瞬时受体电位离子通道TRPA1和TRPV4在骨关节炎中的研究进展

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是一种常见的退行性关节疾病,其发病原因和病理机制尚不明确。目前,在临床上仍然缺乏有效的治疗方法,当务之急是寻找潜在的治疗靶点。瞬时受体电位锚蛋白1(transient receptor potential ankyrin-1,TRPA1)和瞬时受体电位香草素受体4(transient receptor potential vanilloid-4,TRPV4)属于瞬时受体电位阳离子通道(transient receptor potential cation channel,TRP)家族的成员,在初级感觉神经元以及各种细胞中广泛表达,参与热、机械和化学物质等刺激的信号转导。越来越多的研究表明,TRPA1和TRPV4在OA的软骨退化、炎症反应和疼痛中起着重要作用。本文综述了TRPA1和TRPV4通道的生理功能,并概述了它们在OA发展和疼痛中最新的研究进展。同时,总结了TRPA1和TRPV4通道药物在治疗OA中的作用以及讨论未来的研究方向,为OA的治疗提供新思路。

椎体在疲劳负荷下的微损伤

目的 :详细研究在正常生理负荷范围内 ,疲劳负荷强度对腰椎椎体微损伤造成的影响。方法 :将 33个取自7具成年男性尸体之T12 ～L4 椎体标本随机性分组。疲劳试验组以 2Hz频率反复加压 2万次。所加负荷分别为造成骨折之平均最大负荷的 10 %、2 0 %及 30 %。疲劳试验后 ,自受检椎体各采取圆柱状标本 4个 ,进行组织形态学检查。结果 :疲劳试验后 ,X线检查未发现骨折。而显微镜下可见到骨小梁微骨折。微骨折密度随疲劳负荷强度的增加而逐渐增加 (从最大负荷 10 %组的 0 .46 # /mm2 ,逐渐增加至 2 0 %组的 0 .6 6 # /mm2 及 30 %组的 0 .94# /mm2 ,(P <0 .0 5 )。以上证据显示生理范围内疲劳负荷可造成X线片下不可见之微骨折发生。而微骨折的累积 。

双骶骨螺钉成角固定的生物力学分析

目的 :比较骶骨单、双螺钉在不同载荷条件下螺钉固定的刚度和破坏强度。方法 :实验用 1 0例新鲜骶骨标本中 ,6例年龄小于 30岁 ,4例年龄大于 6 0岁。螺钉为CompactCD直径 7mm的骶骨螺钉。随机选择骶骨标本的一侧放置前内侧S1螺钉 ,另一侧同时放置前内侧和前外侧 2枚螺钉并连接起来。所有测试均在Instron材料实验机上完成。从载荷 变形曲线上得到螺钉固定的压缩、拉伸和扭转刚度 ,最后进行破坏测试。结果 :单钉固定的压缩、拉伸和扭转刚度分别为 2 0 3N/mm、1 4 7N/mm和 2 0Nm/deg ,双钉分别为 2 5 5N/mm、1 85N/mm和 2 4Nm/deg ,两者刚度的差异均有显著性。 6例青年标本的平均拉伸破坏力为 1 4 5 0N ,4例老年标本为 980N。结论 :骶骨双钉固定比单钉固定强度明显增加。

可注射骨修复材料的研发与展望

由于人口老龄化的加剧,每年因骨质疏松、骨肿瘤、骨髓炎、创伤等疾病导致大量的骨缺陷或损伤[1-2]。自体骨移植是骨缺损修复的金标准,但其来源有限;而传统的骨修复材料一般需要体外塑型后植入。尽管已有传统骨修复材料取得一定疗效,但仍可能存在术后骨质流失、创伤恢复较慢以及伤口范围较大的局限。与传统手术相比,可注射骨修复材料针对骨折的预防、治疗可以实现微创化。

