Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Y học: Đánh giá tính tương thích sinh học và tác dụng hỗ trợ quá trình liền xương của hợp kim Magie AZ31 phủ hydroxyapatite trên thực nghiệm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Y học "Đánh giá tính tương thích sinh học và tác dụng hỗ trợ quá trình liền xương của hợp kim Magie AZ31 phủ hydroxyapatite trên thực nghiệm" được nghiên cứu với mục tiêu: Đánh giá tính tương thích sinh học của hợp kim Magie (AZ31) phủ HA và tác dụng hỗ trợ quá trình liền xương trên mô hình thực nghiệm. Phương pháp tiến hành nghiên cứu khoa học, hiện đại, đáp ứng theo các tiêu chuẩn công nhận quốc tế như ISO .

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Y học: Đánh giá tính tương thích sinh học và tác dụng hỗ trợ quá trình liền xương của hợp kim Magie AZ31 phủ hydroxyapatite trên thực nghiệm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Y DƯỢC LÂM SÀNG 108 -------------------------------------------------------- LÊ HANH ĐÁNH GIÁ TÍNH TƯƠNG THÍCH SINH HỌC VÀ TÁC DỤNG HỖ TRỢ QUÁ TRÌNH LIỀN XƯƠNG CỦA HỢP KIM MAGIE AZ31 PHỦ HYDROXYAPATITE TRÊN THỰC NGHIỆM Ngành/Chuyên ngành: Ngoại khoa/Chấn Thương Chỉnh Hình và tạo hình Mã số: 9720104 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC Hà Nội – 2023 1
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI VIỆN NGHIÊN CỨU Y DƯỢC LÂM SÀNG 108 Người hướng dẫn khoa học: 1. GS. TSKH. Nguyễn Thế Hoàng 2. TS. Nguyễn Việt Nam Phản biện 1: Phản biện 2: Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp tại: Viện Nghiên cứu Khoa học Y Dược Lâm sàng 108. Vào hồi giờ ngày tháng năm 2023 Có thể tìm hiểu luận án tại: 1. Thư viện Quốc gia Việt Nam 2. Thư viện Viện NCKH Y Dược lâm sàng 108 2
ĐẶT VẤN ĐỀ Sự gia tăng các bệnh lý liên quan đến xương khớp như thoái hóa, thấp khớp, tai nạn lao động, tai nạn thể thao đã và đang thúc đẩy sự phát triển mạnh nền công nghiệp vật liệu nhằm hỗ trợ và phục vụ tốt hơn cho các yêu cầu và kĩ thuật trong chấn thương chỉnh hình, đặc biệt đáp ứng nhu cầu về dụng cụ kết xương bên trong, cấy ghép thay thế xương. Một yêu cầu đặt ra là tạo ra được một loại vật liệu có thể vừa có khả năng đảm bảo chức năng cho việc chỉnh hình xương, nhưng thời gian tồn tại chỉ cần đủ dài để quá trình liền xương hoàn thành và sau đó chúng có khả năng tự phân hủy sau khi xương đã liền do đó không cần phải tháo bỏ phương tiện kết xương. Từ đó, một số loại vật liệu có khả năng tự phân hủy đã ra đời như hợp kim Magie, TiNi. Ở Việt Nam, các nghiên cứu và ứng dụng chế tạo sản phẩm còn chưa nhiều. Xuất phát từ thực tế này, nhóm nghiên cứu chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu “Đánh giá tính tương thích sinh học và tác dụng hỗ trợ quá trình liền xương của hợp kim magie AZ31 phủ Hydroxyapatite trên thực nghiệm” với hai mục tiêu như sau: Mục tiêu 1: Đánh giá khả năng tương thích sinh học của vật liệu cấy ghép Magie AZ31 phủ Hydroxyapatite. Mục tiêu 2: Đánh giá tác dụng hỗ trợ quá trình liền xương của vật liệu cấy ghép Magie AZ31 phủ Hydroxyapatite. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và những đóng góp mới của đề tài: - Đề tài đánh giá tính tương thích sinh học của hợp kim Magie (AZ31) phủ HA và tác dụng hỗ trợ quá trình liền xương trên mô hình thực nghiệm. Phương pháp tiến hành nghiên cứu khoa học, hiện đại, đáp ứng theo các tiêu chuẩn công nhận quốc tế như ISO . - Một trong những đóng góp chính của đề tài là khám phá tính năng vượt trội của vật liệu Mg phủ HA bao gồm: khả năng chống ăn mòn, tốc độ phân hủy chậm hơn, và khả năng kích thích hình thành xương mới. 1
