目的:利用动物实验研究分析聚甲基丙烯酸甲酯(骨水泥)注入股骨头后骨水泥-骨组织形态。了解股骨头穿刺术及股骨头内骨水泥注入对正常股骨头组织的组织学影响,从而探索在股骨头内注入骨水泥治疗FicatⅡ、Ⅲ期股骨头坏死的安全性和可行性。方法: 1.实验前准备及实验动物的分组:实验用所有动物提前一周饲养以适应环境及观察确定无疾病。术前一天禁食水,双侧腹股沟区用脱毛剂脱毛。35只白色纯种中国大白兔随机分成A、B2组,A组5只为空白对照组,B组30只左侧为股骨头穿刺注射PMMA组(实验组),B组30只右侧为单纯股骨头穿刺组(阴性对照组)。B组动物分别于术后4周、术后8周、术后12周各处死10只。2.实验动物的手术方法:B组动物双侧股骨头均参加实验。取仰卧位,40mg/kg硫贲妥钠做腹腔注射麻醉。常规消毒铺单,取髋关节前侧切口,从股动脉外侧进入,分开髂腰肌,显露股骨头颈交界处,不切断圆韧带,髋关节不脱位,保护周围组织,把腰穿针经股骨头颈交界处锤入股骨头内,阴性对照组至此逐层缝合切口。实验组调制骨水泥,骨水泥液相和固相比为3:2,致其性状如“稀浆糊”状,经腰穿针注入股骨头,注射时间大约在60-90秒。逐层缝合。3.股骨头标本的墨汁灌注及采集方法:空白对照组直接进行墨汁灌注及股骨头标本采集,实验组和阴性对照组于术后4周、术后8周、术后12周各进行10只动物的墨汁灌注及股骨头标本采集。术前一天禁食水,腹部皮肤用脱毛剂脱毛。取中华墨汁100ml,明胶3g,隔水加温,使明胶溶解于墨汁中。首先兔耳缘静脉注射肝素抗凝剂(2.5-3.0mg/200-300g体重)。白兔取仰卧位,40mg/kg硫贲妥钠做腹腔注射麻醉。常规消毒,腹正中切口,牵开小肠,显露腹主动脉及下腔静脉,插入含肝素抗凝剂的聚乙烯管;先生理盐水灌洗,下腔静脉插管内先流出红色血液,渐渐颜色变淡至淡红色液体即可停止。行墨汁灌注,动物的眼、舌、尾和四肢颜色由暗变黑,全身出现均匀浓黑色时可停止灌注。动物自然死亡,取双侧股骨头做标本。4.H.E染色:取出10%福尔马林中保存的股骨头标本,从股骨颈基底锯断,将标本作标记后放入8%甲酸溶液中换液三次,共脱钙两周。脱水。透明。浸蜡。修块,做5μm切片,水浴,铺片,烤片。然后行H.E染色:熔蜡,酒精梯度水化,亚甲兰染色,酸化,返兰,伊红染色,再酒精梯度脱水,透明。然后光学树脂封片。5.组织学观察:显微镜下观察聚甲基丙烯酸甲酯(骨水泥)注射后股骨头内骨水泥-骨组织学形态;每个标本切片取10个低倍视野,对空陷细胞数、成骨细胞数、破骨细胞数及微血管数分别计数。6.统计分析:采用SPSS12.0软件做统计分析。各组数据均以均数±标准差(x±s)表示,做单因素方差分析及各组间的两两比较。结果:骨水泥形态学观察:大体观察所有股骨头外形圆而光滑,关节软骨无剥脱及变性,股骨颈断面可见骨水泥嵌入骨小梁之间。X线下对照组股骨头外形圆,密度无明显变化,骨小梁结构正常,实验组股骨头外形圆,密度有所增加,均匀一致,骨小梁结构完整。在显微镜下,见骨小梁之间充满不染色的均匀一致物质,该物质在切片刀的作用下呈现细细的切纹。该物质内部无正常骨组织内结构。该物质即为注入的骨水泥。骨水泥注入后沿骨髓腔浸润,挤占骨髓腔内空间,骨水泥与正常骨小梁组织成为一种嵌合状态。股骨头内骨组织形态学观察:骨水泥注入股骨头后挤占骨髓腔内空间,术后4周与骨水泥相接触的骨小梁边缘出现骨质破坏,破骨细胞数目增多,同时骨修复过程启动,成骨细胞亦增多,出现新生的类骨质,但在骨小梁内部及与骨水泥接触不甚紧密的骨小梁,结构完整,骨小梁内的骨陷窝未见明显的空虚。位于骨髓腔内的微血管由于与骨水泥接触密切,数目明显减少。术后8周骨小梁边缘的骨质破坏仍然存在,破骨细胞数目继续增多,同时骨修复过程亦同时加强,成骨细胞亦继续增多,但在骨小梁内部及与骨水泥接触不甚紧密的骨小梁依然结构完整,骨小梁内的骨陷窝依然未见明显的空虚。位于骨髓腔内的微血管数目开始逐渐恢复。术后12周骨小梁边缘的骨质破坏明显减少,破骨细胞数目较前两组明显减少,而骨修复过程继续加强,成骨细胞明显增多,骨质增生活跃,骨小梁内部仍旧结构完整,骨小梁内的骨陷窝仍旧未见明显的空虚。位于骨髓腔内的微血管数目明显增多。对照组与空白对照组相比较,股骨头软骨面形态、骨小梁结构基本相同,在4周、8周、12周对照组标本中未见到破骨细胞及成骨细胞增多的现象,微血管数目也未见到明显的变化。统计学处理:空白对照组、阴性对照组4周、8周、12周及实验组4周、8周、12周每低倍视野空陷细胞数两两比较均无差异(P>0.05)。实验组4周、8周、12周每低倍视野成骨细胞数与对照组、阴性对照组4周、8周、12周每低倍视野成骨细胞数之间比较有差异(P<0.05),而对照组、阴性对照组4周、8周、12周成骨细胞数组内两两比较均无差异(P>0.05)。实验组4周、8周的破骨细胞数均与对照组各组及实验组12周的破骨细胞数有差异(P<0.05),而对照组、阴性对照组4周、8周、12周、实验组12周破骨细胞数组内两两比较均无差异(P>0.05)。实验组各时间段的微血管数均与对照组各组的微血管数有差异(P<0.05),而对照组、阴性对照组4周、8周、12周微血管数组内两两比较均无差异(P>0.05)。结论:1.骨水泥注入股骨头后沿骨髓腔浸润,挤占骨髓腔内空间,骨水泥与正常骨小梁组织成为一种嵌合状态。最终形成骨小梁与骨水泥共存的组织学状态。2.股骨头穿刺术对正常股骨头组织无明显影响,是一种安全、有效及微创的手术方法。3.骨水泥注入股骨头后由于化学及热烧伤作用,初期对股骨头内骨髓腔及骨小梁表面造成了一定程度的损伤,导致微血管数减少,影响了股骨头血供,但对骨小梁内部的骨细胞无直接杀伤作用,随着时间的延续,骨水泥所造成的损伤被修复,微血管数目恢复,股骨头的血液供应也得到了恢复。