（康复医学与理疗学专业论文）微米中药功能衬材对家兔骨折愈合的影响.pdf

硕士学位论文 1 1 1 1 11 1i i i iuli ii i1iil y 17 7 0 2 2 2 微米中药功能衬材对家免骨折愈合的影响 硕士研究生：曾庆 指导教师：黄国志教授 梁东辉教授i 、7 0 ，t 。了 l ， 摘要 【背景】 骨折是临床上的常见病多发病，骨折愈合是一个极其复杂的骨组织再生修 复过程，受到全身和局部许多因素的影响和调节。约5 1 0 的骨折由于各种 原因发生延迟愈合或不愈合，严重影响人们的生存质量。如何加速骨折愈合， 提高愈合质量一直是医学界共同关注的重大课题之一。 中药外治法是指运用非口服药物刺激经络、穴位、皮肤、粘膜、肌肉、筋 骨等以达到防病治病目的的一种传统医学疗法。中药外治法治疗骨折，历史悠 久，疗效显著。目前已被研究证实的作用机制主要有如下几方面：改善血液循 环；促进血肿的吸收和机化；增加胶原的合成：促进钙盐沉积；增加细胞数量、 促进细胞活性；调节内分泌系统；促进骨痂生成，提高骨痂质量；干预骨形成 调节因子的作用；提高微量元素的含量等。 伴随着科技的发展，皮肤给药已成为第三大给药途径，中医在这个领域可 谓独具特色，中药外治的优势在于：药物的作用力直接、集中，能直达病所， 使其病变局部内的药物浓度显著高于血药浓度，故发挥作用充分，奏效迅捷。 且所用药量和副反应远小于内服药。将传统中医外治与现代透皮技术结合，形 成中药透皮治疗系统必将是今后中药外治研究的发展趋势。 目前中药外治骨折的剂型主要有中药加工制成的膏剂、酊剂和现代气压罐 装的喷雾剂等，文献已有报道，但均各自有其不足和局限性。如何选用有效的 方药和采用科学合理的剂型治疗骨折，是中医药现代化发展的趋势。本课题运 中文摘要 用目前中药现代化最前沿的创新成果微纳米中药技术，将中药验方微米化 并与纺织工业重整技术结合，制作成一种新型医用材料微米中药功能衬材。 目的是把复位、固定和局部用药有机地结合起来，除了作为石膏绷带或小央板 固定时的内层衬挚使用外，还具有消炎镇痛，减轻创伤反应，加快组织的修复， 加速骨折愈合及功能恢复的作用。 微米中药是指采用现代高科技与传统炮制技术和制剂技术相结合而研制的 能保持传统中药固有药效学物质基础的粒度为微米级( 平均直径1 5pm ) 的新型 中药。它是中药微米化后的产物，不是一种新的药种。微米中药可大幅度提高 药物的活性和生物利用度，降低用药量，减少毒副作用，与中药现代化的核心 “安全、有效、可控、稳定”息息相关。利用超微粉碎技术制备的中药微米颗 粒，既能保持中药的有效成分不被破坏，同时由于制得的颗粒比表面积增大， 能有效增进药物有效成分的溶出，提高药物的生物利用度；其次它可以提高药 物的靶向性，有助于控制药物在体内的分布等；本研究产品微米中药功能 衬材，既便于给药剂量的标准化、规范化，同时又便于制剂生产工艺、质量控 制的标准化、规范化。这种新型的医用功能复合材料可作为石膏绷带或小央板 固定时的内层衬材使用，使骨折在外固定的基础上，与局部用药有机结合，将 有效地促进骨折愈合及功能的恢复。本实验将从血清生化指标、血液流变学指 标、x 线及组织形态学四个方面探讨微米中药功能衬材对家兔骨折愈合的影响。 【目的】 研究微米中药功能衬材对家兔骨折愈合的影响，为其临床应用和成果转化 提供依据。 【方法】 1 实验分组和模型制作：2 4 只普通级雄性新西兰兔随机分为4 组：微米组、中 药对照组、衬材对照组和模型对照组，每组6 只。参照柴本甫造模方法，将全 部家兔造成右侧桡骨中段骨缺损骨折模型。 n 硕士学位论文 2 衬材制作：利用高能球磨法制备微米三七粉，加入冰片等其它药物，结合纺织 工业的重整技术制作出微米中药功能衬材。 3 处理方式：所有家兔均造模成功，微米组给予外敷微米中药功能衬材后加石膏 外固定，中药对照组给予外敷普通中药功能衬材后加石膏外固定，衬材对照组 给予外敷普通衬材( 无中药) 后加石膏外固定，模型对照组不予任何治疗。每周换 1 次衬材，连续观察6 周。 4 指标检测方式：三七粉微米化前后在扫描电镜下行粒径对比；于造模前和造模 后第2 ，4 ，6 周行血清碱性磷酸酶活性，血钙、血磷浓度及血液流变学指标( 全 血高切、中切、低切粘度及血浆粘度) 的检测；造模后第2 ，4 ，6 周各组x 射 线下观察骨折愈合情况，并行外骨痂和骨痂线模糊程度评分；造模后第6 周术 将所有家兔处死，以骨折断端为中心0 5 c m 为取样部位，行脱钙固定、脱水及石 蜡包埋后，连续切片，行苏木精一伊红染色( h e 染色) ，光学显微镜下观察骨折 区修复情况。 【统计学方法】 实验数据计量资料以均数标准差( 灵s ) 表示。采用s p s s l 3 0 软件进行 统计分析。多组间计量资料比较使用单因素方差分析( o n e w a ya n o v a 方法) ， 组内不同时间点的血清碱性磷酸酶活性、血钙、血磷浓度、血液流变学指标( 全 血高切、中切、低切粘度及血浆粘度) 及外骨痂和骨痂线模糊程度评分比较采 用重复测量的方差分析。检验标准a 定为0 0 5 。 【结果】 1 血清生化指标检测：结果显示组问家兔的血清碱性磷酸酶活性、血钙含量、 血磷含量在骨折愈合过程的不同时间点中均存在显著差异( f 值分别为3 1 4 7 ， 3 4 2 7 和6 4 5 2 ，p 值分别为0 0 4 8 ，0 0 3 7 和0 0 0 3 ) ，造模后第2 周微米组血清碱 性磷酸酶活性值达到高峰，和模型对照组、中药对照组比较均存在显著差异俨 中文摘要 值分别为0 0 0 1 ，0 0 0 0 ) ；微米组血钙含量和模型对照组、中药对照组比较均存 在显著差异俨值分别为0 0 0 1 ，0 0 0 2 ) ；4 组动物血磷值均有所降低，微米组血 磷含量和模型对照组比较存在显著差异( 尸= o 0 4 2 ) 。造模后第4 周各组血钙含量 丌始下降，其中微米组下降较多，和模型对照组、中药对照组比较均存在显著 差异( 尸值均为o o o o ) ；血磷值开始升高，其中微米组尤为明显，微米组和模型 对照组、中药对照组比较均存在显著差异( p 值分别为0 0 0 2 ，0 0 4 8 ) 。