肌电的计算机实时处理

前言 肌电已被认为是运动生物力学研究中的重要参数之一。通过肌电图的研究,不仅可以了解运动员的肌力和参加收缩的肌肉之间的关系,而且还能用来诊断运动技术。国家体委科研所的王云德,卢德明等曾应用遥测肌电和摄影、测力来综合分析评定举重运动员。郭庆芳等早些时候还利用肌电对标枪运动员的肌肉用力顺序等问题进行过研究。但总的看来,我国生物力学应用肌电还处在萌芽阶段。

快速制备骨质疏松性椎体压缩骨折动物模型研究

目的 建立一种快速、短期建立骨质疏松动物模型的方法。方法 将 30具猪三联椎体分成 2组 ,应用EDTA进行化学法制备成类似骨质疏松状态 ,并造成压缩性骨折模型 ,测量并记录各个数据。结果 所有样本的椎体骨密度和骨强度均下降 ,并顺利做出压缩性骨折模型。结论 EDTA脱钙方法是一种制备骨质疏松性压缩性骨折动物模型的比较合适的方法。

我国经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体骨折现状与创新

随着经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体骨折在我国的广泛应用和积极研究,目前对骨质疏松性椎体骨折的认识、诊断方法和水平有了很大的提高,在治疗技术和器材研究方面涌现了具有原创性的新技术和新疗法,可以说一定程度上引领了该技术的发展和进步。本文重点分析和总结经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体骨折在国内的发展现状和技术创新。

射箭技术的研究与诊断

运用八道生理参数记录仪(Polygraph System RM-6000)与IBM-PC/XT计算机联机,测试射箭时参予完成射箭动作技术主要肌群的肌电活动。通过对92名射箭运动员测试结果的分析,提出了以肌电的平均值曲线的波动大小,平均值的标准差及肌电活动的同步性三项指标,作为射箭技术的肌电诊断指标,用以说明射箭技术动作的稳定性,用力的一致性及动作技术的协调性,并取得良好的诊断效果。

脊柱侧弯板棍系统的体外生物力学测试

目的 测试脊柱侧弯板棍系统 (PRSS)内固定后脊柱标本的刚度及其钉钩的拔出力 ,并根据与完整脊柱刚度的比较来评估根据该内固定系统临床应用的可靠性。方法 选择 12节段猪脊柱标本 12具 ,测定其前屈、后伸、侧屈及旋转时的刚度 ;再切除前方的椎间盘和后方的小关节使脊柱失稳 ,重复各向运动刚度测试 ;然后使用PRSS在失稳脊柱标本上进行内固定 ,再重复各向运动刚度测试。通过自身对照比较了解PRSS内固定后脊柱的刚度 ;选择单节段猪胸椎标本 6个及腰椎标本 7个 ,分别拧入PRSS钉钩后进行拔出力测试。结果 在猪脊柱标本前屈、后伸、旋转及侧屈活动的刚度测试中 ,与完整脊柱的刚度相比 ,失稳脊柱各向运动的刚度均明显减小 (P <0 .0 5 ) ,而PRSS内固定后脊柱各向运动的刚度均明显高于完整脊柱 (P <0 .0 5 )。在猪脊椎标本上 ,PRSS胸椎钉钩的拔出力为 (5 46 .0 4± 142 .94)N ,腰椎钉钩的拔出力为 (90 8.5 0± 2 13.0 9)N ,胸椎钉钩的拔出力明显小于腰椎钉钩的拔出力 (P <0 .0 5 )。结论 PRSS内固定术后脊柱的刚度高于完整脊柱 ,其钉钩可提供一定的提拉力。

