本發(fā)明涉及動(dòng)物試驗(yàn)領(lǐng)域，具體是一種鎳鈦記憶合金環(huán)抱器用于小鼠長(zhǎng)骨骨折的內(nèi)固定方法。

背景技術(shù)：

為了能夠較好的研究某一因素對(duì)于骨折愈合過(guò)程的影響，首先有必要建立合適的動(dòng)物骨折模型。建立動(dòng)物骨折模型是研究骨折愈合過(guò)程效率最高，效果最好且模擬程度最高的方法。因?yàn)槟承┰隗w實(shí)驗(yàn)或離體實(shí)驗(yàn)，如應(yīng)用基因工程策略使某個(gè)特定基因從體內(nèi)敲除或?qū)⑦^(guò)表達(dá)某因子的細(xì)胞重新放置于體內(nèi)產(chǎn)生高水平表達(dá)產(chǎn)物等研究方式僅適用于動(dòng)物模型，而通過(guò)對(duì)動(dòng)物骨折模型的干預(yù)及相關(guān)分析可以總結(jié)出同樣適用于人類的相關(guān)信息，所以建立理想的動(dòng)物骨折模型是骨折愈合相關(guān)研究的首要任務(wù)。

建立動(dòng)物骨折模型的第一步是選擇合適的動(dòng)物，需要考慮諸多重要的因素，包括動(dòng)物與人體在解剖學(xué)結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能的相似性，飼養(yǎng)周期，對(duì)干預(yù)方式的敏感性、穩(wěn)定性及可控性。同時(shí)，研究成本亦需要納入考慮范疇。小鼠、大鼠、兔、狗、貓、綿羊、馬等哺乳動(dòng)物均可作為研究平臺(tái)，而其中小鼠具有飼養(yǎng)周期短，繁殖量大，穩(wěn)定性、可控性好且適合建立基因敲除及穩(wěn)定表達(dá)模型等優(yōu)點(diǎn)，因此小鼠是較為理想的選擇。另外，在臨床實(shí)踐中，發(fā)生于長(zhǎng)骨骨干的橫形骨折最為常見(jiàn)，且此類骨折較其他類型骨折更容易實(shí)現(xiàn)良好的復(fù)位及固定，因此動(dòng)物骨折模型多選擇長(zhǎng)骨骨干的橫形骨折。

骨折后選擇何種固定方式亦是成功建立骨折模型的關(guān)鍵，目前國(guó)內(nèi)外多數(shù)骨折愈合相關(guān)研究采用注射器針頭模擬髓內(nèi)針固定的方式進(jìn)行骨折固定，優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，易于上手，且小鼠骨皮質(zhì)薄，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)斷端應(yīng)用鋼板螺釘?shù)炔牧?，但無(wú)論是實(shí)施開(kāi)放性骨折或是閉合性骨折，在固定后均難以避免骨折處的旋轉(zhuǎn)移位和髓內(nèi)針移位，這極大影響了骨折固定的穩(wěn)定性并直接造成骨折愈合研究各組或各個(gè)樣本間的一致性較差。而針對(duì)這一問(wèn)題，目前尚無(wú)有效的改良或改進(jìn)方法，主要靠研究者提高手術(shù)技巧和熟練程度，以及增加樣本量，篩選出一致性較好的個(gè)體納入研究。

綜上，動(dòng)物骨折模型用于骨折愈合研究，特別是應(yīng)用廣泛的小鼠長(zhǎng)骨橫形骨折模型，需要解決的問(wèn)題主要是骨折愈合模型的一致性。一致性體現(xiàn)在模型隨重復(fù)數(shù)量、觀察時(shí)間變化而保持原有狀態(tài)的程度，因此如能設(shè)計(jì)一種固定器取代髓內(nèi)針，并能獲得較好的模型一致性，則對(duì)骨折愈合研究具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種鎳鈦記憶合金微型環(huán)抱器對(duì)小鼠股骨橫形骨折進(jìn)行內(nèi)固定，應(yīng)用于骨折愈合相關(guān)研究，能夠解決研究各組或各個(gè)樣本間的骨折愈合一致性較差的問(wèn)題，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種鎳鈦記憶合金環(huán)抱器用于小鼠長(zhǎng)骨骨折的內(nèi)固定方法，具體步驟如下：

