载抗生素的硼酸盐生物玻璃治疗慢性骨髓炎的实验研究

目的硼酸盐生物玻璃具有良好的生物活性及生物相容性,在体内可以完全降解。通过将硼酸盐生物玻璃载万古霉素后植入清创后的兔胫骨骨髓炎病灶,探讨硼酸盐生物玻璃作为抗生素缓释载体的可行性。方法将万古霉素溶于固化液,再分别与硫酸钙粉末、硼酸盐生物玻璃粉末混合,制备抗生素缓释系统,万古霉素含量均为80 mg/g。健康成年雄性新西兰大白兔65只,体重2.12～3.91 kg,平均2.65 kg;于右膝骨髓腔注入0.1 mL浓度为1×109 cfu/mL的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)悬液,制备骨髓炎模型。注射后3周,将54只模型制备成功的大白兔随机分成4组:A组(n=11)进行单纯清创处理;B组(n=11)、C组(n=16)、D组(n=16)彻底清创后,分别于缺损处植入硼酸盐生物玻璃、载万古霉素的硫酸钙、载万古霉素的硼酸盐生物玻璃。清创术中取坏死组织行细菌学检查。术后1、2、4、10、24、48 h时测量C、D组血清万古霉素浓度,10、24、48、72、120 h测量B、D组血清硼浓度;8周时处死全部实验动物摄X线片观察并评分;取胫骨进行细菌学检查及组织学观察。结果术后共10只实验动物死亡。C组术后各时间点均未检测到血清万古霉素;D组血清万古霉素浓度逐渐上升,术后4 h时达峰值,之后浓度迅速下降。B组术后各时间点均未检测到血清硼;D组术后10 h血清硼浓度即达峰值,之后呈逐渐下降趋势。X线片观察显示术后8周C组载万古霉素的硫酸钙均降解;D组载万古霉素的硼酸盐生物玻璃部分降解,但骨修复优于C组;B组硼酸盐玻璃无明显降解。术前各组X线片评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05);术后8周D组评分与A、B、C组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。各组术中坏死组织细菌培养均提示为MRSA阳性。术后8周D组胫骨组织细菌培养阴性率81.25%,与A组36.36%及B组18.18%比较,差异有统计学意义(P<0.05);与C组73.33%比较差异无统计学意义(P>0.05)。组织学观察显示,D组载万古霉素的硼酸盐生物玻璃周围有大量新骨形成,未见任何异物反应。A、B、C、D组组织学评分分别为(6.45±3.62)、(7.55±3.36)、(4.27±2.91)、(3.81±3.04)分;D组与A、B组比较,C组与B组比较,差异均有统计学意义(P<0.05);其余各组间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论载万古霉素的硼酸盐生物玻璃在治愈兔慢性骨髓炎的同时可促进骨缺损修复。