- Nghiên cứu đã mở ra một tiền đề cho việc ứng dụng một loại vật liệu mới trong ngành phẫu thuật xương khớp nói riêng cũng như lĩnh vực chăm sóc sức khỏe nói chung. Bố cục luận án: + Luận án có 123 trang bao gồm các phần: đặt vấn đề (2 trang), chương 1: Tổng quan (35 trang), chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu (20 trang), chương 3: Kết quả (34 trang), chương 4: Bàn luận (26 trang), Kết luận (2 trang), Kiến nghị (1 trang). + Luận án có 39 bảng, 30 hình, 3 sơ đồ, 10 phụ lục, sử dụng 133 tài liệu tham khảo (130 tài liệu tiếng Anh, 3 tài liệu tiếng Việt) 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Đặc tính cơ học của hợp kim Magie sử dụng trong ngoại khoa Magie và các hợp kim của nó nổi bật so với các vật liệu sinh học khác vì tính chất cơ học của chúng tương tự như xương. Magnesium có mô đun đàn hồi 45 GPa tương đối gần với mô đun đàn hồi của xương (20 GPa). Trong khi đó, mô đun đàn hồi của các vật liệu sinh học triển vọng khác như Fe, Zn và Ti lần lượt là 211,4; 90; và 120 Gpa. Sự khác biệt nhỏ giữa mô đun đàn hồi của Mg và xương làm giảm đáng kể hiệu ứng che chắn căng thẳng của xương bên trong cơ thể. Khoảng cách giữa các mô đun đàn hồi của vật liệu cấy ghép cao hơn và xương, hiệu ứng che chắn căng thẳng sẽ cao hơn. Hiệu ứng che chắn căng thẳng là giảm kích thước và mật độ xương khi nó được bao quanh bởi một vật liệu cứng hơn. Hơn nữa, tính chất cơ học của Mg và hợp kim của nó vượt trội so với các polyme phân hủy sinh học. Việc kiểm soát sự phân hủy của các polyme đầy hứa hẹn, nhưng hầu hết các polyme đều thiếu độ bền cần thiết để hỗ trợ vị trí cấy ghép. Mặc dù Mg sở hữu các tính chất cơ học lý tưởng cho các ứng dụng y sinh, nhưng nó có một hạn chế về tính toàn vẹn cơ học khi nói đến các ứng dụng thực tế như một cấy ghép. Sự phân hủy nhanh chóng của Mg và hợp kim của nó trong điều kiện sinh lý dẫn đến mất tính toàn vẹn cơ học. Trong ứng dụng chỉnh hình, bộ phận cấy ghép có thể nâng đỡ vị trí cấy ghép cho đến khi lành nhưng trong trường hợp của Mg, sự ăn mòn nhanh chóng dẫn đến mất độ bền cơ học và cuối cùng là sự thất bại của cấy ghép. Sự xuống cấp nhanh chóng có hai lý do: (1) Mg là vật liệu hoạt động trong điều kiện sinh lý và (2) hiện tượng nứt ăn mòn do ứng suất. Vấn đề ăn mòn ứng suất thứ hai có thể được giải quyết hiệu quả bằng cách sửa đổi thiết kế của vật liệu cấy ghép. Để giải quyết vấn đề ăn mòn có một số cách tiếp cận, có thể được nhóm lại thành hai là nhóm sửa đổi bề mặt (chẳng hạn như xử lý hóa học, lớp phủ, anot hóa và nhóm thứ 2 là thay đổi thành phần và/hoặc sửa đổi cấu trúc vi mô đã được phát triển để kiểm 3