(1)選多個(gè)小鼠的股骨標(biāo)本，雌性和雄性的數(shù)量相同，用游標(biāo)卡尺對(duì)股骨各部位進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量，同時(shí)觀察各部位的切跡和形狀差異，為內(nèi)固定器的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)；

(2)根據(jù)前期測(cè)量的數(shù)據(jù)，用三維軟件設(shè)計(jì)出微型環(huán)抱器的樣圖，然后采用鎳鈦記憶合金材料進(jìn)行鑄模，生成微型環(huán)抱器；

(3)微型環(huán)抱器生成后，根據(jù)成品選擇合適的手術(shù)入路及內(nèi)固定器安裝方式，選取多個(gè)上述的小鼠進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，熟練操作骨折手術(shù)及內(nèi)固定器植入手術(shù)；

(4)設(shè)立實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組小鼠，分別建立股骨橫形骨折模型，采用相同的手術(shù)入路，實(shí)驗(yàn)組用微型環(huán)抱器進(jìn)行固定牢靠，對(duì)照組采用常規(guī)注射器針頭髓內(nèi)針固定，手術(shù)后7天、14天、21天、28天、35天分別進(jìn)行X線、Micro-CT掃描及三維重建分析，觀察小鼠骨痂骨折線、骨密度和骨量指標(biāo)，并在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集股骨骨折樣本進(jìn)行組織形態(tài)學(xué)和生物力學(xué)測(cè)試；

(5)通過(guò)比較兩組小鼠在評(píng)價(jià)骨折愈合及骨折模型一致性的指標(biāo)結(jié)果，判斷鎳鈦記憶合金微型環(huán)抱器的效果。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述小鼠的周齡為11～13周。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的內(nèi)固定器械材料為鎳鐵記憶合金，它在不同溫度下具有不同的結(jié)構(gòu)相使其在低溫狀態(tài)下可任意塑性，形變量可達(dá)8％。當(dāng)溫度升高到某一臨界溫度時(shí)，形狀記憶合金立即回復(fù)到以前的幾何形狀，并產(chǎn)生恢復(fù)力和位移。除形狀記憶外此合金還具有良好的生物力學(xué)性能，超彈性性能，和高阻尼性能，這使其在骨折內(nèi)固定方面顯示出極大的優(yōu)越性。原形狀的記憶恢復(fù)特征，可產(chǎn)生持續(xù)加壓性，使骨折固定變得更加穩(wěn)定，具有形狀記憶效應(yīng)的齒臂緊密環(huán)抱固定骨折兩端，其鋸齒能較好地控制骨折端的旋轉(zhuǎn)及彎曲運(yùn)動(dòng)，持續(xù)的合抱力使固定牢固可靠，不影響骨膜的生長(zhǎng)，對(duì)骨膜和髓腔的血供干擾小。

附圖說(shuō)明

圖1-3為小鼠股骨和脛骨部位的數(shù)據(jù)測(cè)量圖。

圖4為微型環(huán)抱器的樣品圖。

圖5為小鼠手術(shù)后的X線圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例中，鎳鈦記憶合金環(huán)抱器用于小鼠長(zhǎng)骨骨折的內(nèi)固定步驟：

1)選取12例12周齡C57小鼠(雌雄各6例)的股骨標(biāo)本，應(yīng)用游標(biāo)卡尺對(duì)股骨各部位進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量，如圖1-3，同時(shí)觀察各部位的切跡和形狀差異，為內(nèi)固定器的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)；

