一种用于对比正常与坏死股骨头骨内空间结构和骨代谢的股骨头内分区方法与流程

1.本发明属于医学实验领域，具体地说是一种用于对比正常与坏死股骨头骨内空间结构和骨代谢的股骨头内分区方法。


背景技术：

2.股骨头坏死(osteonecrosisoffemoralhead，onfh)是一类致残率较高的骨科常见疾病，实质上是一个病理演变过程，坏死部位初始一般发生在股骨头的负重区，股骨头内骨小梁开始发生损伤，空间结构在非正常应力的作用下开始出现异常，随即骨小梁组织开始针对损伤进行修复，与此同时损伤和修复反复交替进行，当损伤大于修复时则最终形成整个股骨头的坏死和塌陷。据统计目前国内onfh的患者大约有750-1000万左右，与此同时每年还会新增大量病例，其数量高达30-40万左右，给我们的社会和经济造成了很大的负担，是目前世界骨科疾病领域非常棘手的难题之一，根据发病因素可以将onfh大致总结为创伤性和非创伤性两种主要类型，关于onfh的发病机制众说纷纭，但当前并未找到一种理想且明确的假说来完全解释onfh的发病机制，因此导致在临床诊疗过程中处理该疾病的不确定因素增多，严重影响临床疗效；
3.迄今为止，临床上对于早期onfh的治疗尚无有效且理想的手段，而且该疾病发展进程往往难以逆转，大部分患者到晚期后将不可避免地出现股骨头的坏死和塌陷，甚至出现髋关节的骨性关节炎累及整个髋部严重影响患者活动，到这种程度后通常只能采取髋关节置换的治疗方式来应对，而关节置换的费用昂贵且存在不少并发症；
4.对于股骨头坏死塌陷的机制机理目前并未得到理想的解释，因此导致在临床诊疗过程中处理该疾病的不确定因素增多，严重影响临床疗效，所以，有必要针对正常和坏死股骨头不同区域骨小梁的空间结构和代谢活性的变化进行深入对比分析研究，从而探讨和补充onfh和进一步塌陷的发病过程和机制，为下一步针对该疾病的治疗相关研究寻找新的突破口。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于对比正常与坏死股骨头骨内空间结构和骨代谢的股骨头内分区方法，以解决现有技术中无法确定onfh和股骨头进一步塌陷的原因，导致无法早期预防和干预治疗onfh问题。
6.一种用于对比正常与坏死股骨头骨内空间结构和骨代谢的股骨头内分区方法，包括以下步骤：
7.s1、收集股骨头标本并分区；
8.s2、采用micro-ct扫描并定量计算；
9.s3、石蜡切片和he染色；
10.s4、免疫组织化学染色。
11.优选的，所述s1中采集正常股骨头和坏死股骨头，将正常股骨头分切为四个区域，分别为a1区(近端压力小梁区)，b1区(压力张力小梁交界区)，c1区(远端压力小梁区)，d1区(非承重区)，将坏死股骨头分切为对应的四个区域，分别为a2区(塌陷断裂区)，b2区(硬化区)，c2区(远端压力小梁区)，d2区(非承重区)。
12.优选的，所述股骨头分切采用硬组织切片机将股骨头每个区域分切成10mm3的骨小块。
13.优选的，所述s2中将正常股骨头和坏死股骨头不同区域采用micro-ct扫描，并将定量计算的统计结果进行对比。
14.优选的，所述s3中将分切好的骨小块儿标本进行石蜡切片和he染色，通过不同倍数显微镜观察股骨头骨小梁形态结构变化。
15.优选的，所述s4中对正常股骨头和坏死股骨头不同分区进行opg、bmp2的免疫组织化学染色，并在光镜下观察两者不同区域opg和bmp2的阳性结果表达，即对比两者代谢活性变化。
16.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
17.本发明通过收集正常股骨头和坏死股骨头临床标本，分切为对应的四个区域，使用micro-ct扫描和定量计算、石蜡切片he染色以及opg、bmp2免疫组织化学染色观察和分析正常股骨头和坏死股骨头对应不同区域骨小梁空间结构和代谢活性情况，从临床实际出发，研究和探讨股骨头内骨小梁空间结构和代谢异常与onfh发生和进一步塌陷的联系，进而明确onfh的发病过程，为该疾病在临床诊疗过程中提供一个潜在的治疗靶点。