造模后第 6 周微米组血清碱性磷酸酶活性及血钙含量均降至正常值附近，微米组血清碱性 磷酸酶活性及血钙含量和模型对照组、中药对照组比较均存在显著差异( 尸 0 0 5 ) 。 2 血液流变学指标检测：微米组几乎所有指标均低于对照组，第2 周时微米组 全血低切粘度、全血高切粘度及血浆粘度和模型对照组相比存在显著差异( 尸值 分别为0 0 0 0 ，o 0 1 7 ，0 0 0 0 ) ；第4 周时微米组四个指标和模型对照组相比存在 显著差异俨= 0 0 0 0 ) ，微米组全血低切粘度、血浆粘度与中药对照组比较存在显 著差异( p 值分别为0 0 0 0 ，0 0 0 1 ) ；第6 周时微米组四个指标和模型对照组相比 存在显著差异( 尸= 0 0 0 0 ) ，微米组全血低切粘度、血浆粘度与中药对照组比较存 在显著差异( 尸值分别为0 0 0 1 ，o 0 3 6 ) 。 3 x 射线检查及外骨痂和骨折线模糊程度评分：造模后第6 周显示微米组外骨痂 接近完全吸收，骨折处皮质骨密度接近正常皮质骨，骨髓腔完全再通；中药对 照组骨折线消失，外骨痂丌始吸收，骨髓腔仍未通；模型对照组中有出现断端 硬化不愈合现象。外骨痂和骨折线模糊程度评分结果显示造模后第2 周时衬材 对照组和模型对照组比较无显著差异( 尸= 0 819 ) ，微米组和模型对照组比较存在 显著差异伊= 0 0 0 1 ) ；造模后第4 周时衬材对照组和模型对照组比较无显著差异 ( 尸= 0 7 7 8 ) ，微米组和模型对照组比较存在显著差异( p = o 0 0 0 ) ，微米组与中药 硕士学位论文 对照组比较存在显著差异( p = 0 0 1 0 ) , 造模后第6 周时衬材对照组和模型对照组 比较无显著差异俨- o 2 9 3 ) ，微米组和模型对照组、中药对照组比较均存在显著 差异( p 值分别为0 0 0 0 ，0 0 2 7 ) 。 4 组织形态学：造模后第6 周时，微米组骨折端小梁间血管扩张，数目较多，软 骨内成骨完成，可见大量成骨细胞，编织骨开始塑形，骨髓腔再通；中药对照 组可见编织骨、软骨细胞和软骨内成骨共存，断端内、外骨痂相连，骨髓腔未 再通；而同期衬材对照组和模型对照组骨小梁较细，小梁间血管较少，断端内、 外骨痂大多尚未相连，骨髓腔未再通。 【结论】 微米中药功能衬材能改善组织微循环，增加碱性磷酸酶的活性，降低血钙水 平，升高血磷和钙磷乘积，加速成骨细胞增生，促进骨痂形成，具有促进骨折 愈合的作用且强于普通中药功能衬材。 关键词：微米中药；功能衬材；家兔；骨折 v 硕士学位论文 e f f e c t so fm i c r o nt r a d i t i o n a lc h i n e s e 1 p o ll l m e l l i c i n ei u n c t i o n a ll i n l n gm a t e r i a l0 n f r a c t ur ehe a l i n g i nr a b b i t s n a m e ：z e n gq i n g s u p e r v i so r ：p r o f h u a n gg u o - z h i p r o f li a n gd o n g h u i a b s t r a c t b a c k g r o u n d f r a c t u r ei sak i n do fc l i n i c a l l yf r e q u e n t l y o c c u r r i n gd i s e a s e f r a c t u r eh e a l i n gi s a l le x t r e m e l yc o m p l e xp r o c e s so fb o n er e g e n e r a t i o na n dr e p a i r , u n d e rt h ei n f l u e n c e a n dr e g u l a t i o no fan u m b e ro fs y s t e m i ca n dl o c a lf a c t o r s a b o u t5 t o10 o f f r a c t u r e so c c u rd e l a y e du n i o no rd i s u n i o nf o rv a r i o u sr e a s o n s ，a ss e r i o u s l ya f f e c t s p e o p l e sq u a l i t yo fl i f e h o wt oa c c e l e r a t ef r a c t u r eh e a l i n ga n dh o w t oi m p r o v et h e h e a l i n gq u a l i t yh a v eb e e no n eo fm a j o rt o p i c st h a tm e d i c a lc o m m u n i t ya r ew o r k i n g t o g e t h e rt of o c u so n e x t e r n a lt r e a t m e n tw i t ht r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n ei sat r a d i t i o n a lm e d i c i n e t h e r a p yt h a tc o u l du s en o n o r a ld r u g ss t i m u l a t i n gm e r i d i a n s ，a e u p o i n t s ，s k i n ，m u c o s a ， m u s c l e ，b o n e s ，e t c t oa c h i e v et h ep u r p o s eo fp r e v e n t i n ga n dc u r i n gd i s e a s e s e x t e r n a l t r e a t m e n tw i t ht r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n