辐照剂量对同种异体半月板移植影响的相关研究

The failure rate after gamma-irradiated homogeneous meniscal allograft transplantation is very high. Based on the previous studies, we hypothesized that an appropriate dosage of gamma-irradiation would exist, which not only could ensure the safety of surgery, but also maintain the initial biomechanial strength and biological functions of the homogeneous meniscus allografts, therefore producing satisfied clinical outcomes. This study used animal models. After gamma-irradiation with different dosages, the homogeneous meniscus allografts underwent the in vitro and in vivo experiments, respectively. The in vitro experiment was composed of biomechanical testing and histological evaluation. The in vivo experiment consisted of biomechanical testing and biological evaluation after meniscal transplantation using homogeneous meniscus allografts. The purpose of this study was to investigate the influences of gamma-irradiation dosage on the biomechanical and biological properties of homogeneous meniscus allografts. We hoped to find an appropriate gamma-irradiation dosage, aiming to provide (1) scientific evidences of gamma-irradiation dosage control for tissue banks; and (2) guidelines of wide and safe applications of homogeneous meniscus allografts for our clinical practice.

针对当前经γ射线辐照的同种异体半月板移植术后失效率较高的现状，在前期研究的基础上，提出如下假说，存在一个相对合理的辐照剂量范围，在保证手术安全性的前提下，使移植物既能维持原有的生物力学强度，又能保持正常的生物学功能，从而确保手术能够获得满意的疗效。本研究采用成熟的生物力学和组织学研究方法分别进行离体和在体的动物试验，观察同种异体半月板经不同剂量的γ射线辐照后的转归。离体试验包括半月板照射后的生物力学测试和组织学观察；在体试验包括同种异体半月板移植术后的生物力学测试和生物学观察。本研究利用上述试验验证前述假说，探讨γ射线辐照剂量对于同种异体半月板移植术后移植物生物力学及生物学特征变化的影响，以求找到更为合理的辐照剂量范围，(1)为组织库进行辐照剂量的控制提供可靠的科学依据;(2)为临床工作中同种异体半月板移植物得到广泛、安全的应用提供指导性意见和理论依据。

针对当前经γ射线辐照的同种异体半月板移植术后失效率较高的现状，在前期研究的基础上，验证了存在一个相对合理的辐照剂量范围的假说，在保证手术安全性的前提下，使移植物既能维持原有的生物力学强度，又能保持正常的生物学功能，从而确保手术能够获得满意的疗效。本研究采用成熟的生物力学和组织学研究方法分别进行离体和在体的动物试验，观察同种异体半月板经不同剂量的γ射线辐照后的转归。离体试验包括半月板照射后的组织学观察；在体试验包括同种异体半月板移植术后生物学观察。通过SEM分析证实半月板纤维随着gamma射线辐照剂量的增加而破坏程度加剧。在术后24周，移植半月板的形态学评估显示行MAT术的三组间无统计学差异，仅在2.5 Mrad组中2例移植半月板存在体部放射状裂。ICRS评分及Mankin评分在对照组中最低，Meni组中最高(P<0.05)。对于接受MAT术的三组， 2.5 Mrad组的ICRS评分及Mankin评分均高于0 Mrad组及1.5 Mrad组，其间存在统计学差异。而1.5 Mrad组与0 Mrad组ICRS评分及Mankin评分相近，无统计学差异。本研究通过在体动物实验证实对于新西兰大耳白兔，尽管在gamma射线辐照后半月板纤维存在一定程度的破坏，但只要gamma射线辐照剂量不高于1.5 Mrad则不会增加MAT术的失败率。