soát tốc độ phân hủy của kim loại trong các hệ thống sinh học nhiều nghiên cứu về các hợp kim Mg. Hydroxyapatite (HA) và ý nghĩa của việc phủ HA Hydroxyapatite(HA) là dạng calci phosphat tự nhiên có tính tương thích sinh học cao với tế bào và mô. Ở dạng bột mịn kích thước nano, Calci Nano hydroxyapatite (CNHA) là dạng calci phosphat dễ được cơ thể hấp thụ nhất với tỷ lệ Ca/P trong phân tử đúng như tỷ lệ trong xương và răng. Hydroxyapatite có công thức hóa học là Ca10(PO4)6(OH)2, là thành phần chính của xương và răng người và động vật, chiếm đến 65-70% khối lượng xương và 70-80% trong răng. Hydroxyapatite (HA) nóng chảy ở nhiệt độ 1760oC; sôi ở 2850oC; độ tan trong nước: 0,7 g/l; khối lượng phân tử: 1004,60; khối lượng riêng: 3,156 g/cm³; độ cứng theo thang Mohs: 5. HA là hợp chất bền nhiệt, chỉ bị phân hủy ở khoảng 800 - 1200oC tùy thuộc vào phương pháp điều chế và dạng tồn tại. Ở dạng màng và dạng xốp, HA có thành phần hóa học và đặc tính giống xương tự nhiên, các lỗ xốp liên thông với nhau làm cho các mô sợi, mạch máu dễ dàng xâm nhập. Chính vì vậy mà vật liệu này có tính tương thích sinh học cao với các tế bào mô, có tính dẫn xương tốt, tạo liên kết trực tiếp với xương non dẫn đến sự tái sinh xương nhanh mà không bị cơ thể đào thải. 1.2. Tính tương thích sinh học Tính tương thích sinh học, một trong những đặc điểm quan trọng nhất của vật liệu sinh học, được định nghĩa là “khả năng của vật liệu sinh học thực hiện chức năng mong muốn của nó đối với một liệu pháp y tế, mà không gây ra bất kỳ tác dụng toàn thân hoặc cục bộ không mong muốn nào đối với người nhận hoặc người thụ hưởng liệu pháp đó, nhưng đồng thời tạo ra hiệu suất phù hợp nhất về mặt lâm sàng của liệu pháp đó” hoặc “khả năng của vật liệu thực hiện với phản ứng vật chủ thích hợp trong một tình huống cụ thể”. Do đó, việc đánh giá tính tương đồng sinh học là một yêu cầu cơ bản và cần thiết để phát triển và chấp thuận một loại vật liệu sinh học được sử dụng 4
trong y học. Một loại vật liệu sinh học cần phải đạt được các tiêu chuẩn như được nêu ở trong tiêu chuẩn ISO 10993. Chúng phải không độc hại, không gây huyết khối, không gây ung thư, không gây dị ứng và không gây di truyền để thể hiện phản ứng sinh học thích hợp. Đối với các loại vật liệu sinh học sử dụng cho con người, hiện nay, có rất nhiều các tiêu chuẩn quy định về cách thức đánh giá tính tương đồng sinh học như tiêu chuẩn ISO, các tiêu chuẩn của các quốc gia khác nhau. Song tất cả cũng đều dựa trên các tiêu chí để lựa chọn phương pháp. Tiêu chí thứ nhất là ứng dụng hay mục đích sử dụng của kim loại đó để tạo thành loại dụng cụ hay phương tiện y tế nào. Tiếp đến là khi được chế tạo thì thời gian sử dụng các phương tiện đó trong cơ thể người là bao lâu, có tiếp xúc với cơ quan nào, mức nguy cơ gây hại của vật liệu. Và một tiêu chí quan trọng là nó có đạt được mục đích sử dụng như mong muốn không, ví dụ như có đạt mục đích làm liền xương không… Tổ chức điều hành dụng cụ y tế Cộng đồng chung Châu Âu (EU MDR) hay cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA), cơ quan quản lý thực hành lâm sàng tốt Australia (TGA) đều phân chia các loại thiết bị y tế theo nguy cơ gây hại với sức khỏe con người và quy định về các tiêu chí cần đạt được của thiết bị. 1.3. Các nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến đề tài luận án Các nghiên cứu đánh giá tính tương thích sinh học và khả năng kích thích liền xương của hợp kim Magie phủ HA đã được thực hiện trên thế giới, trong đó, chủ yếu đánh giá khả năng ăn mòn của vật liệu trên in vivo và in vitro, các đáp ứng miễn dịch, độc tính cấp, các phản ứng tạo xương khi vật liệu được cấy ghép vào cơ thể. Các nghiên cứu đã cho thấy nhiều ưu điểm của vật liệu hợp kim Magie, một số ít sản phẩm thương mại đã được thử nghiệm lâm sàng. Tại Việt Nam, chưa có nghiên cứu nào đánh giá về vật liệu này. 5