附图说明
18.图1为本发明正常股骨头分切流程及分区图；
19.图2为本发明坏死股骨头分切流程及分区图；
20.图3为本发明正常股骨头和坏死股骨头不同分区micro-ct扫描结果对比图；
21.图4为本发明正常股骨头和坏死股骨头不同分区micro-ct定量计算统计结果对比图；
22.图5为本发明不同倍镜下正常股骨头和坏死股骨头不同区域石蜡切片后he染色结果对比图；
23.图6为本发明正常股骨头和坏死股骨头不同区域opg和bmp2免疫组织化学染色结果对比图。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
25.如附图1至附图6所示：
26.实施例一：本发明提供一种用于对比正常与坏死股骨头骨内空间结构和骨代谢的股骨头内分区方法，包括以下步骤：
27.s1、收集股骨头标本并分区；
28.s2、采用micro-ct扫描并定量计算；
29.s3、石蜡切片和he染色；
30.s4、免疫组织化学染色。
31.s1中采集正常股骨头和坏死股骨头，将正常股骨头分切为四个区域，分别为a1区(近端压力小梁区)，b1区(压力张力小梁交界区)，c1区(远端压力小梁区)，d1区(非承重区)，将坏死股骨头分切为对应的四个区域，分别为a2区(塌陷断裂区)，b2区(硬化区)，c2区(远端压力小梁区)，d2区(非承重区)，用硬组织切片机将股骨头的每一个区域分切成10mm3的骨小块。
32.将正常股骨头和坏死股骨头不同区域采用micro-ct扫描，并将定量计算的统计结果进行对比，结果显示：与a1区相比，a2区bv/tv、tb.n均显著性减小，差距均有统计学意义(p＜0.05)，tb.sp显著性增大，差距有统计学意义(p＜0.05)，tb.th无统计学意义；与b1区相比，b2区bv/tv、tb.th均显著性增大，差距有统计学意义(p＜0.05)，tb.n、tb.sp显著性减小，差距有统计学意义(p＜0.05)，其他区域无明显差异。
33.将分切好的骨小块儿标本进行石蜡切片和he染色，通过不同倍数显微镜观察股骨头骨小梁形态结构变化，结果显示：与正常股骨头各个对应区域相比，坏死股骨头对应各区域出现不同的表现，a2区和b2区骨小梁结构及骨髓成分显著改变，骨小梁断裂、排列紊乱，c2区和d2区则与之相反，骨小梁结构相对完整，很少有断裂骨小梁且骨髓腔和骨细胞形态与正常股骨头差异不大。
34.对正常股骨头和坏死股骨头不同分区进行opg、bmp2的免疫组织化学染色，并在光镜下观察两者不同区域opg和bmp2的阳性结果表达，即对比两者代谢活性变化，结果显示：坏死股骨头与正常股骨头相比，在坏死塌陷区域的骨代谢活性存在较大的差异，而在未出现坏死的健康区域骨代谢活性差异不大。
35.实验对比结果：与正常股骨头a1区和b1区相比，坏死股骨头两个非健康区域a2区和b2区的骨小梁空间结构和代谢存在不同程度的差异，与a1区相比，a2区的骨小梁出现严重断裂，骨小梁排列稀疏，连续性消失，bv/tv、tb.n均显著性减小(p＜0.05)，tb.sp显著性增大(p＜0.05)，tb.th无统计学意义，opg和bmp2呈现低表达；与b1区相比，b2区断裂骨小梁与新生骨小梁交织在一起，排列无序、变粗，呈粗大融合状，bv/tv、tb.th均显著性增大(p＜0.05)，tb.n、tb.sp均显著性减小(p＜0.05)，opg和bmp2呈现高表达；与正常股骨头c1区和d1区相比，坏死股骨头两个健康区域c2区和d2区的骨小梁空间结构和代谢没有明显差异；与c1区相比，c2区仅有tb.th显著性减小(p＜0.05)，bv/tv、tb.n、tb.sp均无统计学意义，opg和bmp2表达情况无明显差异；与d1区相比，d2区仅有tb.n显著性减小(p＜0.05)，bv/tv、tb.th、tb.sp均无统计学意义，opg和bmp2表达情况无明显差异。
