雀啄回旋灸十二背俞穴对骨质疏松大鼠骨力学及骨代谢的影响

目的探讨雀啄回旋灸十二背俞穴对骨质疏松大鼠骨力学及骨代谢的影响。方法 8月龄未孕雌性大鼠50只,随机分成假手术组、模型组、艾灸组、艾灸加雌激素组、雌激素组。除假手术组外,其余均做摘卵巢手术。术后10 d(伤口愈合),依据组别不同分别施术(艾灸和雌激素治疗),90 d后对大鼠进行右侧股骨活体骨密度检测。处死后取大鼠右侧股骨、胫骨、肱骨进行骨力学检测(三点弯曲、拉伸、扭转);取血进行骨碱性磷酸酶检测;取尿液进行尿羟脯氨酸检测,其中尿羟脯氨酸在造模24 h后检测一次。结果在造模后24 h,摘卵巢各组比假手术组尿羟脯氨酸明显升高(P<0.05)。在艾灸与雌激素干预后,碱性磷酸酶、尿羟脯氨酸、骨力学比较分析,各干预组均优于模型组(P<0.05)。结论雀啄回旋灸十二背俞穴可有效阻止骨质疏松大鼠骨代谢的衰退,减缓骨力学的退变,可以作为延缓骨质疏松发生的一种中医康复保健手段。

成骨生长肽羧基端片段衍生物对去卵巢大鼠骨密度和骨力学的影响

目的押探讨成骨生长肽羧基端片段衍生物G38I、G38K对去卵巢大鼠骨转换生化指标、骨密度和骨力学性能的影响及各指标间相互关系。方法:将3个月龄SD雌性大鼠40只随机分为5组,设假手术组(S组)和双侧卵巢切除(OVX)模型组(M组)为阴性对照,其余3组行OVX后分别予G38I、G38K和阿仑膦酸钠(ALN)治疗。术后60d处死,测血钙、磷和碱性磷酸酶,测量腰椎体和股骨骨密度(BMD),骨灰重/干重比值和骨力学指标。结果:与S组比较,M组血钙、磷升高,骨灰重/干重比值降低,经G38I、G38K治疗后上述指标恢复至S组水平,并显著升高腰椎体BMD,提高股骨弹性应力和最大应力,而股骨和腰椎体弹性模量呈升高趋势。灰重/干重比值与BMD呈正相关,BMD和力学指标间无相关性。结论:G38I或G38K的治疗可一定程度上减轻去卵巢大鼠的骨丢失,改善骨力学性能,评价抗骨质疏松药物疗效应同时关注骨量和骨质量。

骨质疏松性骨力学性能的预测

骨力学性能是发现与评价骨质疏松重要而直接的参考指标,但临床目前尚难对骨质疏松患者的骨力学性能做出非侵入性的直接评估。因此,研究通过间接手段进行骨力学性能的预测,已成为骨质疏松研究领域的一个重要课题,并具有重要的临床应用价值。本文综述了对骨质疏松性骨力学性能进行预测的研究进展,并展望了该领域研究的发展前景。

补虚化瘀针法对骨质疏松大鼠骨力学影响的研究

目的:探讨补虚化瘀针法对骨质疏松大鼠骨力学的影响。方法:采用取卵巢法,建立大鼠骨质疏松模型,经骨密度检测造模成功后,将大鼠随机分成模型组、针刺组、针刺加雌激素组、雌激素组。共治疗12周。治疗结束后检测大鼠骨密度、股骨力学。结果:治疗组与模型组相比其力学特性有所恢复。骨密度检测指标出现了明显差异(P<0.05或P<0.01)。结论:补虚化瘀针法对骨质疏松大鼠有治疗作用,与雌激素疗效相类似。

蒙古族股骨近端骨密度及股骨近端骨力学几何参数的研究

随着先进的双能X线骨密度仪（DXA）骨密度测量技术在临床中的广泛应用，DXA的股骨近端测量软件也应运而生，近年来多通过股骨近端几何参数结合骨密度评估髋部骨折风险，有关DXA测量股骨近端几何参数和骨密度的研究较多，结论报道不一，DXA股骨近端骨结构评估参数主要包括：股骨颈截面力矩（CSMI）、股骨颈截面面积（CSA）、髓轴长（HAL）、股骨颈宽度（FNW）、股骨颈干角（NSA）和股骨颈强度指数（FSI）等。

