复合三联抗痨药的硫酸钙/氨基酸聚合物缓释植骨材料的实验研究

背景：目前如何尽快治愈病灶、防止复发以及如何合理地修复骨缺损、重建脊柱的稳定性，是脊柱结核临床研究的两大难题。方法：将多种氨基酸与硫酸钙混合，加入不同剂量的抗痨药物，完成材料制作。通过扫描电镜、电子力学万能材料试验机观察材料结构及强度，HPLG检测药物浓度；将材料植入兔脊柱结核模型中，通过组织病理学、影像学、细菌学检查评价材料的药物缓释、植骨愈合情况。结果：1、通过扫描电镜观察制备复合抗痨药缓释植骨材料结构，并通过电子力学万能材料试验机测定植骨材料强度，不同药占比之间强度有统计学意义。2、通过HPLG检测不同时间植骨材料缓释浓度变化，12周时植骨块局部组织、周边1cm肌肉组织异烟肼、利福平、吡嗪酰胺能达到10倍最低抑菌浓度，静脉血三种药物平均浓度低于植骨块局部药物浓度；肝肾组织病理检查未见损伤。3、通过HPLG检测兔脊柱结核模型组中异烟肼、利福平、比嗪酰胺在术后2周、4周时在病椎边缘骨及病椎外表面腰大肌中均达到杀菌浓度，在静脉血中达到抑菌浓度；术后8周和12周时三种药物在病椎边缘骨及病椎外表面腰大肌中均达到抑菌浓度，而在静脉血中浓度很低或未测出。4、组织病理学发现：植入实验动物体内的复合抗痨药人工骨2周时被纤维组织覆盖，并与创面连接紧密。4周时植入材料均已明显分解，可见骨痂形成。8周时见植入材料已基本分解完毕。16周处死动物后观察，植骨材料已完全消失。5、影像学检查：术后16周影像学检查显示实验组植骨愈合情况良好，与对照组无明显差异。结论：1、载三联抗痨药HRZ硫酸钙/聚氨基酸人工缓释材料（以下简称：载HRZ人工缓释材料）随着抗痨药物药占比的增加，压缩强度逐渐降低；但在一定药物含量范围内，人工材料的强度变化并不明显；硫酸钙晶体间的空隙是该人工材料承载抗痨药物的空间。2、载HRZ人工缓释材料体外、体内释放平稳，可实现体内局部用药缓释；其可直接植入体内，对肝、肾组织无明显药物损伤。3、载HRZ人工缓释材料能在病椎边缘骨及病椎外表面腰大肌中能够达到杀菌浓度，并且维持杀菌浓度至少2月，在病灶局部可达到有效的杀菌，提高疗效，并避免全身副反应。4、载HRZ人工缓释材料植入脊柱结核感染病灶后，对骨缺损区骨细胞的生长有促进作用，结合透射电镜及扫描电镜观察，骨细胞可通过材料空隙爬行形成新骨。5、载HRZ人工缓释材料骨重建和充填作用明显，可以用来重建骨结核病灶清除后的骨缺损残植骨融合。