Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phương pháp nào là tốt nhất để tiệt trùng xương khối u cho việc tái cấy ghép? Nghiên cứu về sinh học cơ học và bệnh lý học mô
Tóm tắt
Tiệt trùng và tái sử dụng xương khối u để tái tạo sau khi cắt bỏ khối u đang ngày càng phổ biến ở phương Đông. Xương khối u tái chế cần được tiệt trùng nhằm loại bỏ các tế bào khối u trước khi được tái cấy cho các thủ thuật bảo tồn chi. Ảnh hưởng của một số phương pháp điều trị này đến độ toàn vẹn và tính thanh khiết của xương sau điều trị đã được công bố nhưng vẫn chưa có sự so sánh trực tiếp giữa các phương pháp tiệt trùng khác nhau để xác định phương pháp nào mang lại khả năng tiêu diệt khối u tốt nhất mà không làm tổn hại đến cấu trúc xương. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của một số phương pháp tiệt trùng đến hành vi cơ học của mảnh ghép xương vỏ người và đánh giá bệnh lý học của mẫu xương khối u sau khi xử lý bằng 4 phương pháp tiệt trùng khác nhau. Xương khối u vỏ người tươi được thu hoạch từ vùng giữa của xương khối u đã được tiệt trùng bằng nồi hấp (n = 10); luộc (n = 10); tiệt trùng bằng cách hấp (pasteurization) (n = 10); và bức xạ (n = 10). Cũng có 10 mẫu kiểm soát không nhận bất kỳ hình thức điều trị tiệt trùng nào. Các bài kiểm tra sinh học cơ học được thực hiện bao gồm kiểm tra độ bền kéo đến khi gãy, mô đun và biến dạng đến khi gãy, được xác định từ thử nghiệm nén trục. Phân tích thống kê (ANOVA) đã được thực hiện trên những kết quả này. Mức độ ý nghĩa (α) và mức độ lực (β) được thiết lập lần lượt là 0,05 và 0,90. Phân tích ANOVA về 'độ bền kéo đến khi gãy', 'mô đun' và 'biến dạng đến khi gãy' cho thấy sự khác biệt đáng kể (p < 0.05) giữa xương vỏ đã được điều trị và mẫu chưa điều trị dưới tải trọng cơ học. 'Độ bền kéo đến khi gãy' đã giảm đáng kể ở các mẫu xương vỏ được luộc, tiệt trùng bằng nồi hơi và bức xạ (p < 0.05). 'Mô đun' cho thấy sự khác biệt đáng kể ở các mẫu luộc, tiệt trùng bằng nồi hơi và hấp so với mẫu kiểm soát (p < 0.05). 'Biến dạng đến khi gãy' đã giảm do bức xạ (p < 0.05) nhưng không bị ảnh hưởng bởi ba phương pháp điều trị còn lại. Nghiên cứu bệnh lý học cho thấy không có tế bào khối u sống nào trong bất kỳ bốn nhóm điều trị nào so với nhóm kiểm soát không được điều trị. Việc tiệt trùng mẫu xương vỏ bằng phương pháp hấp và trong một mức độ ít hơn là bức xạ không làm thay đổi đáng kể các thuộc tính cơ học khi so sánh với các mẫu chưa được điều trị. Các thuộc tính cơ học giảm sút khi sử dụng nhiệt độ cao để tiệt trùng (luộc). Tất cả các phương pháp tiệt trùng đều đạt 100% khả năng tiêu diệt khối u.
Từ khóa
#tiệt trùng #xương khối u #cấy ghép #sinh học cơ học #bệnh lý học môTài liệu tham khảo
Landis SH, Murray T, Bolden S, Wingo PA: Cancer statistics. CA Cancer J Clin 1999, 49(1):8–31. 1 10.3322/canjclin.49.1.8
Marcove RC, Mike V, Hajack JV, Levin AG, Hutter RV: Osteogenic sarcoma under the age of twenty-one. A review of one hundred and forty-five operative cases. J Bone Joint Surg [Am] 1970, 52: 411–23.
McKenna RJ, Schwinn CP, Soonh KY, Higinbotham N: Sarcomata of osteogenic series (osteosarcoma, fibrosarcoma, chondrosarcoma, parosteal osteosarcoma, and sarcomata arising in abnormal bone): an analysis of 552 cases. J Bone Joint Surg [Am] 1966, 48-A: 1–26.
Smith PA, Ku JL, Goldstein SA, Mathews LS: A Biomechanical Study of Autoclaved Autogenous Bone. Orthop Trans 1984, 8: 495.
WS Smith, Struhl S: Replantation of an autoclaved autogenous segment of bone for treatment of chondrosarcoma. Long-term follow up. J Bone Joint Surg Am 1988, 70: 70–75.
Friedgood HB: On the thermal death point of sarcoma and normamononuclear cells (Walker rat tumor No. 1). Archiv f experimentelle. Zellforschung 1928, 7: 243–8.
Pimcus G, Fischer A: The growth and death of tissue cultures exposed t supranormal temperatures. J Exp Med 1931, 54: 323–32. 10.1084/jem.54.3.323
Johnson Hi: The action of short radio waves on tissues. III: a comparison of the thermal sensitivities of transplantable tumors in vivo and in vitro. Am J Cancer 1940, 38: 533-S0.