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nghiên cứu trong ống nghiệm - in vitro 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Hợp kim MgAZ31 được nghiên cứu trên thực nghiệm ống nghiệm (invitro) (Hợp kim magie AZ31 do Ósaka fuji ltd.co sản xuất). Hợp kim magie AZ31 được chúng tôi phối hợp với Viện khoa học và kỹ thuật vật liệu Đại học Bách Khoa sản xuất thành dạng các mẫu đĩa tròn có kích thước Φ15 × 2 (mm). Trên thực nghiệm In vitro: Các đĩa hợp kim MgAZ31 được thực nghiệm về ăn mòn trên dụng dịch Hank (pha theo công thức chuẩn) và nuôi cấy tế bào MC3T3-E1 trong dung dịch MEM-α để đánh giá độc tính (Dung dịch MEM-α do Thermofisher Scientìic cung cấp, tế bào MC3T3-E1 do Riken Cell Bank (Cell No RBRC-RCB1126) cung cấp). 2.1.2. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu cơ bản (còn gọi là nghiên cứu thực nghiệm) trên mô hình tế bào (in vitro). Thực hiện nghiên cứu mô tả cắt ngang với thử nghiệm in vitro. 2.1.2.1. Thử nghiệm ăn mòn của Hợp kim magie AZ31 với dung dịch Hank Các mẫu đĩa magie AZ31 trước và sau khi phủ sẽ được tiến hành phân tích thành phần bằng phương pháp nhiễu xạ X- ray, phân tích cấu trúc bằng kính hiển vi quang học (OM), kính hiển vi điện tử quét (SEM). Mẫu đĩa magie AZ31 sau khi được phủ được đem đi thử nhúng trong dung dịch Hank để kiểm tra khả năng chống ăn mòn của vật liệu sau khi phủ. Để tính lượng Mg bị phân hủy được tính dựa trên lượng ion Mg²⁺ hòa tan trong môi trường lấy mẫu được định lượng bằng phương pháp so màu sử dụng Xylidyl blue-I. 6
2.1.2.2. Thí nghiệm nuôi cấy tế bào Mô hình tế bào: Đánh giá độ tiêu hủy của vật liệu hợp kim magie AZ31 trên dung dịch mô phỏng huyết tương và phản ứng trên môi trường tế bào Tính tương thích sinh học của các mẫu magie AZ31 sẽ được khảo sát qua thí nghiệm nuôi cấy tế bào với dòng tế bào MC3T3-E1. Đây là dòng tế bào được triết tách trực tiếp từ xương sọ của chuột và có khả năng tổng hợp và hình thành xương mới. Mật độ tế bào ban đầu là 25000 tế bào/cm2. Môi trường nuôi cấy trong thí nghiệm là môi trường giả định MEM- α. Các mẫu được ngâm trong môi trường giả định chứa tế bào trong 72 giờ ở 37°C. Khảo sát kết quả bằng kính hiển vi điện tử quét để đánh giá khả năng phát triển của tế bào trên nền vật liệu qua đó đánh giá tính tương thích sinh học của vật liệu dựa trên sự tăng giảm tế bào sống bám dính trên bề mặt. * Thời gian và địa điểm nghiên cứu - Thời gian: Từ năm 2019 đến tháng 1 năm 2023 - Địa điểm: Viện khoa học và kỹ thuật vật liệu, trường Đại học Bách Khoa Hà nội. 2.1.3. Các chỉ số nghiên cứu - Đánh giá tốc độ ăn mòn trong dung dịch mô phỏng - Sự tương thích trong môi trường nuôi cấy tế bào: số tế bào sống bám dính trên bề mặt vật liệu. 2.2. Nghiên cứu thực nghiệm trên động vật (Invivo) 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu * Động vật nghiên cứu Động vật thực nghiệm gồm 92 thỏ trắng có tuổi trung bình từ 6 đến 8 tháng tuổi, cân nặng khoảng 2-3 Kg. được sử dụng cho nghiên cứu với 3 mô hình: Cấy đĩa kim loại vào cơ đùi thỏ, cấy vít vào xương đùi và đặt nẹp vít vào xương đùi. * Vật liệu hợp kim magie AZ31 dùng trong nghiên cứu 7