eo nf r a c t u r e sh a sal o n gh i s t o r ya n d s i g n i f i c a n te f f e c t a tp r e s e n tt h em a i nm e c h a n i s mc o n f i r m e db yr e s e a r c h e si n c l u d e s t h ef o l l o w i n ga s p e c t s ：i m p r o v i n gb l o o dc i r c u l a t i o n ；p r o m o t i n gh e m a t o m aa b s o r p t i o n a n d o r g a n i z a t i o n ；i n c r e a s i n gc o l l a g e ns y n t h e s i s ；p r o m o t i n g c a l c i u md e p o s i t i o n ； i n c r e a s i n gt h en u m b e ro fc e l l sa n dp r o m o t i n gc e l la c t i v i t y ；r e g u l a t i n ge n d o c r i n e s y s t e m ；p r o m o t i n gc a l l u sf o r m a t i o na n di m p r o v i n gt h eq u a l i t yo fc a l l u s ；i n t e r v e n t i n g t h ee f f e c to fr e g u l a t o r yf a c t o r so fb o n ef o r m a t i o n ；i m p r o v i n gt h ec o n t e n to ft r a c e a b s t r a c t e l e m e n t s ，e t c a l o n gw i t ht e c h n o l o g yd e v e l o p m e n t ，t r a n s d e r m a ld r u gd e l i v e r yh a sb e c o m et h e t h i r dl a r g e s tr o u t eo fa d m i n i s t r a t i o n t r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n ec a nb ed e s c r i b e d a su n i q u ei nt h i sf i e l d a d v a n t a g e so fe x t e r n a lt r e a t m e n tw i t ht r a d i t i o n a lc h i n e s e m e d i c i n ea r et h a tt h ee f f e c to fd r u gi sd i r e c ta n df o c u s e da n da b l et od i r e c tt h ed i s e a s e t om a k ed m gc o n c e n t r a t i o nw i t h i nt h el o c a ll e s i o ns i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nb l o o d d r u gl e v e ls ot h a td r u g sp l a yaf u l lr o l ea n dh a v ear a p i de f f e c ta n dt h ed o s a g ea n d s i d ee f f e c t sa r em u c hl e s st h a nt h o s eo fo r a lm e d i c i n e t r a n s d e r m a lt h e r a p e u t i c s y s t e mo ft r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n et h a tc o n b i n e st r a d i t i o n a le x t e r n a lt r e a t m e n t w i t ht r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n ew i t hm o d e mt r a n s d e r m a lt e c h n o l o g yw i l lb et h e d e v e l o p m e n tt r e n d o fr e s e a r c ho ne x t e r n a lt r e a t m e n tw i t ht r a d i t i o n a lc h i n e s e m e d i c i n ei nt h ef u t u r e a tp r e s e n td o s a g ef o r m so fe x t e r n a lt r e a t m e n tw i t ht r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n e o nf r a c t u r ea r em a i n l ys l u r r y ，t i n c t u r ea n da i rp r e s s u r e - c a n n e dn e b u l at h a ta r em a d e b yt r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n e ，a s i s r e p o r t e di n l i t e r