1990年,全球总共有1,660,000患者发生髋部骨折,通过对髋部骨折的流行病学预测,估计到2050年这个数字将上升到6,260,000。股骨颈骨折在临床上也非常常见,约占全身骨折的3.58％,髋部骨折的53％。由于股骨颈位置深,解剖结构和生物力学都非常特殊,股骨颈骨折后容易损伤头、颈的血运,使股骨头血供减少,使骨折不易愈合,且容易发生股骨头缺血性坏死,据文献报道股骨颈骨折后,继发骨不连的发病率为20％,继发股骨头缺血性坏死的发病率达22％。本课题以股骨颈骨折为研究对象,在骨折解剖复位和坚强内固定基础之上,结合组织工程学研究,将组织工程与骨折内固定相结合,通过中空钉-rh-VEGF定向释放体系治疗犬股骨颈骨折,为临床治疗股骨颈骨折进行初步尝试和探索性实验研究。　　 1、研究目的:　　 ①根据狗股骨近端的几何参数、常用中空钉的材料学参数进行改良中空钉的设计以及其力学强度的验证,为中空钉的改良设计提供合理的力学稳定性证据。　　 ②建立犬股骨颈骨折的动物实验模型,观察改良中空钉-rh-VEGF缓释系统在股骨颈骨折治疗中的应用,为治疗股骨颈骨折进行初步尝试和探索性实验研究。　　 2、研究方法:　　 ①在普通螺钉设计的基础上,根据犬的股骨近端几何参数进行改良中空钉的设计,并对其进行三点折弯力学实验,与常规中空钉力学强度作对比。　　 ②选用健康成年雄性杂种犬6只,体重于20-25kg范围内,均采用手术方法于头下凿断股骨颈,造成双侧股骨颈移位骨折模型,对照侧采用改良中空钉内固定、实验侧采用改良中空钉内固定复合可注射rh-VEGF缓释载体,实验动物分别在3、6、12周,通过X线摄片、放射性核素骨扫描对其骨折端愈合程度进行定性、定量观察,最后于12周全部处死取材,并对股骨近端进行生物力学检测,骨折部位大体组织病理学等方法观察股骨颈骨折愈合结果,将观察指标进行统计分析(采用计量资料配对t检验,α取0.05),客观评价改良中空钉内固定复合可注射rh-VEGF缓释载体治疗股骨颈骨折的疗效。　　 3、结果:　　 ①改良中空钉的三点折弯实验改良组与常规组无显著性差异,力学强度一致。　　 ②6只实验犬股骨颈骨折全部愈合,X线检查3周时骨折线模糊,6周骨折已基本消失,12周时骨折完全愈合,头内骨小梁清晰,密度正常,均无坏死表现,分别请放射科2位医师单盲对比全部犬实验侧及对照侧骨折愈合情况,一致认为实验侧优于对照侧。　　 ③从获取标本的股骨颈断面上观察,实验组较对照组愈合良好。　　 ④术后3周双侧股骨头血供开始恢复,且实验侧股骨头血供恢复及骨组织修复过程快。两组代谢常数的总体变化趋势是术后从3周到6周ki升高,到12周显著下降,并且低于3周水平。术后3,6周实验侧代谢常数ki值大于对照侧,差异显著(P<0.05),。且对照侧于6周出现最大值,此时对照侧代谢常数ki大于实验侧,差异显著(P<0.05),而而12周实验组ki大于对照侧ki,但是两组差异不显著(p>0.05)。　　 ⑤生物力学检测显示实验组强度和极限载荷高于对照组。　　 ⑥对生物力学检测结果和核素骨扫描结果进行线性回归分析显示,股骨近端的刚度(stiffness)分别与术后3周和6周骨折部位ROI的代谢常数(ki)线性相关(p<0.05),与12周的ki无线性关系。股骨近端的极限载荷分别与术后3周和6周骨折部位ROI的代谢常数ki无线性关系,而与12周的代谢常数呈线性关系(p<0.05)。　　 ⑦组织学观察发现实验侧股骨颈修复过程快,术后6周可见大量新生骨小梁,小梁间纤维母细胞和成骨细胞已减少,骨髓接近正常。而对照侧小梁间仍有大量纤维母细胞及成骨细胞增生,至12周骨小梁恢复正常。　　 4、结论:中空钉-rh-VEGF定向释放系统的设计思路是可行的,该系统既能完成骨折端加压,达到坚强的内固定,又能向骨折端输注缓释生长因子,有利于促进骨折早期愈合,为此法应用于临床提供了实验依据。