Hợp kim magie AZ31 (Hợp kim magie AZ31 do Ósaka fuji ltd.co sản xuất) được chúng tôi phối hợp với Viện khoa học và kỹ thuật vật liệu Đại học Bách Khoa sản xuất thành dạng các mẫu đĩa tròn có kích thước Φ15 × 2 (mm), nẹp và vít (vít có đường kính vít 2mm, mũ vít đường kính 4mm dài 10mm), nẹp vít 4 lỗ dài 23,15mm, dầy 1,3mm) . Vít có kích thước phù hợp (theo tiêu chuẩn quốc tế) dùng trong kết xương đùi thỏ với nhóm chứng là nẹp và vít Titan (do hãng Intercux-Đức sản xuất) đang dùng trong kết xương ngón tay trên người (với cùng kiểu dáng và kích thước). 2.2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu - Thời gian: Từ tháng 10 năm 2019 đến tháng 1 năm 2023 - Địa điểm: Bộ môn Sinh lý bệnh, Học viện Quân y. 2.2.3. Phương pháp nghiên cứu Thực hiện nghiên cứu in vivo theo dõi dọc có đối chứng trên động vật là thỏ trắng. Cỡ mẫu nghiên cứu: 92 thỏ trắng được sử dụng cho 3 thử nghiệm. + Mô hình 1: Thử nghiệm cấy đĩa kim loại vào cơ đùi thỏ: 16 thỏ. Các thỏ chia thành 2 nhóm: Nhóm đĩa 1: 8 thỏ được đặt đĩa hợp kim magie AZ31 không phủ HA. Nhóm đĩa 2: 8 thỏ được đặt đĩa hợp kim magie AZ31 phủ HA. + Mô hình 2: Thử nghiệm cấy là vít vào xương đùi thỏ: 40 thỏ chia thành 3 nhóm: Nhóm vít 1: 16 thỏ được bắt vít hợp kim magie AZ31 không phủ HA vào xương đùi thỏ. Nhóm vít 2: 16 thỏ được bắt vít hợp kim magie AZ31 phủ HA vào xương đùi thỏ. Nhóm vít 3: 8 thỏ được bắt vít titan vào xương đùi thỏ. 8
+ Mô hình 3: Thử nghiệm cấy nẹp vít vào xương thỏ: 36 thỏ chia thành 3 nhóm Nhóm nẹp vít 1: 12 thỏ được đặt nẹp vít hợp kim magie AZ31 không phủ HA vào xương đùi. Nhóm nẹp vít 2: 12 thỏ được đặt nẹp vít hợp kim magie AZ31 phủ HA vào xương đùi. Nhóm nẹp vít 3: 12 thỏ được đặt nẹp vít titan vào xương đùi. 2.2.5. Các chỉ tiêu đánh giá nghiên cứu - Đánh giá đặc tính của vật liệu + Sự ăn mòn và hình thành bóng khí trên phim XQ khi cấy vào đùi thỏ - Đáp ứng của thỏ với vật liệu + Biến đổi thân nhiệt trước và sau mổ( đo nhiệt độ tai, vết mổ, hậu môn) + Mức độ liền da vết mổ. + Khả năng vận động sau mổ. + Các yếu tố viêm: định lượng nồng độ TNF-α, IL-1β, IL-6 huyết tương. + Chức năng gan: đánh giá hoạt độ enzym AST(GOT), ALT(GPT). + Chức năng thận: định lượng nồng độ creatinin và ure huyết tương. + Huyết học: số lượng bạch cầu, hồng cầu, tiểu cầu. + Hình ảnh XQ đánh giá mức tiêu hủy vật liệu và mô xương đùi thỏ. + Hình ảnh mô bệnh học tại vị trí được cấy vật liệu gồm mô mềm và mô xương. Hình ảnh mô bệnh học của mô não, gan, thận. 9