神经生长因子对胫骨骨折大鼠骨力学、骨强度及骨桥蛋白及下游相关因子水平的影响

目的 探讨神经生长因子(NGF)对胫骨骨折大鼠骨力学、骨强度及骨桥蛋白(OPN)及下游相关因子水平的影响。方法 将42只大鼠按照随机数字表法分为A组(腓肠肌两侧注射生理盐水)、B组(腓肠肌两侧注射NGF),每组21只。建立胫骨骨折模型后,观察两组骨痂的大小、骨折愈合情况,测定生物力学检测指标(最大载荷、弹性载荷、最大挠度)、胫骨骨强度指标(骨密度和骨矿含量),HE染色观察胫骨骨折形态,Western blot法检测OPN和局部黏着斑激酶(FAK)蛋白表达。结果 (1) B组骨折愈合更快,更早地完成了骨痂重塑,且愈合过程中,形成的骨痂更大。(2)术后1、3、5周,B组最大载荷、弹性载荷、最大挠度及OPN、FAK蛋白表达、骨密度明显大于A组(P<0.05),骨矿含量明显少于A组(P<0.05);A组术后各时间点各项指标比较差异均无统计学意义(P> 0.05);B组骨矿含量随时间推移逐步降低,其余指标随时间推移逐步升高(P<0.05)。(3) B组骨痂组织中软骨组织形成更早,面积更大,软骨组织向骨组织转化的过程更快。结论 NGF可以改善大鼠胫骨骨折最大载荷、弹性载荷、最大挠度,提高OPN的表达水平,促进胫骨骨折愈合。

Micro-CT和骨力学测试观察刺老苞根皮对骨折大鼠的作用

目的应用骨力学和Micro-CT技术,探讨刺老苞根皮对3月龄大鼠胫骨骨折显微结构和骨力学的影响。方法 60只SPF级3月龄SD雌性大鼠,在胫骨上打孔造模后,随机分为正常模型组、刺老苞根皮低剂量组[0.9 g/(kg·d)]、刺老苞根皮中剂量组[1.8 g/(kg·d)]、刺老苞根皮高剂量组[3.6 g/(kg·d)],每天一次,连续给药4 w。分别在给药14、21、28 d后,取右侧胫骨进行骨力学检测,取左侧胫骨进行Micro-CT扫描及三维重建。结果与模型组相比,从14 d到28 d,刺老苞根皮中剂量组、刺老苞根皮高剂量组骨的结构力学参数(弹性挠度、弹性载荷、最大挠度、最大载荷)和生物力学参数(最大应力、最大应变、弹性应力、弹性应变)明显提高(P<0.05);BV/TV、Tb.Th、Tb.V在21、28 d时刺老苞根皮中剂量组、刺老苞根皮高剂量组明显升高(P<0.05或P<0.01);Tb.Sp、SMI在21、28 d时,刺老苞根皮中剂量组、刺老苞根皮高剂量组明显低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。结论刺老苞根皮可通过改善骨折部位骨微小结构,提高骨密度,促进骨组织结构完整性,从而提升骨的抗冲击和变形能力,使其韧性和可塑性增强,骨组织强度增加,提高胫骨骨力学性能,促进大鼠骨折修复。

拉胀结构植入体对骨力学传递规律影响的有限元分析

目的应力遮挡造成的股骨柄无菌性松动是全髋关节置换术常见的失效形式之一。在股骨柄的张力侧设计具有负泊松比特性的拉胀结构,理论上能使其在受力时向外膨胀,避免应力遮挡。通过有限元分析探究拉胀结构植入体对骨传递载荷的规律。方法分别设计由拉胀结构、多孔结构、致密金属构成的植入体,并建立其植入股骨的有限元模型。根据髋关节日常受力对植入体施加偏离轴心42 mm垂直向下的压力(1500 N),比较以上3种结构下股骨的应力分布规律。

红曲对大鼠骨密度和骨力学变化的相关性研究

目的探讨红曲治疗去势大鼠的骨密度和骨生物力学变化的相关性。方法取12周龄Wistar雌性大鼠40只,随机分为模型、红曲治疗、阳性对照、正常对照四组,每组10只。正常对照组行假手术,其余三组行完整双侧卵巢摘除术。灌胃12周后,处死各组动物,以双能X线骨密度仪测定骨密度;通过三点弯曲试验记录载荷-变形曲线,测定骨生物力学指标。结果红曲治疗组骨矿含量、骨密度明显高于模型组(P<0.01),骨生物力学性能较模型组得到明显改善。模型组、红曲治疗组、阳性对照组的骨密度与最大应力成正相关(P<0.05)。结论1红曲能刺激骨形成,使骨量明显增加,保持原有骨结构的相对完整性,提高骨的生物力学性能。2骨密度是影响骨生物力学性能的重要因素。