36.综上所述，股骨头内骨小梁空间结构与代谢活性的异常可能是造成onfh和股骨头进一步塌陷的重要原因，可在改善股骨头内骨小梁空间结构和代谢活性异常方向对onfh的治疗展开进一步探索，研究和探讨股骨头内骨小梁空间结构和代谢异常与onfh发生和进一步塌陷的联系，进而明确onfh的发病过程，为该疾病在临床诊疗过程中提供一个潜在的治疗靶点，为onfh的早期预防和干预治疗提供新的理论依据和突破口，从源头上遏制onfh的恶化进展，避免患者面临onfh后期股骨头塌陷行关节置换的风险。
37.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领
域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种用于对比正常与坏死股骨头骨内空间结构和骨代谢的股骨头内分区方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、收集股骨头标本并分区；s2、采用micro-ct扫描并定量计算；s3、石蜡切片和he染色；s4、免疫组织化学染色。2.如权利要求1所述一种用于对比正常与坏死股骨头骨内空间结构和骨代谢的股骨头内分区方法，其特征在于：所述s1中采集正常股骨头和坏死股骨头，将正常股骨头分切为四个区域，分别为a1区(近端压力小梁区)，b1区(压力张力小梁交界区)，c1区(远端压力小梁区)，d1区(非承重区)，将坏死股骨头分切为对应的四个区域，分别为a2区(塌陷断裂区)，b2区(硬化区)，c2区(远端压力小梁区)，d2区(非承重区)。3.如权利要求2所述一种用于对比正常与坏死股骨头骨内空间结构和骨代谢的股骨头内分区方法，其特征在于：所述股骨头分切采用硬组织切片机将股骨头每个区域分切成10mm3的骨小块。4.如权利要求1所述一种用于对比正常与坏死股骨头骨内空间结构和骨代谢的股骨头内分区方法，其特征在于：所述s2中将正常股骨头和坏死股骨头不同区域采用micro-ct扫描，并将定量计算的统计结果进行对比。5.如权利要求1所述一种用于对比正常与坏死股骨头骨内空间结构和骨代谢的股骨头内分区方法，其特征在于：所述s3中将分切好的骨小块儿标本进行石蜡切片和he染色，通过不同倍数显微镜观察股骨头骨小梁形态结构变化。6.如权利要求1所述一种用于对比正常与坏死股骨头骨内空间结构和骨代谢的股骨头内分区方法，其特征在于：所述s4中对正常股骨头和坏死股骨头不同分区进行opg、bmp2的免疫组织化学染色，并在光镜下观察两者不同区域opg和bmp2的阳性结果表达，即对比两者代谢活性变化。

技术总结
本发明属于医学实验领域，提供了一种用于对比正常与坏死股骨头骨内空间结构和骨代谢的股骨头内分区方法，包括以下步骤：收集股骨头标本并分区；采用Micro-CT扫描并定量计算；石蜡切片和HE染色；免疫组织化学染色；本发明通过收集正常股骨头和坏死股骨头临床标本，分切为对应的四个区域，使用Micro-CT扫描和定量计算、石蜡切片HE染色以及OPG、BMP2免疫组织化学染色观察和分析正常股骨头和坏死股骨头对应不同区域骨小梁空间结构和代谢活性情况，从临床实际出发，研究和探讨股骨头内骨小梁空间结构和代谢异常与ONFH发生和进一步塌陷的联系，进而明确ONFH的发病过程，为该疾病在临床诊疗过程中提供一个潜在的治疗靶点。诊疗过程中提供一个潜在的治疗靶点。诊疗过程中提供一个潜在的治疗靶点。


技术研发人员：马剑雄 马信龙 王岩 孙磊 董本超 李岩 杨培川
受保护的技术使用者：天津市天津医院
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/7/21