J Orthop Surg Res：一种显示骨内动脉的猪透明胫骨的生成方法
2022-09-22 医路坦克 MedSci原创
本研究中通过酸碱腐蚀和3D扫描和打印过程产生了显示骨内动脉的透明猪胫骨标本。为进一步研究骨内动脉的解剖特点提供方法学指导，为研究胫骨下段血供的内固定和重建提供理论依据。
由于腿部生理结构的特殊性，胫骨比其他长骨更容易发生开放性骨折和骨不连。目前，胫骨骨折术后骨不连的发生率为7%-12%。这些患者中的大多数无法恢复到受伤前的活动状态，他们血栓形成和肺炎的风险增加，他们经历的康复时间和经济成本比那些没有骨不连的人要长得多。这些结果给患者和社会都带来了巨大的负担。
大量实验结果和临床证据表明，胫骨骨折端血供减少是导致骨折不愈合的重要因素之一。胫骨骨干骨折易损伤骨膜和骨内血管。在骨折固定中，虽然在直视下可以避免残留骨膜血管的再损伤，但由于缺乏有效的观察手段，医源性骨内血管损伤难以避免。因此，明确了解骨内动脉的生理结构，有助于避免内固定时对骨内动脉的损伤，对早期血供重建预防胫骨骨不连具有重要意义。
胫骨的骨内血管主要来源于滋养动脉。在过去的几十年里，一些学者通过对人体标本的解剖或成像研究，总结了骨外滋养动脉的起源和走行。然而，目前还没有更好的方法来清晰直观地显示胫骨内的滋养动脉，也缺乏可用于临床教学的相关可视化模型。在目前的研究中，通过酸碱腐蚀和3D扫描和打印过程产生了显示骨内动脉的透明猪胫骨标本。为进一步研究骨内动脉的解剖特点提供方法学指导，为研究胫骨下段血供的内固定和重建提供理论依据。
图1 胫骨的血流灌注和解剖。小牛标本。B股动脉插管。C初步切除软组织
图2 腐蚀过程。一种外固定支架。B-E 1-4酸腐蚀。滋养动脉的F-j暴露。显微镜下可见K-o血管分支(10×)
图3 a红色箭头为滋养动脉的小孔.。B树脂模具
图4透明胫骨。后面的景色。B侧视图。C前视图。3D模型
图5 胫骨内外动脉的形态。A红色区域为滋养孔的分布范围，蓝色箭头为月国动脉，红色箭头为胫后动脉，绿色箭头为滋养动脉。B绿色箭头为滋养孔，红色箭头为髓动脉干，蓝色箭头为大分支，黄色箭头为小分支
方法：在10头离体家猪带血管的小牛上，显露腘动脉并置管。然后恒压注射铸造剂，固化后初步去除血管周围组织。通过碱腐蚀进一步去除血管周围组织和骨膜，并用外固定器固定胫骨，以保护两端的非腐蚀区。然后交替进行酸腐蚀和冲洗，直到骨内动脉完全暴露。用肉眼和显微镜观察骨内滋养动脉的分布和分支。采用三维(3D)扫描和3D打印填充技术制作保留骨内动脉的透明胫骨标本。
结果：环氧树脂灌流结合酸碱蚀刻成功制作出猪胫骨内动脉铸型标本，骨内动脉清晰可见。3D打印和填充技术成功地制作了保留骨内动脉的透明胫骨标本，并准确地恢复了胫骨的外部形状。滋养动脉孔位于胫骨外侧缘中上1/3附近。滋养动脉进入胫骨后，向前、向内、向下行进一定距离，在髓腔中点附近扭转翻转，分为升支和降支。逆行一段距离后，上行树干发出2-3个分支，下行树干发出2-3个分支。
结论：上述灌注腐蚀法制作的猪骨内动脉铸型标本，为研究骨内动脉的解剖学特征提供了方法学指导，为研究新的内固定方法和重建胫骨下段血供提供了理论依据。
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