硼硅酸盐生物活性玻璃多孔支架的制备

Na_2O-CaO-SiO_2-P_2O_5-B_2O_3系硼硅酸盐生物玻璃是一类具有良好生物活性和降解性能的组织工程材料.本研究中,采用有机泡沫浸渍法,乙醇作溶剂,乙基纤维素作添加剂,将硼硅酸盐玻璃粉体制备成具有三维连通网状结构的组织工程多孔支架.通过调节浆料的固相含量和乙基纤维素含量,改善坯体的涂覆量,在支架孔径为300～500μm,孔隙率高于80%时,使支架抗压强度从0.03MPa提高到0.36MPa.根据蜂窝状结构模型分析,发现采用高强度玻璃,优化浆料是改善多孔材料结构和力学性能的有效途径.用该模型理论指导,由Na_2O-K_2O-MgO-CaO·SiO_2-P_2O_5-B_2O_3系统制成的另一种硼硅酸盐玻璃支架,其抗压强度可达5～8MPa.实验表明有机泡沫浸渍法在制备组织工程支架中有广泛的应用前景.

经皮置入式腰椎棘突间撑开器的生物力学测试

目的:评价经皮置入式腰椎棘突间撑开器对置入节段及其邻近节段活动度的影响。方法:选取6具新鲜人体腰椎标本(L1～L5),剔除附着肌肉,保留各韧带及骨骼,将标本的头尾端固定在MTS生物力学试验测试机上,对标本施加400N的轴向压力,然后以0.5°/s速度施加六个方向(前屈/后伸、左右侧屈、左右轴向旋转)±7.5Nm的力矩,测量L2/3、L3/4节段各个运动方向的运动范围(ROM,完整状态组);于L3/4节段置入Bullet棘突间撑开器,按照同样方法测试标本各个方向的活动度(置入撑开器组)。测试后以2Hz频率循环加载,屈伸20 000次、侧屈15 000次、旋转5 000次,摄X线片观察内置物位置及棘突有无骨折,肉眼观察内置物有无变形和破损。结果:L3/4节段完整状态下前屈和后伸的平均ROM值分别为4.62°±2.26°和4.07°±1.92°,置入撑开器后前屈和后伸的平均ROM值分别为3.87°±2.06°和2.57°±2.06°,两组比较差异有统计学意义(P<0.05);两组侧方屈曲和旋转的平均ROM值差异均无统计学意义。在完整状态和置入撑开器后L2/3节段各个运动方向的平均ROM值差异均无统计学意义。循环加载至预定加载次数后X线片示撑开器无移位,棘突无骨折;未发现棘突撑开装置变形或出现裂缝。结论:经皮置入式棘突间撑开器能够使置入节段前屈和后伸的活动度明显减少,但轴向旋转和侧向弯曲不受影响,且对邻近上位节段的活动度无影响。

应用降钙素对骨质疏松骨床中多孔表面羟基磷灰石植入体骨整合的影响

背景:研究表明降钙素具有提高骨量、骨质量,降低骨折发生的效果。目的:评价全身应用鲑鱼降钙素对多孔表面羟基磷灰石植入体骨整合的影响,及其在治疗骨质疏松症同时促进植入体生物学固定的能力。设计、时间及地点:随机对照实验,实验分别于2007-09/12和2008-03/05在中山大学动物实验中心和香港大学医学院矫形外科组织学实验室完成。材料:SPF级5月龄雌性SD大鼠30只,按随机数表随机分为3组,即假手术+羟基磷灰石棒组、卵巢切除+羟基磷灰石棒组、卵巢切除+降钙素+羟基磷灰石棒组,每组10只。方法:卵巢切除+羟基磷灰石棒组、卵巢切除+降钙素+羟基磷灰石棒组SD大鼠切除卵巢建立绝经后骨质疏松动物模型,假手术+羟基磷灰石棒组大鼠行假手术作为对照。在大鼠的胫骨平台处开孔植入多孔羟基磷灰石假体,卵巢切除+降钙素+羟基磷灰石棒组大鼠皮下注射鲑鱼降钙素[5U/(kg·d)]12周。主要观察指标:取带植入体的胫骨制备成薄片,运用骨组织计量学及双能射线骨密度检测仪,记录腰椎骨密度变化,观察假体周围的骨量并测量假体的骨结合率。结果:持续皮下注射鲑鱼降钙素,卵巢切除+降钙素+羟基磷灰石棒组大鼠的腰椎骨密度逐渐改善。应用降钙素处理后,大鼠平均骨整合面积比率提高了22.0%,较卵巢切除+羟基磷灰石棒组骨整合比率提高近1倍(t=9.665,P<0.05)。结论:骨质疏松条件下,全身给予鲑鱼降钙素能提高骨床和植入体周围骨量、促进主体骨-植入体的骨整合。

