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肺栓塞包括肺血栓栓塞症(pulmonary thromboembolism,PTE)、脂肪栓塞、羊水栓塞、空气栓塞等,其中PTE为肺栓塞中的最常见类型,占肺栓塞的90%以上,如果处理不及时可能会造成死亡等严重后果。据前瞻性研究结果表明,PTE在急性创伤和骨科手术中的发生率为0.46%,在确诊为PTE后患者的死亡率高达12.7%。目前临床上防治PTE的最常用药物为低分子肝素,术前皮下注射低分子肝素可以预防深静脉血栓形成,但是会增加术中出血风险,术中伤口持续渗血,止血时间延长,术后伤口皮下渗血、感染等风险也会增高。因此,骨科医师在骨科手术前、后的12小时内一般都要停用抗凝药物以降低术中及术后出血风险。但停用抗凝药物后会导致血栓栓塞的风险增高。因此如何在这抗凝空白窗期进行有效干预,预防血栓的同时减少术中及术后出血是骨科手术中亟待解决的重要问题。在关节置换、椎体成形术、骨转移瘤及骨缺损等疾病中,聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)骨水泥是被广泛应用的一种重要材料。通过应用骨水泥可将假体牢固地固定于骨组织上,在假体与骨之间起到填充和锚固作用。PMMA骨水泥由液相和固相两部分组成,其中液相主要成分为甲基丙烯酸甲酯单体,固相为聚甲基丙烯酸甲酯粉末。使用时将固相与液相混合,即可发生聚合反应,在单体聚合反应过程中,可以形成一定的孔隙结构,而一些水溶性的药物可以保留在这些孔隙结构中,植入人体后,在体液环境中逐渐释放,因此PMMA骨水泥可作为药物释放的载体。依诺肝素钠(Enoxaparin Sodium,ES)是一种低分子肝素,在临床中广泛应用。它的抗血栓和抗凝活性是分开的,主要特点是相对于抗凝血因子IIa即抗凝血酶活性,其抗Xa活性更高,并且局部应用不会引起血小板减少。我们对传统PMMA骨水泥进行改良,制备一种混合有依诺肝素钠的新型依诺肝素钠骨水泥,实现局部抗凝,精准治疗,在不影响术前停用低分子肝素类药物以减少围手术期出血的同时降低血栓栓塞发生的风险。目前国内外的研究重点均集中于抗生素骨水泥治疗感染的临床应用及载药磷酸钙骨水泥的相关研究。迄今为止在国外文献数据库中尚未检索到新型依诺肝素骨水泥的相关文献及报道。本研究旨在对新型依诺肝素钠骨水泥的研制及其生物力学进行初步研究,以确定新型依诺肝素钠骨水泥是否符合临床应用的生物力学要求,并探讨通过不同混合方式将依诺肝素钠加入到骨水泥中对其生物力学的影响,为新型依诺肝素钠骨水泥的进一步实验奠定基础。第一部分新型依诺肝素钠聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的制备及其生物力学的初步研究目的:探讨新型依诺肝素钠聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的制备及其生物力学的体外研究。方法:将注射用依诺肝素钠按照不同剂量与聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)骨水泥进行混合,分为A组(空白对照组)、B(4000AxaIU)组、C(8000AxaIU)组、D(12000AxaIU)组、E(16000AxaIU)组、F(20000AxaIU)组、G(24000AxaIU)组。在温度(23±1)℃、无菌、相对湿度高于40%的环境下(手术室环境),利用新型标准维卡仪进行终凝硬化时间的测定,根据国际标准ISO5833:2002《外科植入物——丙烯酸类树脂骨水泥》规定,制成(6±0.1)mm、高(12±0.1)mm的圆柱体骨水泥试件,长(75±0.1)mm、宽(10±0.1)mm、高(3.3±0.1)mm的长方体骨水泥试件。经测量及X线照射检测后选取每组标本各10个,分别于浸提前、浸提后在电子材料万能试验机上进行生物力学测定。记录并计算抗压强度、抗弯强度及抗弯模量的相关数据。结果:A-G组的终凝硬化时间分别为(9.16±0.21)min、(9.18±0.23)min、(9.10±0.20)min、(9.06±0.19)min、(9.12±0.19)min、(9.06±0.17)min、(9.18±0.19)min。生物力学结果显示:A-G组随着注射用依诺肝素钠剂量的增加,各组的抗压强度、抗弯强度及抗弯模量均呈下降趋势;浸提4周后,A-E组的抗压强度、抗弯强度及抗弯模量较浸提前差异无统计学意义。各组抗压强度、抗弯强度及抗弯模量的最低值分别为(83.75±0.42)MPa、(86.65±0.62)MPa、(2.11±0.119)GPa,均高于国际标准。小结:注射用依诺肝素钠可加入到PMMA骨水泥中,在不高于8000AxaIU时,不会对骨水泥的机械性能产生明显影响,符合临床应用的生物力学要求。第二部分依诺肝素钠用不同混合方式加入后对骨水泥生物力学的影响目的:观察将依诺肝素钠用不同混合方式加入到PMMA骨水泥中对其生物力学的影响。方法:将注射用依诺肝素钠按照不同剂量、不同混合方式与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥进行混合,分组A组为空白对照组不加入依诺肝素钠,B(8000AxaIU)组、C(16000AxaIU)组、D(24000AxaIU)组作为对照组以粉粉混合方式加入,E(8000AxaIU)组、F(16000AxaIU)组、G(24000AxaIU)组作为实验组,将注射用依诺肝素钠粉剂溶解后再加入到PMMA骨水泥中。在手术室环境下,根据国际标准化组织规定,制成骨水泥圆柱体试件及长方体试件。经游标卡尺测量及X线照射检测后选取每组试件各5个进行实验。在电子材料万能试验机上分别进行抗压强度及四点弯曲实验的测定。结果:实验组E、F、G组的抗压强度、抗弯强度及抗弯模量均明显低于对照组,差异有统计学意义,最低值分别为(57.17±1.15)MPa、(67.93±0.55)MPa、(19.2±0.114)GPa。小结:依诺肝素钠以液体混合方式加入到PMMA骨水泥中会明显影响骨水泥的生物力学特性,不符合临床应用的要求。结论:1.注射用依诺肝素钠粉剂可加入到PMMA骨水泥中,在不高于8000AxaIU时,不会对骨水泥的机械性能产生明显影响,差异无统计学意义。在实验设计的组别中各组抗压强度、抗弯强度及抗弯模量的最低值均高于国际标准的规定,符合临床应用的生物力学要求。2.将注射用依诺肝素钠溶解后再与骨水泥混合,会明显降低骨水泥的机械性能,进一步证明将液体与PMMA骨水泥混合后会明显影响骨水泥的生物力学特性,不符合临床应用的要求。