 | B组 | C组 | D组 |
1周 | 81.58±14.41 | 98.79±20.41 | 97.65±10.05 | 47.65±11.37** |
2周 | 95.23±12.16 | 97.29±13.34 | 102.68±13.74 | 45.61±10.31** |
3周 | 103.14±16.98 | 108.23±18.63 | 98.25±18.72 | 55.66±16.92** |
4周 | 123.09±16.10 | 105.33±31.97 | 117.99±15.86 | 51.33±14.94** |
6周 | 134.95±13.81 | 111.60±22.31* | 118.90±18.91 | 69.49±13.77** |
注:与A组相比,*表示P<0.05,**表示P<0.01
2.3 组织学观察
术后第2周,A~C组骨痂生长旺盛,新生骨小梁较多,第3、4周纤维骨痂向软骨转换的速度较快,骨小梁开始出现并逐渐增多,成骨细胞逐渐向骨细胞转化,第6周骨痂开始塑形改造;术后第2周,D组骨折断端仍有较多的死骨及碎片,新生组织以纤维骨痂为主,骨小梁较少。第3、4周纤维骨痂向软骨转换的速度较慢,新生骨小梁较少且较细,小梁间不连续,间距增宽。第6周骨痂塑形改造不明显。同时,骨折后各时期骨小梁面积变化不明显,软骨细胞多,成骨细胞少且体积小。各组不同时间点骨小梁密度值见表4。
表 4:各组不同时间点骨小梁密度值(x±SD,%)
骨小梁密度 | A组 | B组 | C组 | D组 |
2周 | 45.21±9.74 | 36.65±5.42 | 36.46±12.97 | 21.47±2.25** |
3周 | 45.93±4.39 | 35.92±6.73* | 32.83±5.30** | 23.32±5.33** |
4周 | 46.37±8.32 | 42.86±6.71 | 44.74±4.52 | 23.86±4.94** |
6周 | 51.85±15.79 | 53.91±5.86 | 50.58±4.74 | 29.50±1.95** |
注:与A组相比,*表示P<0.05,**表示P<0.01
2.4 生物力学检测
术后第6周,各组生物力学强度值见表5。
表 5:各组术后第6周生物力学强度值 (x±SD ,N)
生物力学 | A组 | B组 | C组 | D组 |
6周 | 39.13±19.35 | 38.04±22.01 | 32.14±18.32 | 10.91±4.56* |
注:与A组相比,*表示P<0.05,**表示P<0.01