间歇应用阿仑膦酸钠促进假体的骨整合

【目的】在动物模型上,研究间歇应用阿仑膦酸钠能否有效提高骨床骨量、促进假体的骨整合,进而探讨有效应用阿仑膦酸钠促进假体生物学固定的方法和机制,最终为临床间歇应用阿仑膦酸钠促进假体骨整合的理论提供实验证据。【方法】将30只5月龄SD大鼠按随机数表分为3组(SHAM,OVX,ALO组),每组10只。OVX,ALO组雌性SD大鼠切除卵巢建立骨质疏松模型(测量腰椎骨密度降低>20%者),SHAM组行假手术。在各组大鼠的胫骨平台处垂直植入羟基磷灰石假体,ALO组大鼠间歇给予阿仑膦酸钠(7mg/kg·w)12周,处死前皮下注射盐酸四环素进行荧光染色,取带植入体的胫骨制备成薄片,使用骨密度和骨组织计量学方法,观察假体周围的骨量并测量假体的骨结合率。通过对比分析,研究间歇应用阿仑膦酸钠对OP骨床中多孔羟基磷灰石假体骨整合的影响。【结果】间歇应用阿仑膦酸钠处理后ALO组大鼠平均BMD从(0.081±0.009)g/cm2提升为(0.116±0.008)g/cm2,给药前后BMD改变有显著差异(P<0.05);同时阿仑膦酸钠亦显著增加了假体周围骨量,提高假体与主体骨界面骨结合率约40%,较OVX状态骨整合比率提高近二倍,且差异有统计学意义(P<0.05)。【结论】间歇应用阿仑膦酸钠可持续有效的提高松质骨量,同时促进多孔羟基磷灰石假体与骨质疏松骨床界面的骨整合。

含锶硼硅酸盐生物玻璃的降解性能及体外生物活性

研究了含锶硼硅酸盐玻璃的体外生物活性和降解性。采用熔融法制备不同锶含量(SrO含量为0、2%、4%、6%、8%、10%、12%(摩尔分数))的硼硅酸盐生物玻璃粉末,粒径范围为150～300μm。将各组玻璃样品浸泡在0.02mol/L的K2HPO4溶液中,置于37℃恒温条件下,进行体外生物矿化反应。通过对反应样品的质量损失以及浸泡液pH值进行测定,并用XRD、FTIR以及SEM对反应过程和反应后产物进行表征。结果表明,含锶的硼硅酸盐玻璃在体外生物矿化反应中被生物降解,并转化为含锶羟基磷灰石,具有很好的生物活性和降解性;同时也观察到玻璃中引入锶元素后,在一定程度上控制玻璃的降解速度,进而控制硼的溶出速度,从一定程度上避免硼溶出速度过高可能带来的风险;ICP的结构也表明,当SrO为6%(摩尔分数),样品中硼元素溶出的速度最低。因此,用锶的含量可控制硼硅酸盐玻璃的降解速度,这种方法将在组织工程领域具有广阔的应用前景。

大段骨移植骨接合面的生物力学研究(英文)

