粗聚焦震波对大鼠骨质疏松性骨折愈合的影响及生物力学评估

目的观察粗聚焦震波对大鼠骨质疏松性骨折愈合过程中的骨密度、骨微结构及愈合后生物力学特性的影响。方法 66只体重为200～250 g的3月龄雌性SD大鼠卵巢去势制造骨质疏松模型,造模成功后左腿胫骨制造开放性骨折并予克氏针内固定。术后分为对照组和治疗组,治疗组用震波能量密度0.26 mJ/mm2,频率60次/分,冲击量为2000次治疗一次。结果治疗后4周和8周行组织学观察显示治疗组与对照组比较骨性骨痂所占比例较大,8周时骨小梁改建基本完成;而Micro CT检验数据结果显示治疗组骨密度(BMD);骨小梁体积(BV)、组织体积(TV)、骨体积分数(BV/TV)、平均骨小梁厚度(Tb.Th)、平均骨小梁数目(Tb.N)均明显高于对照组(P<0.05),其中治疗8周后的骨密度改变存在显著差异(-3.6%vs 4.9%,P<0.05)。且治疗组最大压缩荷载在治疗后4周(48.1±5.6(治疗组)vs21.8±4.8(对照组))、8周时亦明显高于对照组(57.5±6.1(治疗组)vs28.6±5.0(对照组))。结论粗聚焦震波能够抑制骨折后的骨丢失,增加骨密度,促进骨折愈伤组织的生长,改善骨小梁三维结构及骨组织的力学性能,可用来促进骨质疏松性骨折的愈合并改善骨质量,预防再骨折。

应用骨形态计量学观察粗聚焦震波对大鼠骨质疏松性骨折愈合的影响

目的应用骨形态计量学观察粗聚焦震波对大鼠骨质疏松性骨折愈合的影响,探讨其作用机制。方法将30只体重为(280±2.5)g的6月龄雌性清洁级SD大鼠双卵巢去势,复制骨质疏松模型后行双侧胫骨近端截骨并予克氏针内固定术。术后左侧胫骨用能量密度0.26mj/mm2,频率60次/min,脉冲2000次的高能震波治疗1次(治疗组),右侧胫骨不予震波治疗(对照组)。随后行组织学观察、骨组织不脱钙切片观察与测定。结果组织学观察结果显示,震波治疗后2周时治疗组与对照组相比炎性反应强,胶原形成相对多,成熟胶原多,形成的骨小梁较多;4周时治疗组成熟骨小梁较多,软骨性骨痂逐渐为骨性骨痂替代,大量类骨质形成。骨组织不脱钙切片观察与测定发现,震波治疗后8周治疗组大鼠骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、活跃成骨细胞表面(Ob.S/BS)、纠正骨矿化沉积率(jMAR)等参数均高于对照组,而骨小梁骨间距(Tb.S)、矿化延迟时间(Mlt)等指标低于对照组,差异均具有统计学意义。结论粗聚焦高能震波能促进骨质疏松性骨折后骨形成,改善骨形态,提高局部骨密度,达到防止骨量丢失的作用。同时可增加骨矿化沉积率,缩短矿化延迟时间,抑制骨转换,可能成为局部治疗和预防人体骨质疏松性骨折的新选择。