2)根據(jù)前期測(cè)量的數(shù)據(jù)，利用CAD軟件和3D軟件定制設(shè)計(jì)微型環(huán)抱器的草圖，利用CAD軟件鑄模；

3)環(huán)抱器生產(chǎn)完成后，根據(jù)成品選擇合適的手術(shù)入路及內(nèi)固定器安裝方法，選取8-10只12周齡C57小鼠進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，熟練操作骨折手術(shù)及內(nèi)固定器植入流程；

4)設(shè)立實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組小鼠，分別建立股骨橫形骨折模型，采用相同的手術(shù)入路，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)用微型環(huán)抱器進(jìn)行固定，對(duì)照組采用常規(guī)注射器針頭髓內(nèi)針固定，術(shù)后7天、14天、21天、28天、35天分別進(jìn)行X線、Micro-CT掃描及三維重建分析，觀察小鼠骨痂骨折線，骨密度，骨量等指標(biāo)，并于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集股骨骨折樣本進(jìn)行組織形態(tài)學(xué)和生物力學(xué)測(cè)試。

其中，將環(huán)抱器在小鼠長(zhǎng)骨骨折處固定的具體步驟如下：

(1)術(shù)前準(zhǔn)備：核對(duì)小鼠編號(hào)，腹腔注射1％戊巴比妥鈉(10mg/kg)，待小鼠意識(shí)喪失，肌肉松弛，將小鼠右側(cè)股骨外側(cè)皮膚表面體毛刮除；超凈工作臺(tái)上墊泡沫塾緩沖，覆蓋無(wú)菌棉墊、小鼠取左側(cè)臥位，暴露右側(cè)股骨外側(cè)操作區(qū)；75％酒精常規(guī)消毒3次，范圍上至腹股溝、下至腳趾，無(wú)菌紗布中央剪一直徑為1.5cm孔洞，覆蓋操作區(qū)；將環(huán)抱器置于無(wú)菌冰鹽水(0-4℃)中備用。

(2)手術(shù)操作：小鼠右側(cè)股骨后外側(cè)用11號(hào)圓刀片沿股骨縱軸作1cm長(zhǎng)皮膚切口，沿股四頭肌肌間隙向內(nèi)側(cè)鈍性分離，注意輕柔操作，將軟組織損傷控制在最小水平，暴露股骨，右手持線剪于股骨干中段橫行剪開(kāi)，動(dòng)作迅速，保證骨折斷端整齊，然后用撐開(kāi)鉗充分撐開(kāi)環(huán)抱臂，持鉗將骨折斷端復(fù)位對(duì)齊，再將環(huán)抱器置于骨折斷端，保證環(huán)抱臂均勻固定骨折四周，用40℃溫?zé)釤o(wú)菌鹽水紗布熱敷1min，使得環(huán)抱器形狀復(fù)原，環(huán)抱臂緊緊抓持?jǐn)喽松舷拢孕屑訅?，使得固定牢靠。模型建立成功后用無(wú)菌生理鹽水沖洗術(shù)區(qū)，75％酒精消毒皮膚，用4-0絲線間斷縫合皮膚切口，移除孔巾。

(2)術(shù)后處理：X線照相拍攝右側(cè)股骨正側(cè)位片觀察，將小鼠放入保溫箱中復(fù)蘇，并在飲用水中添加?jì)雰河脤?duì)乙酰氨基酚混懸滴劑(泰諾林)3天，及青霉素160萬(wàn)單位肌肉注射3天，用于術(shù)后鎮(zhèn)痛和消炎。

通過(guò)比較二組小鼠在上述評(píng)價(jià)骨折愈合及骨折模型一致性的指標(biāo)結(jié)果，確定鎳鈦記憶合金微型環(huán)抱器作為內(nèi)固定器可解決傳統(tǒng)髓內(nèi)針固定導(dǎo)致的骨折愈合一致性較差的問(wèn)題。

本發(fā)明中使用的微型環(huán)抱器如圖4所示。將微型環(huán)抱器植入小鼠的股骨上，手術(shù)后進(jìn)行X線掃描，掃描后的結(jié)果如圖5所示。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。