a t u r e s b u tt h e ya l lh a v e s h o r t c o m i n g sa n dl i m i t a t i o n s h o wt oc h o o s eav a l i dp r e s c r i p t i o na n du s es c i e n t i f i c a n dr a t i o n a l d o s a g ef o r m sf o r f r a c t u r e h a i l i n g i st h ed e v e l o p m e n tt r e n do f m o d e m i z a t i o no ft r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n e t h es u b j e c tw i l lc o n b i n et h em o s t c u t t i n g e d g ei n n o v a t i o n a lo u t c o m eo fm o d e r n i z a t i o no ft r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n e _ m i c r o na n dn a n om e d i c i n et e c h n o l o g yw i t hr e s t r u c t u r i n gt e c h n o l o g yo ft e x t i l e i n d u s t r ya n dc r e a t ean e wt y p eo fm e d i c a lm a t e r i a l 1 t l i c r o n t r a d i t i o n a lc h i n e s e m e d i c i n ef u n c t i o n a ll i n i n gm a t e r i a l ，i no r d e rt oc o n b i n er e p o s i t i o n ，f i x a t i o nw i t hl o c a l a p p l i c a t i o no r g a n i c a l l y m i c r o nt r a d i t i o n a l c h i n e s em e d i c i n ef u n c t i o n a l l i n i n g m a t e r i a li sn o to n l yu s e da sp l a s t e rb a n d a g eo ri n n e rl i n e rw h e n s p l i n t a g e ，b u ta l s oh a s t h er o l eo fe l i m i n a t i n gi n f l a m m a t i o na n da n a l g e s i aa n dr e d u c i n gt r a u m ar e s p o n s ea n d a c c e l e r a t i n gt i s s u er e p a i ra n df r a c t u r eh e a l i n ga n df u n c t i o n a lr e c o v e r y m i c r o n - m e d i c i n ei san e wm e d i c i n ew h o s ep a r t i c l es i z ei sm i c r o nl e v e l ( a v e r a g e d i a m e t e r s l5 p m ) c o m b i n i n gm o d e mt e c h n o l o g yw i t ht r a d i t i o n a lp r o c e s s i n gt e c h n i q u e s a n dp r e p a r a t i o nt e c h n i q u e s ，m a i n t a i n i n gi n h e r e n tm a t e r i a lb a s i so fp h a r m a c o d y n a m i c s o ft r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n e i ti st h ep r o d u c to ft r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n ew i t h 硕士学位论文 m i c r o n - t e c h n o l o g y , n o tan e wd r u gs p e c i e s m i c r o n m e d i c i n ec a ng r e a t l yi m p r o v e d r u ga c t i v i t ya n db i o a v a i l a b i l i t ya n dr e d u c ed o s a g ea n ds i d ee f f e c t s ，w h i c hi sc l o s e l y r e l a t e d 诵t ht h ec o r eo fm o d e m i z a t i o no ft r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n e “s a f e ，e f f e c t i v e ， c o n t r o l l a b l e ，a n ds t a b i l i t y ”f i r s to fa l l ，n o to n l ym i c r o n m e d i c i n ep a r t i c l e sm a d ew i t h u l t r a f i n eg r i n d i n gt e c