Selawry OS, Goldstein MN, McCormick T: Hyperthermia in tissue cultured cells of malignant origin. Cancer Res 1957, 17: 785–91.
Auersperg N: Differential heat sensitivity of cells in tissue culture. Nature 1966, 209: 415–6. 10.1038/209415a0
Rivard CH: The effect of autoclaving on normal and sarcomatous bone cells and on graft incorporation. In Current concepts of diagnosis and treatment of bone and soft tissue tumors. Edited by: Uhthoff HK, Stahl E. Berlin, etc: Springer; 1984:419–25.
Inokuchi T, Ninomiya H, Hironaka R, Yoshida S, Araki M, Sano K: Studies on heat treatment for immediate reimplantation of resected bone. J Craniomaxillofac Surg 1991, 19: 31–9.
Campanacci M, Laus M: Local recurrence after amputation for osteosarcoma. J Bone Joint Surg [Br] 1980, 62-B: 201–7.
Enneking WF, Flynn LM: Effects of various agents on tumor-bearing implants in bone. Clin Orthop 1969, 67: 231–42.
Köhler P, Kreicbergs A, Stromberg L: Physical properties of autoclaved bone. Acta Orthop Scand 1986, 57: 141–145. 10.3109/17453678609000888
Burwell RG: Studies in the transplantation of bone. Vifi. Treated composite homogmft-autografts of cancellous bone: an analysis of inductive mechanisms in bone transplantation. J Bone Joint Surg [Br] 1966, 48-B: 532–66.
Urist MR, Hernandez A: Excitation transfer in bone. Arch Surg 1974, 109: 486–93.
Kreicbergs A, Kohler P: Reconstruction of large diaphyseal defects by autoclaved reimplanted bone: an experimental study in the rabbit. In Bone transplantation. Edited by: Aebi M, Regazzoni P. Berlin, etc: Springer; 1989:198–208.
Bernstein A, Vannini R, Ochsner P: Der Einfiuss erhOhter Temperatur auf die Osteoinduktion. Orthopadie Mitteilungen 1993, 23: 99.
Knaepler H, Von Garrel T, Seipp HM, Ascherl R: Experimental studies of thermal disinfection and sterilization of allogeneic bone transplants and their effects on biological viability. Unfallchirurg 1992, 95: 477–84.
Knaepler H, Haas H, Puschel HU: Biomechanische Eigenschaften thermisch und radioaktiv behandelter Spongiosa. Unfallchirung 1991, 17: 194–199. 10.1007/BF02588686
Vangsness CT, Mitchell W, Nimni M, Erlich M, Saadat V, Schmotzer H: Collagen shortening. Clin Orthop 1997, 337: 267–271. 10.1097/00003086-199704000-00030
Urist MR, Silverman BF, Buring K, Dubuc FL, Rosenberg JM: The bone induction principle. Clin Orthop 1967, 53: 243–283.
Carter DR, Hayes WC: Bone compressive strength. The influence of density and strain rate. Science 1976, 1174: 194–195.
Peter K, Andris K, Lennart S: Physical properties of autoclaved bone. Acta Orthop Scand 1986, 57: 141–145. 10.3109/17453678609000888
Hatano H, Ogose A, Hotta T, Endo N, Umezu H, Morita T: Extracorporeal irradiated autogenous osteochondral graft: a histological study. J Bone Joint Surg [Br] 2005, 87-B: 1006–11.
Sanjay BK, Moreau PG, Younge DA: Reimplantation of autoclaved tumour bone in limb salvage surgery. Int Orthop 1997, 21: 291–297. 10.1007/s002640050171
Araki N, Myoui A, Kuratsu S, Hashimoto N, Inoue T, Kudawara I, Ueda T, Yoshikawa H, Masaki N, Uchida A: Intraoperative extracorporeal autogenous irradiated bone grafts in tumor surgery. Clin Orthop 1999, 368: 196–205.
Davidson AW, Hong A, McCarthy SW, Stalley PD: En-bloc resection, extracorporeal irradiation, and re-implantation in limb salvage for bony malignancies. J Bone Joint Surg [Br] 2005, 87-B: 851–7.
Currey JD, Foreman J, Laketic I, Mitchell J, Pegg DE, Relly GC: Effects of ionizing radiation on the mechanical properties of human bone. J Orthop Res 1997, 15: 111–17. 10.1002/jor.1100150116
Hamer AJ, Strachan JR, Black MM, Ibbotson CJ, Elson RA: Biomechanical properties of cortical allograft bone using a new method of bone strength measurement: a comparison of fresh, fresh frozen and irradiated bone. J Bone Joint Surg [Br] 1996, 78-B: 363–8.
Sabo D, Brocai DR, Eble M, Wannenmacher M, Ewerbeck V: Influence of extracorporeal irradiation on the reintegration of autologous grafts of bone and joint: study in a canine model. J Bone Joint Surg [Br] 2000, 82-B: 276–82. 10.1302/0301-620X.82B2 .9447
Böhm P, Springfeld R, Springer H: Reimplantation of autoclaved bone segments in musculoskeletal tumor surgery: clinical experience in 9 patients followed for 1.1 - 8.4 years and review of the literature. Arch Orthop Trauma Surg 1998, 118: 57–65. 10.1007/s004020050312