现代交通事故及其他各种意外所致的损伤常导致严重的骨缺损,目前大段骨缺损常用的治疗方法为同种异体骨移植、带血管自体骨移植。前者结构性支架作用好,但成骨能力差;后者可快速愈合,但骨移植成活后有时因强度不够易发生骨折。如何突破长骨大段骨缺损的修复与重建这一瓶颈难题,需要我们进一步探索。第一部分同种异体骨复合自体骨修复大段骨缺损的探索性研究目的通过探索性研究,选择异体骨的选材部位、造模部位、合适的手术入路、手术方法、固定方法、实验分组等,为下一步研究提供依据。方法分组方法为实验组:同种异体骨复合带血管自体骨;对照组:空白组(尺桡骨双缺损)、单纯异体骨移植组、单纯带血管自体骨组。手术方法,方法一:对侧取带血管自体骨移植复合同种异体骨;方法二:同侧带血管自体骨转移后复合同种异体骨。固定方法:九孔钢板内固定、外固定架固定。结果经探索研究表明,对照组应用单纯异体骨移植对比性好,同侧转移的手术方法安全易行,外固定架固定效果良好。结论采用带血管自体骨复合同种异体骨组为实验组,同种异体骨移植组为对照组进行对比实验,为一种可行有效的研究方法;手术方式采用较为安全易行的同侧带血管尺骨转移;外固定架固定。第二部分异体骨的制备目的设计制造出适用于实验的6cmC形开槽大段异体骨,在保持同种异体骨强度的同时降低免疫源性。方法处死后无菌条件取山羊桡骨,彻底剥除骨膜等软组织,按照前期解剖预定部位截取大于6cm桡骨干,沿桡骨纵轴开槽去除骨髓;25%,50%,75%梯度酒精,20℃脱脂4h, 20℃蒸馏水洗涤三次;采用钴60γ线照射(20kGy,12小时);4℃冰箱预冷12h,转入-80℃冷冻箱内保存备用。结果经过对尺骨测量,尺骨最大直径处平均值为0.65-0.75cm,以此为参考沿桡骨纵轴开槽,可使异体骨与自体骨结合紧密、稳固镶嵌。经脱脂、辐照、深冷冻等去免疫源性处理后外形及强度无明显改变。结论经塑形、处理,成功制备适用于本实验的植骨材料。第三部分同种异体骨复合带血管自体骨移植修复大段骨缺损的实验研究目的研究同种异体骨与带血管自体骨镶嵌式复合骨移植修复6cm大段骨缺损的效果。方法实验动物雌雄不限,随机分组,健康6月龄山羊24只,每组12只,在尺桡骨中段建立缺损动物模型。实验组:将自体截取的带血管蒂尺骨与同种异体骨镶嵌后,嵌插入桡骨缺损处,用外固定架加石膏固定。对照组:仅将同种异体骨植入骨缺损区,同法固定。术后、12、24周分别行X线片、Micro-CT及组织学观察。结果X线显示实验组较同时期对照组新骨形成明显,第24周时,实验组骨缺损愈合良好,对照组骨缺损处仅植骨两端愈合,同种异体骨中部吸收明显。Micro-CT重建显示,在实验组可见骨缺损区远近端已完全修复,骨性连接,植入异体骨与带血管自体骨间形成大量新生骨,自体骨与异体骨形成新的管状骨和髓腔,对照组缺损区异体骨骨密度下降,吸收明显。组织学观察:实验组较同期对照组成骨活动显著。实验组骨缺损远近端及中间部均有不同程度的新骨爬行替代,而对照组异体骨吸收明显,新骨形成很少。结论同种异体骨复合带血管自体骨移植修复6cm长骨骨缺损效果良好,带血管自体骨在快速愈合的同时能促进大段同种异体骨的爬行替代过程,加快骨折愈合。同种异体骨移植为带血管自体骨移植提供了良好的力学支撑,但大段异体骨移植后的爬行替代往往在移植骨与宿主骨的结合部,移植物很难吸收而被新骨替代。本研究将同种异体骨复合带血管自体骨移植,以嵌合在异体骨中间的自体骨为活化中心,快速愈合的自体骨可为包绕的异体骨提供良好的活化环境。带血管自体骨向异体骨的横向爬行替代与两端宿主骨向异体骨纵向的爬行替代共同构建成一个立体的活化环境。本研究以山羊为实验对象,修复6cm的长骨干骨缺损,该缺损几乎达桡骨全长,两断端贴近上下关节,并首次使用Micro-CT重建技术,并与传统的影像学和组织学相互呼应,共同显示复合骨移植后修复大段骨缺损的良好效果。本研究创新的设计和结果尚未见报道。综上所述,本课题通过早期探索确立了合理的实验方案,在制备适用的同种异体骨后,选择同种异体骨移植和带血管自体骨复合移植,成功修复6cm几乎达长骨干全长的大段骨缺损,为今后合适的临床适应症提供了科学的实验依据。