基于动物实验的应力与股骨近端生长关系的生物力学模型

目的建立可数值量化的应力与骨生长生物力学模型。方法将动物实验、骨生长方程中未知参数的反演识别和计算机技术相结合,研究应力环境对快速生长期大鼠股骨生长与重建的影响,依据大鼠股骨所受外力刺激以及近端骨密度数值的改变,反演骨生长方程中的未知参数B和K。结果文中所建的生物模型不仅能够数值模拟快速生长期大鼠股骨骨密度变化和外界刺激的关系,而且能够预测大鼠生命周期中某段时间内不同应力环境下股骨的生长趋势。结论:本文的建模思路和方法为人体骨骼重建适应模型的确立起到提示和借鉴作用。

颅面骨生长发育及正畸治疗中的3种骨调控机制及其概念

骨生长(bone growth)、骨塑建(bone modeling)和骨重建(bone remodeling)是出生后骨组织生长发育的3种调控机制。长期以来,在口腔正畸学领域中,由于一些历史原因,骨塑建与骨重建(或称骨改建)的概念被混淆,真正的骨重建机制却被忽略。本文从历史的角度回顾了这个语义学错误在口腔正畸学领域产生的原因,进一步阐明了骨塑建与骨重建机制的区别,以及出生后颅面骨骼生长发育与正畸治疗中的骨调控机制。建议尽快在口腔正畸学领域宣传、推广正确使用骨塑建和骨重建这2个专业名词的中英文拼写,停止使用骨改建这一中文名词,以避免在与其他学科(如骨科学)或国内外同行交流时发生误解和交流障碍。

外源性神经生长因子促进大鼠牵张成骨区骨再生的研究

目的探讨牵张期给予牵张区持续灌注β神经生长因子(β-NGF)促进骨再生与重建的作用机制。方法2021年9月至2022年1月,选取由新疆医科大学实验动物中心提供健康成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠40只,建立右侧股骨牵张成骨(DO)模型,并运用随机抽样法均分为A组(20例)和对照组(20例)。透视下牵张期给予对照组牵张区注射无菌0.9%生理盐水300μl,给予A组牵张区注射β-NGF(10μg/200μl)300μl。术后行X线、微型计算机断层扫描(micro-CT)、三点弯曲生物力学试验、血清标本酶联免疫吸附测定(ELISA)、骨组织学染色检测牵张区的骨再生情况。组间采用独立样本t检验或Mann-WhitneyU检验来评估。结果矿化第6周A组牵张区新生骨骨密度[(359.62±19.58)mm/cm^(3)比(278.41±25.73)mm/cm^(3),t=3.824,P<0.001]、骨体积/总组织体积[(43.83±2.48)%比(33.25±3.96)%,t=4.092,P<0.05]、极限载荷[(48.16±1.25)%比(27.35±2.68)%,t=4.045,P<0.05]、弹性模量[(58.93±2.57)%比(34.74±3.72)%,t=3.428,P<0.05]、断裂能量[(56.15±2.77)%比(29.26±3.68)%,t=6.503,P<0.05]及刚度[(52.68±3.86)%比(34.57±2.49)%,t=5.322,P<0.05]优于对照组。血清标本酶联免疫吸附测定及组织形态学分析结果显示牵张期给予牵张区持续灌注β-NGF有助于加速DO过程中骨再生与重建。结论牵张期给予牵张区持续灌注β-NGF可激活HIF信号通路,加速血管化成骨,有效促进骨再生与重建。