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ 3.1. Kết quả của nghiên cứu In vitro 3.1.1. Sự thay đổi của các thành phần trong môi trường giả định – dung dịch mô phỏng dịch cơ thể người Tốc độ tiêu hủy của mẫu hợp kim magie AZ31 không phủ tại tất cả các ngày (2,4,6,8,10,12,14) đều cao hơn rất nhiều so với mẫu vật liệu phủ HA. Cụ thể tốc độ tiêu hủy ngày thứ 2 của mẫu không phủ là 5.3413mg/cm2/ngày, và tăng nhanh, sau 14 ngày tốc độ tiêu hủy đạt 10.8135 mg/cm2/ngày. Sau 14 ngày, lượng ion Mg2+ ở mẫu phủ magie AZ31 HA giải phóng ra chỉ bằng 20% so với mẫu không phủ(2.0907 mg/cm2/ ngày). 3.1.2. Kết quả thử nghiệm vật liệu trong môi trường nuôi cấy tế bào trong môi trường MEM-α Mật độ tế bào sống trung bình là khoảng 31340 tế bào sau 24 giờ, 43212 tế bào sau 48 giờ và 71743 tế bào sau 72 giờ trên đĩa magie AZ31 phủ HA. Đĩa magie AZ31 không thấy xuất hiện tế bào bám dính trên bề mặt sau 24 giờ. 3.2. Kết quả của nghiên cứu In vivo 3.2.1. Đáp ứng toàn thân của thỏ nghiên cứu Không có sự khác biệt về nồng độ IL-1β giữa các nhóm tại 3 thời điểm trước phẫu thuật và sau phẫu thuật 7, 30 ngày. Ở mỗi nhóm, không có sự khác biệt về nồng độ IL-1β giữa các thời điểm. 10
Bảng 3.4. Nồng độ IL-1β huyết tương trước và sau phẫu thuật Nhóm nẹp vít Nhóm nẹp Nhóm nẹp vít Thời 1 (Magie vít 2 (Mahie 3 điểm AZ31 không AZ31 phủ (Titan) p* phủ HA) HA) n Xtb + n Xtb + n Xtb + SD SD SD Trước 1 139,29 ± 12 131,59 ± 12 99,24 ± 0,14 PT(a) 2 74,47 41,62 23,62 Sau 7 1 99,31 ± 12 104,61 ± 12 94,38 ± 0,23 ngày (b) 2 12,00 13,97 16,75 Sau 30 1 102,98 ± 12 104,48 ± 12 99,58 ± 0,73 ngày (c) 2 15,01 14,33 14,72 p** p1b-1a= 0,09 p2b-2a= 0,04 p3b-3a= 0,45 p1c-1a= 0,13 p2c-2a= 0,04 p3c-3a= 0,17 p1c-1b= 0,45 p2c-2b= 0,98 p3c-3b= 0,16 11
Bảng 3.5. Nồng độ IL-6 huyết hương trước và sau phẫu thuật ở ba nhóm thỏ được kết xương bằng nẹp vít Nhóm nẹp p* Nhóm nẹp vít 1 vít 2 Nhóm nẹp Thời (Magie (Magie vít 3 điểm AZ31 AZ31 phủ (Titan) không phủ HA) HA) n Xtb + n Xtb + n Xtb + SD SD SD Trước 12 281,41± 12 285,32 ± 12 246,01± 0,32 PT(a) 89,80 66,58 42,59 Sau 7 12 211,12± 12 229,86± 12 238,39± 0,37 ngày(b) 30,36 30,54 70,53 Sau 30 12 212,34± 12 229,10± 12 237,47± 0,47 ngày(c) 38,68 34,17 69,52 p1b-1a= 0,03 p2b-2a= 0,14 p3b-3a= 0,70 p** p1c-1a= 0,03 p2c-2a= 0,11 p3c-3a= 0,13 p1c-1b= 0,85 p2c-2b= 0,92 p3c-3b= 0,08 Nhận xét: - Không có sự khác biệt về nồng độ IL-6 giữa 3 nhóm tại 3 thời điểm trước phẫu thuật và sau phẫu thuật 7, 30 ngày. - Ở nhóm nẹp vít 1 (Magie AZ31 không phủ HA) và nhóm nẹp vít 2 (Magie AZ31 phủ HA), có sự khác biệt về nồng độ IL-6 giữa thời điểm sau phẫu thuật và trước phẫu thuật. Sau phẫu thuật, nồng độ IL-6 thấp hơn trước phẫu thuật. - Ở nhóm nẹp vít 3 (Titan) không có sự khác biệt về nồng độ IL-6 giữa thời điểm trước và sau phẫu thuật. 12
Bảng 3.6. Nồng độ TNF-α huyết hương trước và sau phẫu thuật Nhóm nẹp Nhóm nẹp vít 1 vít 2 Nhóm nẹp Thời (Magie (Magie vít 3 p* điểm AZ31 không AZ31 phủ (Titan) phủ HA) HA) n Xtb + n Xtb + n Xtb + SD SD SD Trước 12 53,17 ± 12 51,73 ± 12 51,52 ± 0,84 PT(a) 6,10 8,62 6,89 Sau 7 12 48,15 ± 12 46,06 ± 12 47,04 ± 0,77 ngày(b) 4,36 6,80 10,14 Sau 30 12 52,77 ± 12 49,10 ± 12 49,89 ± 0,73 ngày(c) 11,32 4,93 16,96 p1b-1a= 0,29 p2b-2a= 0,09 p3b-3a= 0,19 p1c-1a= 0,34 p2c-2a= 0,84 p3c-3a= 0,14 p** p1c-1b= 0,16 p2c-2b= 0,25 p3c-3b= 0,81 Nhận xét: - Không có sự khác biệt về nồng độ IL-1β giữa các nhóm tại 3 thời điểm trước phẫu thuật và sau phẫu thuật 7, 30 ngày. - Ở mỗi nhóm, không có sự khác biệt về nồng độ IL-1β giữa các thời điểm. 3.2.2. Kết quả xét nghiệm huyết học và sịnh hóa - Sự khác biệt về các chỉ số huyết học: hòng cầu, bạch cầu, tiểu cầu giữa các nhóm vật liệu Mg có phủ HA, Mg không phủ HA, Titan ở các 3 mô hình thực nghiệm đều không có ý nghĩa thống kê. 13