海马乙醇提取物对维A酸致骨质疏松模型小鼠骨密度及胫骨力学强度指标的影响

目的:观察海马乙醇提取物对骨质疏松模型小鼠骨密度及胫骨力学强度等各项指标的影响。方法:50只小鼠随机分为空白组、模型组、仙灵骨葆组(0.75 g·kg^-1)、海马乙醇提取物高剂量组(10 g·kg^-1)、海马乙醇提取物低剂量组(5 g·kg^-1)。除空白组外,其余各组灌胃维A酸[羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)]悬液,连续给药14 d建立骨质疏松模型。模型制备成功后,各组动物连续给药14 d,末次给药2 h后,动物腹主动脉取血,检测血清中钙、磷、血清骨钙素(bone gla protein,BGP)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、骨特异性碱性磷酸酶(bone-specific alkaline phosphatase,BALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TPACP5b)、Ⅰ型胶原交联N-末端肽(Ⅰtype collagen cross-linking N-terminal peptide,NTX)水平;动物于代谢笼收集尿液,检测羟脯氨酸(hydroxyproline,HYP)、肌酐(creatinine,Cr)水平。取动物右侧大腿股骨,双能X射线检测股骨段骨密度值,取左侧大腿股骨,生物力学检测仪检测骨力学强度值。结果:与模型组比较,海马乙醇提取物可不同程度降低模型动物血清中磷、ALP、BALP、BGP、TPAC5b、NTX水平,升高模型动物血清中钙、OPG水平;通过尿液检测可确定海马乙醇提取物可有效降低模型动物尿液中HYP水平,升高Cr水平;还可不同程度提高模型动物股骨段骨密度及骨力学强度值,差异均具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。但低剂量海马乙醇提取物在升高模型动物尿液中Cr及降低血清中TPAC5b水平方面仅有一定作用,与模型组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:海马乙醇提取物可有效降低模型动物血清中磷、ALP、BALP、BGP、TPAC5b、NTX水平及尿液中HYP水平,升高血清中钙、OPG水平及尿液中Cr水平,提高骨密度及骨力学强度值,有效防治骨质疏松。

正骨通痹丸对糖皮质激素致骨质疏松大鼠骨力学的影响

目的:观察正骨通痹丸对地塞米松所致骨质疏松大鼠的骨密度及骨力学的影响。方法:对8周龄Wistar大鼠采用地塞米松肌注8周建立糖皮质激素性骨质疏松动物模型,模型成立后,模型组每天灌胃给予蒸馏水10ml/kg,正骨通痹丸各剂量组及仙灵骨葆组每天按组别分别给予正骨通痹丸1.35、2.7、5.4 g/kg及仙灵骨葆0.4g/kg,给药治疗12周后处死,分离股骨,进行骨密度及骨力学等方面的检查。结果:模型组大鼠股骨的骨矿含量、骨密度、最大弯曲力、抗弯强度及断裂挠度均显著下降;与模型组相比,正骨通痹丸5.4g/kg组骨密度、最大弯曲力、抗弯强度及断裂挠度均显著增加,正骨通痹丸2.7g/kg及1.35g/kg剂量组断裂挠度也均显著增加;仙灵骨葆组大鼠股骨的最大弯曲力及断裂挠度均显著增加。结论:正骨通痹丸可有效地提高糖皮质激素性骨质疏松大鼠的骨密度并改善其生物力学性能,增强抗骨折能力。

骨力学理论在骨折诊治中的实际意义

骨伤科做为研究人体运动系统疾病的学科,它与生物力学紧密相关。骨生物力学(以下简称骨力学)为生物力学的分支,在六十年代后期开始逐渐发展起来。骨力学是以骨骼为对象,研究骨的机械运动规律的科学。它通过对骨和骨骼系统的力学性质的剖析和研究,将不断揭示骨骼生长、发育、畸变。

基于Wnt 5a/β-catenin信号通路探讨杜仲健骨方对骨质疏松症大鼠的治疗作用

目的探究不同剂量杜仲健骨方对骨质疏松症模型大鼠骨力学参数的影响及对Wnt5a/β-catenin信号通路的干预作用。方法60只SD大鼠分为对照组、模型组、杜仲健骨方低剂量组、杜仲健骨方中剂量组和杜仲健骨方高剂量组,采用去势(摘除大鼠双侧卵巢)制备骨质疏松症大鼠模型,对照组仅翻动两侧卵巢,不做其他处理。造模成功后杜仲健骨方各处理组分别给予低、中、高计量的杜仲健骨方灌胃90 d,实验终点检测大鼠骨密度、骨生物力学指标,骨形态学指标;通过Elisa法检测各组大鼠血清中抗酒石酸碱性磷酸酶(TRAP)、尿I型胶原交联N末端肽(U-NTX)、骨碱性磷酸酶(BALP)、雌二醇(E2)、尿型胶原交联C末端肽(U-CTX)、骨钙蛋白(BGP)等骨转化指标;通过qPCR和Western blot法检测骨组织中Wnt5a/β-catenin通路分子的mRNA和蛋白表达水平。结果杜仲健骨方能显著增加骨质疏松大鼠股骨、脊柱骨的骨密度(P<0.01),提高股骨生物力学参数水平(P<0.01);增加皮质骨面积百分比、骨小梁平均厚度、骨小梁面积、骨小梁体积(P<0.01),增加血清中的BALP、E2水平(P<0.01),降低血清中的BGP、TRAP、U-NTX、U-CTX水平(P<0.01);显著增加Wnt5a/β-catenin通路分子的mRNA和蛋白表达水平(P<0.01)。结论杜仲健骨方可以提高骨质疏松大鼠骨力学参数,并且调控Wnt5aβ-catenin信号通路,有利于骨质疏松症的治疗。