h n o l o g yc a nk e e pt h ea c t i v ei n g r e d i e n t so ft r a d i t i o n a lc h i n e s e m e d i c i n en o tt ob ed a m a g e d ，b u ta s l oe n h a n c et h ed i s s o l u t i o na c t i v ei n g r e d i e n t so f d r u ge f f e c t i v e l ya n di n c r e a s ed r u gb i o a v a i l a b i l i t yb e c a u s eo fi n c r e a s i n gs u r f a c ea r e a o fp a r t i c l e s s e c o n d l y , i tc a ni m p r o v ed r u gt a r g e t i n gt oh e l pc o n t r o lt h ed i s t r i b u t i o no f d r u g s i n v i v o ；t h i sr e s e a r c hp r o d u c t 一一m i c r o nt r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n e f u n c t i o n a ll i n i n gm a t e r i a l ，i sc o n v e n i e n tf o rn o to n l yd o s es t a n d a r d i z a t i o nb u ta s l o s t a n d a r d i z a t i o no fm a n u f a c t u r i n gp r o c e s s e sa n dq u a l i t yc o n t r o lo ft h es t a n d a r d t h i s n e wt y p eo fm e d i c a lf u n c t i o nm a t e r i a l sc a nb eu s e da sp l a s t e rb a n d a g eo ri n n e rl i n e r w h e ns p l i n t a g ea n de f f e c t i v e l yp r o m o t ef r a c t u r eh e a l i n ga n df u n c t i o n a lr e c o v e r yb y c o n b i n i n ge x t e r n a lf i x a t i o nw i t hl o c a la p p l i c a t i o no r g a n i c a l l y t h i se x p e r i m e n ti s t o s t u d yt h ee f f e c t so fm i c r o nt r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n ef u n c t i o n a ll i n i n gm a t e r i a lo n t h eh e a l i n go ff r a c t u r ei nr a b b i t sf r o ms e r u mb i o c h e m i c a lp a r a m e t e r s ，h e m o r h e o l o g y , x r a ya n dh i s t o m o r p h o l o g ya s p e c t s o b j e c t i v e t os t u d yt h ee f f e c to fm i c r o nt r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n ef u n c t i o n a ll i n i n g m a t e r i a lo nt h eh e a l i n go ff r a c t u r ei nr a b b i t s ，s oa st oo f f e rt h e o r e t i c a lr e f e r e n c e sf o r c l i n i c a la p p l i c a t i o n sa n dt r a n s f o r m a t i o n m e t h o d s 1 g r o u p sd i v i d i n ga n dm o d e l se s t a b l i s h m e n t ：2 4m a l en e w z e a l a n dw h i t er a b b i t s w e r er a n d o m l yd i v i d e di n t o4g r o u p s ：m i c r o ng r o u p ，t r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n e c o n t r o lg r o u p ，l i n i n gm a t e r i a lc o n t r o lg r o u pa n dm o d e lc o n t r o lg r o u p e a c hg r o u p c o n s i s t e do f6r a b b i t s w i t hc h a ib e n f u sm o d e l i n gm e t h o df o rt h er e f e r e n c e ，a l l r a b b i t sw e r em a d ei n t of r a c t u r em o d e l sw i 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