- Giữa 3 nhóm vật liệu ở cả 3 mô hình, sự khác biệt về các chỉ số chức năng thận ( ure, creatinin ) và chỉ số về mức độ hủy hoại tế bào gan (GOT, GPT) đều không có ý nghĩa thống kê. 3.2.3. . Kết quả trên XQ 3.2.3.1. Sự thay đổi của vật liệu đĩa hợp kim trên XQ các thời điểm cho thấy: - Sau phẫu thuật 30 ngày, nhóm thỏ được cấy ghép đĩa Mg không phủ (nhóm 1) và đĩa Mg phủ HA (nhóm 2) bắt đầu xuất hiện bóng khí. Số thỏ có bóng khí với đường kính lớn ở nhóm 1 cao hơn nhóm 2. Toàn bộ đĩa kim loại ở nhóm 2 vẫn giữ nguyên hình dạng tròn trong khi ở nhóm 1 có 25% số thỏ đĩa kim loại có hình dạng bờ nham nhở. - Sau phẫu thuật 60 ngày, tỷ lệ thỏ có bóng khí lớn trên 2 lần đường kính đĩa ở nhóm 1 cao hơn nhóm 2 (100% so với 17%). Hình ảnh đĩa ở nhóm 2 vẫn giữ hình dạng tròn (100%) trong khi ở nhóm 1 có 50% số đĩa bị ăn mòn nham nhở nhiều. - Sau phẫu thuật 90 ngày, ở nhóm 1, 100% số thỏ có đường kính bóng khí lớn trên 2 lần đường kính đĩa kim loại và hình ảnh các đĩa kim loại ăn mòn mức độ nhiều tới trên 50% đường kính đĩa. Trong khi nhóm 2 xuất hiện bóng khí nhỏ hơn và hình dạng đĩa vẫn tròn đều (100%). - Sau phẫu thuật 180 ngày, ở nhóm 2 các đĩa vẫn có hình dạng tròn nhưng đã xuất hiện các bóng khí lớn trong khi nhóm 1 các đĩa vẫn nham nhở mức độ nhiều và đường kính các bóng khí giảm dần. 3.2.3.2. Sự biến đổi hình dạng của vít, mô và xương khi cấy vít vào xương đùi thỏ -Bóng khí: Nhóm đặt vít Titan (nhóm vít 3), tại tất cả các thời điểm đều không xuất hiện bóng khí. Nhóm đặt vít MgAz31 không phủ (nhóm vít 1) và nhóm đặt vít magie AZ31 có phủ HA(nhóm vít 2) có xuất hiện bóng khí ở các thời điểm sau phẫu thuật 30, 60, 90 và 180 ngày. - Vật liệu: Nhóm đặt vít Titan (nhóm vít 3), tại tất cả các thời điểm không có sự thay đổi hình dạng vít. Nhóm đặt vít magie AZ31 không phủ HA(nhóm vít 1) và nhóm đặt vít Magie AZ31 14
có phủ HA (nhóm vít 2) có hiện tượng biến dạng vít ở các thời điểm sau phẫu thuật 30, 60, 90 và 180 ngày. - Xương đùi thỏ: Nhóm đặt vít titan (nhóm vít 3), xuất hiện bóng can xương từ sau phẫu thuật 30 ngày đến 180 ngày. Nhóm đặt vít magie không phủ HA (nhóm vít 1) và nhóm đặt vít Magie có phủ HA (nhóm vít 2) có bóng xương vào phần vít. 3.3.3.3. Sự biến đổi vật liệu, mô và xương mới khi cấy nẹp vít vào xương đùi thỏ - Bóng khí: Nhóm đặt nẹp vít Titan (nhóm nẹp vít 3), tại tất cả các thời điểm đều không xuất hiện bóng khí. Nhóm đặt nẹp vít Mg không phủ HA (nhóm nẹp vít 1) và nhóm đặt nẹp vít Mg có phủ HA (nhóm nẹp vít 2) có xuất hiện bóng khí nhỏ hơn đường kính nẹp vít ở các thời điểm sau phẫu thuật 30, 60, 90 và 180 ngày. - Vật liệu: Nhóm đặt nẹp vít titan (nhóm nẹp vít 3), tại tất cả các thời điểm không có sự thay đổi hình dạng nẹp vít. Nhóm đặt nẹp vít magie AZ31 không phủ HA (nhóm nẹp vít 1) và nhóm đặt nẹp vít magie AZ31 có phủ HA (nhóm nẹp vít 2) có hiện tượng biến dạng nẹp vít ở các thời điểm sau phẫu thuật 30, 60, 90 và 180 ngày. - Xương: Nhóm đặt nẹp vít titan (nhóm nẹp vít 3), xuất hiện bóng can xương từ sau phẫu thuật 30 ngày đến 180 ngày. Nhóm đặt nẹp vít magie AZ31 không phủ HA(nhóm nẹp vít 1) và nhóm đặt vít magie AZ31 có phủ HA (nhóm nẹp vít 2) có bóng xương vào phần vít. 3.2.4. Kết quả mô bệnh học 3.2.4.1 Nhóm thỏ cấy đĩa Trong 2 nhóm thỏ sử dụng đĩa vật liệu magie AZ31 phủ HA và không phủ HA đặt vào cơ có 52,9% biểu hiện thoái hóa vật liệu kèm phản ứng viêm dị vật sau 6 tháng đặt đĩa. Vật liệu phủ HA đều biểu hiện dấu hiệu này ở 4 mốc thời gian sinh 15