力学负荷对峰值骨量影响的初步研究

目的 人的运动器官含骨量的多少与外力有关。本实验研究了重力、肌力对骨量的影响。方法 排除了继发性骨质疏松 ,用DXA对男 56例、女 55例受试者测量全身骨量 ,收集BMC、BMD、体重、瘦体重指标。结果 发现全身体重和瘦体重与BMC呈密切相关 ,与BMD的相关较弱。女性的相关强于男性 ,男女相同体重配对后 ,男性的BMC、瘦体重、握力分别大于女性 3 5 %、2 7 8%、44 %。这可能是男性力学性能优于女性的重要原因 ,而且男性体重每大于女性 1kg其BMC较女性增加 0 0 2 0kg ;男性瘦体重每大于女性 1kg其BMC较女性增加 0 0 0 8kg;体重和肌力都是决定BMC的因素 ,体重可能是决定BMC的重要外力。结论 应该进一步研究骨质疏松诊断中如何发挥骨力学的优越性。

无比山药丸对去卵巢大鼠腰椎骨密度和股骨生物力学性能的影响

目的:观察无比山药丸对去卵巢大鼠腰椎BMD和股骨生物力学性能的影响,以探讨该药对骨质疏松症的治疗作用。方法:将77只雌性大鼠分为6组:空白对照组、假手术组、模型组、雷洛昔芬组和无比山药丸高、低剂量组。在灌胃给药三个月后,取大鼠股骨进行三点弯曲实验,检测最大载荷,弹性模量,弯曲强度;取脊柱进行BMD检测。结果:模型组大鼠腰椎BMD和股骨生物力学特性各项指标均显著降低,而各给药组较模型组均出现不同程度地明显上升。结论:无比山药丸可提高去卵巢大鼠腰椎BMD,能够改善骨质疏松症大鼠股骨生物力学性能,对骨质疏松症具有一定的治疗作用。

老龄腰椎松质骨的剪切力学变化

背景:骨质疏松、骨重建、骨再造、腰椎骨折固定器械的选择等都需要了解青年尸体和老年尸体腰椎松质骨的剪切力学特性。目的:比较老年尸体松质骨和青年尸体腰椎松质骨是否具有不同的剪切力学性质。方法:实验标本取自正常国人新鲜尸体4具,由白求恩医科大学解剖教研室提供,年龄分别为22,28,70,75岁。人死亡后1h之内,解剖尸体取出腰段脊柱L2～L5标本。将标本沿前、后、左、右纵向切成长40mm,宽5mm,高5mm的试样,在电子万能试验机上进行实验,以5mm/min的实验速度对试样施加剪切力,实验结束后,打印机自动打印出剪切力、应变剪切应力等数据。观察每个试样的宏观断口形貌。结果与结论:剪切试样破坏后分别对两组试样的破坏断口进行大体观察发现,多数为横断口,少数为斜断口,青年组腰椎松质骨骨小梁排列细密,老年组腰椎松质骨骨小梁排列稀疏,孔隙较大。青年组剪切力、剪切应力和应变均显著高于老年组[(37.19±3.25),(28.34±3.42)N;(1.49±0.13),(1.13±0.14)MPa;(1.40±0.50)%,(0.90±0.20)%,P<0.05]。提示青年组脊柱腰椎松质骨和老年组脊柱腰椎松质骨具有不同的剪切力学特性。

骨重建的力学生物学研究

骨骼的生长、发育和维持都与骨组织重建有着密切的关系,随着生物力学、组织工程、细胞生物学等学科的迅速发展,骨科相关疾病及其治疗的研究形成了多学科交叉、渗透的趋势,力学生物学已经成为研究骨重建的重要方法。本文对近年来骨重建的力学生物学相关研究工作进行整理和总结,希望为骨重建的研究、骨组织工程修复骨缺损和临床治疗相关骨科疾病的诊治提供理论基础。