目的:探讨适合髓内固定的骨接合端处理方案的理论基础。方法:采用新鲜猪股骨25根,采用随机数字表法均分为横形截骨组,斜形截骨组,阶梯形截骨组,“V”形30°截骨组,“V”形45°截骨组。对所有标本进行压缩刚度,扭矩刚度,最大扭矩等生物力学实验,观察不同截骨形状的稳定性。结果:“V”形45°截骨接合的扭矩刚度值最大,横形最差。“V”形45°截骨在抗最大扭力时产生骨折;“V”形30°截骨接合部抗压缩性较好,有较强的抗扭转力,在最大扭矩实验中没有出现骨折。结论:在设计大段骨移植骨接合端时,采用“V”形30°角的处理方案,能提供这类骨接合更好的初期稳定性。

大段骨移植骨接合面的生物力学研究

目的 :探讨适合髓内固定的骨接合端处理方案的理论基础。方法 :采用新鲜猪股骨 2 5根 ,随机均分横形截骨组 ,斜形截骨组 ,阶梯形截骨组 ,“V”形 3 0°截骨组 ,“V”形 45°截骨组。所有标本采用髓内固定 ,并制成股骨———环氧树脂复合体的试件。对所有试件进行压缩刚度、扭矩刚度、最大扭矩等生物力学实验 ,观察不同截骨形状的稳定性。结果 :“V”形 45°截骨接合的扭矩刚度值最大 ,横形最差。“V”形 45°截骨在抗最大扭力时产生骨折 ;“V”形 3 0°截骨接合部抗压缩性较好 ,有较强的抗扭转力 ,在最大扭矩实验中没有出现骨折。结论 :在设计大段骨移植骨接合端时 ,采用“V”形 3 0°角的处理方案 ,经髓内钉固定 ,能提供这类骨接合更好的初期稳定性。

骨腱结合部损伤模型建立及伤后低强度循环载荷对愈合的影响

骨腱结合部过度使用性损伤常见于运动员。研究伤后48h进行低强度载荷训练对急性骨腱结合部损伤愈合的影响。研究对象和方法:12只雌性成年新西兰大白兔的后肢通过针刺建立急性损伤组(AI,n=6),伤后48h开始进行四周低强度训练建立伤后低强度训练组(PIERT,n=6)和对照组(CON,n=6)。第四周取样的标本结果提示,PIERT组的骨小梁厚度明显小于AI和CON组;和CON组相比,AI和PIERT组的胶原排列明显紊乱,瘢痕组织多,细胞密度低;PIERT组的纤维软骨带厚度明显厚于AI组。建立了一个定量、可重复骨腱结合部微细损伤动物模型,并发现伤后48h开始低强度训练没有延缓损伤愈合,并对结构重建具有一定促进作用。

多种记忆合金椎体撑开器设计与初步实验比较

目的 应用记忆合金特性 ,设计并测试数种椎体撑开器 ,来探索治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折的可能性。方法 采用记忆合金的线材、板材、棒材 ,设计并加工出 5种椎体撑开器 ,并进行相关测试 ,记录结果。结果 线材螺旋型撑开器能够提供平均 2 0 0N以上撑开力 ,其他类型撑开器力量不足或形变恢复不良。结论 应用记忆合金特性设计并治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折有一定可行性、合理性。仍需进一步改进设计和更多的测试。

皮质骨在骨缺损修复过程中作用的组织学观察

目的应用非脱钙骨切片技术研究10mm骨缺损修复过程中皮质骨在骨修复过程中的变化及其在骨修复中的作用。方法新西兰大白兔24只,分成1、2、3、4、6、10、12周组及对照组,共8组,每组3只,右侧为10mm骨缺损侧,左侧为对照侧。制作非脱钙骨切片,组织学观察骨缺损愈合过程中皮质骨结构变化。结果组织学观察显示,骨缺损修复过程中,皮质骨内产生显著变化,其主要表现在骨修复组织周围的皮质骨各表面(内外骨膜、哈佛氏系统内表面)出现骨溶解过程,骨陷窝内的骨细胞被释放,参与周围成骨过程。该变化伴随骨缺损修复过程减慢而停止。结论骨缺损修复过程中,伴随再生骨组织皮质骨内产生骨溶解过程,该过程及其释放物质可参与骨缺损修复过程。