thiết mô cơ ở tất cả các thỏ nghiên cứu thực nghiệm. Mô cơ vân ở xa vị trí đặt đĩa chỉ đơn thuần có biểu hiện thoái hóa dạng nang. Mô hạch lympho có quá sản, ở cả 4 mốc thời gian, có thể do phản ứng với dị vật trong cơ thể thỏ. ( Bảng 3.24) Bảng 3.24: Kết quả mô bệnh học phần mềm tại vị trí đặt đĩa của thỏ theo các mốc thời gian Cơ Tháng Tháng vân Cơ vân gần đĩa xa Hạch đĩa Vật liêu n quá Viêm Lắng Cả 2 Thoá Thoái sản hạt đọng i hóa hóa dạng nang 1 Nhóm đĩa 1 2 2 0 0 0 0 1 Nhóm đĩa 2 2 0 0 2 0 0 1 Nhóm đĩa 1 2 0 2 0 0 0 0 2 Nhóm đĩa 2 2 0 0 0 2 0 0 Nhóm đĩa 1 2 0 0 2 0 0 1 3 Nhóm đĩa 2 3 0 0 2 1 0 0 Nhóm đĩa 1 2 0 1 1 0 2 2 6 Nhóm đĩa 2 2 0 0 2 0 1 2 n 1 2 3 9 3 3 7 (%) 7 (29,5) (17,6) (52,9) 16
3.2.4.2. Nhóm thỏ cấy vít vào xương đùi thỏ Bảng 3.28: Kết quả mô bệnh học xương và phần mềm tại vị trí vít của thỏ theo các mốc thời gian Vật liệu n Xương Cơ Thá Thá Máu Can Can Bình Sung Thoái ng ng tụ mềm chắc thường huyết hóa Nhóm vít 1 5 0 3 2 0 4 1 1 Nhóm vít 2 4 0 0 4 0 2 2 Nhóm vít 3 2 1 0 1 1 0 0 Nhóm vít 1 4 1 0 3 0 2 2 2 Nhóm vít 2 4 0 0 4 0 0 4 Nhóm vít 3 2 0 0 2 1 0 1 Nhóm vít 1 4 2 0 2 0 0 4 3 Nhóm vít 2 4 0 0 4 1 0 0 Nhóm vít 3 2 0 0 2 0 0 2 Nhóm vít 1 4 0 0 4 1 0 3 6 Nhóm vít 2 4 0 0 4 1 0 3 Nhóm vít 3 3 0 0 3 0 0 3 n 4 4 3 35 5 8 29 2 Nhận xét: Trong 3 nhóm thỏ sử dụng vit vật liệu magie AZ31 phủ HA so với 2 nhóm còn lại để đánh giá vai trò hỗ trợ liền xương được lấy mẫu xương và mô cơ gần kề vit cho thấy đối với mô cơ vân liền kề và vai trò hỗ trợ liền xương không có sự khác biệt giữa 3 nhóm vật liệu, mặc dù ở cả 4 mốc thời gian đánh giá vít magie AZ31 phủ HA cho thấy sự liền xương luôn ở giai đoạn can xương chắc ở tất cả các thỏ nghiên cứu thực nghiệm. 3.2.4.3. Nhóm thỏ cấy nẹp vít vào xương đùi thỏ Trong 3 nhóm thỏ sử dụng nẹp vit vật liệu magie AZ31 phủ HA so với 2 nhóm còn lại để đánh giá vai trò hỗ trợ liền xương được lấy mẫu xương và mô cơ gần kề vit cho thấy đối với mô cơ vân liền kề và vai trò hỗ trợ liền xương không có sự khác biệt giữa 3 nhóm vật liệu, mặc dù ở đánh giá ở tháng đầu và tháng thứ 2, vít magie AZ31 phủ HA có ưu thế hơn so với 2 17
nhóm còn lại cho thấy sự liền xương luôn ở giai đoạn can xương luôn nhanh hơn ở tất cả các thỏ nghiên cứu thực nghiệm. Bảng 3.32: Kết quả mô bệnh học xương và mô cơ vân tại vị trí nẹp vít của thỏ theo các mốc thời gian MBH Vật n Xương Cơ vân liệu Máu Can Can Bình Sung Teo Tháng tụ mềm chắc thường huyết nhẹ Nhóm 3 1 2 0 0 0 3 1 nẹp 1 Nhóm 3 0 3 0 1 0 2 nẹp 2 Nhóm 3 1 2 0 2 0 1 nẹp 3 Nhóm 3 0 0 3 3 0 0 2 nẹp 1 Nhóm 3 0 0 3 3 0 0 nẹp 2 Nhóm 3 2 0 1 3 0 0 nẹp 3 Nhóm 3 0 0 3 3 0 0 3 nẹp 1 Nhóm 3 0 0 3 3 0 0 nẹp 2 Nhóm 3 0 0 3 3 0 0 nẹp 3 Nhóm 3 0 0 3 3 0 0 6 nẹp 1 Nhóm 3 0 0 3 3 0 0 nẹp 2 Nhóm 3 0 0 3 3 0 0 nẹp 3 n 36 4 7 25 30 0 6 18