各种微骨折技术对人体软骨和软骨下组织的组织学影响 - 离体研究
软骨下骨由软骨下骨板和关节下松质骨组成，对支撑关节软骨起着关键作用。 骨髓刺激技术，如软骨下钻孔，是临床上治疗有症状的小软骨缺损的重要选择。 然而，钻孔时金属-骨界面因摩擦产生的热量会导致热性骨坏死。 , 最近的临床证据表明，它们可能会引起软骨下骨板的改变，例如病灶内骨赘，这些骨赘会持续存在并可能在修复组织的退化中发挥作用。
关于它们是否会引起人类软骨和软骨下骨的有害变化，人们知之甚少。
本研究的目的是比较不同钻孔技术引起的软骨和亚软骨组织损伤。
据我们所知，这是第一次在人体组织上进行原位检查。
研究概览
详细说明
慢性关节软骨缺损不会自愈。 然而，急性外伤性骨软骨损伤或手术造成的损伤延伸到软骨下骨、海绵化、磨损或钻孔微骨折导致多能间充质干细胞从骨髓中释放，可能会随着由纤维组织、纤维软骨或透明样组织组成的修复组织愈合软骨。 对于骨髓刺激技术，如软骨下钻孔或微骨折代表了最常用的软骨和骨软骨缺损修复方法，并被视为标准技术。 [10-12]
众所周知，钻孔周围的高温会导致热损伤，这也是合乎逻辑的。 [1] 温度超过 47 摄氏度并持续一分钟与热性骨坏死有关 [2,3]。 这种坏死骨的存在可能会延迟愈合并易于感染。 [1] 许多研究评估了钻头进入骨骼的热坏死 [3-6]。 在骨软骨损伤的情况下，损伤区域的钻孔是膝关节、髋关节、距骨和其他骨科手术中最常见的做法。 在一项评估钻孔和微骨折之间的差异以及对软骨愈合的影响的研究中，揭示了微骨折和钻孔在急性软骨下骨结构和骨细胞坏死方面的明显差异{4] 另一项研究评估了兔膝钻孔和去毛刺之间的愈合差异，显示技术和组织学的退行性变化更长寿 用 2 毫米钻孔修复软骨 [5] 这项研究的主要目的是首次评估人类，据我们所知，使用 KWires 钻孔与钻孔之间的差异热骨坏死和组织病理学损伤的术语。
方法：
标本将从 2 组患者中获得。 第一组对应于具有先前非髋部疼痛主诉的外伤性头下骨折，在 X 射线中没有骨关节炎变化。 第二组标本是由于骨关节炎改变而通过髋关节置换术获得的。
股骨头将在手术过程中获得。 演习将在 3 个连续区域进行。 第一个区域用钉子，第二个区域用 KW 钻孔，第三个区域用普通钻孔钻孔，三个钻孔震中形成一个三角形。 所有这些都将使用 2 种不同的直径进行测试 - 3.5 毫米和 1.75 毫米。 所有 3 种方法都将在有和没有冷却的情况下进行检查 - 通过在钻孔/钉子过程中用盐水冲洗。 使用线径为 1 mm 的热电偶进行的温度测量将用于温度测量。
钻孔速度、钻孔深度和应力线-小梁-方向等参数将是统一的。
组织学方面：
标本将用足量的缓冲 4% 福尔马林固定 24 至 48 小时，随后在乙二胺四乙酸中温和脱钙。 然后，用强力刀/或手术刀将标本切成 3 至 5 毫米厚的平行切片，并在流水中清洗 12 小时。 之后，包括关节面在内的异常区域的切片将被送去石蜡包埋。
组织学载玻片将用苏木精-伊红 (H&E)、PAS、马松三色和阿尔新蓝染色。 病变（变性、出血、坏死等）将在显微镜下用千分尺测量。
研究类型
注册 (预期的)
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
取样方法
研究人群
描述
纳入标准：
- 同意参加研究并签署知情同意书的 18 岁以上成人。
- 由于外伤或退行性变化分别经历了部分或完全髋关节置换术的患者。
排除标准：
- 患者出于任何原因拒绝使用采样，包括埋葬器官/组织的愿望
- 风湿性 - 可能影响髋关节的自身免疫性疾病（例如：牛皮癣、类风湿性关节炎、stc'）
- 任何可能影响骨骼和软骨的药物使用（例如：Bifosfantim、Alendronate、Risedronate、Ibandronate）
- 任何疑似骨骼病理：恶性肿瘤、感染、缺血性坏死等
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
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骨性关节炎髋关节
股骨头标本将在全髋关节置换术后使用（由于退行性骨关节炎髋关节）
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演习将在 3 个连续区域进行。
第一个区域用钉子，第二个区域用 KW 钻孔，第三个区域用普通钻孔钻孔，三个钻孔震中形成一个三角形。
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非骨关节炎髋关节
将使用股骨头标本-在髋关节置换术后-部分置换（由于外伤性骨折）
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演习将在 3 个连续区域进行。
第一个区域用钉子，第二个区域用 KW 钻孔，第三个区域用普通钻孔钻孔，三个钻孔震中形成一个三角形。
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研究衡量的是什么？
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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组织学损伤
大体时间：标本固定后 48 小时内
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显微镜下评估 3 种常见微骨折技术对人体软骨和软骨下组织的组织学损伤（形态学描述）
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标本固定后 48 小时内
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合作者和调查者
出版物和有用的链接
一般刊物
- Alam K. Exploring thermal anisotropy of cortical bone using temperature measurements in drilling. Biomed Mater Eng. 2016 May 12;27(1):39-48. doi: 10.3233/BME-161566.
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- Orth P, Goebel L, Wolfram U, Ong MF, Graber S, Kohn D, Cucchiarini M, Ignatius A, Pape D, Madry H. Effect of subchondral drilling on the microarchitecture of subchondral bone: analysis in a large animal model at 6 months. Am J Sports Med. 2012 Apr;40(4):828-36. doi: 10.1177/0363546511430376. Epub 2012 Jan 5.
- Singh G, Jain V, Gupta D, Ghai A. Optimization of process parameters for drilled hole quality characteristics during cortical bone drilling using Taguchi method. J Mech Behav Biomed Mater. 2016 Sep;62:355-365. doi: 10.1016/j.jmbbm.2016.05.015. Epub 2016 May 16.
研究记录日期
研究主要日期
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初级完成 (预期的)
研究完成 (预期的)
研究注册日期
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