基于多分类器融合模型的步态数据膝骨关节炎诊断系统的构建及应用

膝骨关节炎(Knee Osteoarthritis,KOA)的诊断是指导临床治疗的重要信息。本文研究目的,是构建基于多分类器融合模型的KOA动态辅助诊断系统。该系统以健康受试者和KOA患者的步态数据为基础,融合机器学习子算法建立多分类器融合模型,实现动态KOA诊断系统的构建,并采用临床步态数据验证系统的性能。多分类器融合模型的有效性采用分类准确率(Accuracy,ACC)评估,KOA诊断系统性能采用F1评分验证。研究结果表明,多分类器融合模型的分类准确率为97.83%,达到KOA动态诊断系统的设计要求。系统验证的F1评分为0.970,表示系统在平衡精确率和召回率后,具有较高的可靠性。本研究构建的系统可为KOA后期治疗提供临床参考依据,也可用于肌肉骨骼等其他疾病的辅助诊断。

膝骨关节炎患者膝关节置换术后足底压力研究

目的:了解膝骨关节炎患者膝关节置换术后足底压力分布情况。方法:运用比利时footscan足底压力测试系统对33例双膝骨关节炎单膝关节置换患者平常自然行走时的足底压力进行测试,观察受试者足底区域压力峰值、冲量、最大压力峰值出现的时间、单足支撑期参数。结果:膝关节置换侧足底第2、3、4跖骨区以及中足、足跟内外侧、全足底的平均压力峰值和平均冲量均高于未置换侧,两侧比较差异有统计学意义(P<0.001,P<0.05);膝关节置换侧足底第1、2、3、4、5跖骨区和中足的最大压力峰值出现时间均长于未置换侧,两侧比较差异有统计学意义(P<0.001,P<0.05);膝关节置换侧开始着地阶段时间、整足接触阶段时间、单足支撑期总时间均长于未置换侧,两侧比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:膝骨关节炎患者膝关节置换侧足底压力参数较未置换侧有明显改变,置换侧膝关节的运动能力显著增强。运用足底压力分析对膝关节置换患者进行功能量化评价,可以更准确地了解膝关节的生物力学变化,进而探索最佳治疗手段和置换后的康复方法。

应用鼠神经生长因子修复周围神经损伤对骨质疏松的影响

背景:神经损伤后骨质疏松症发生机制与其他原因造成的失用性骨质疏松症不完全相同,在其发生发展过程中可能蕴含着更为复杂的因素,除了失去应力刺激外,细胞因子异常、神经功能的异常、激素水平的改变均参与了神经损伤后骨质疏松的发生。目的:通过活体动物实验探讨神经损伤后和骨质疏松的相互关系。方法:雄性SD大鼠随机分为正常对照组和失神经组,失神经组大鼠切断股骨神经造成失神经支配模型,然后分为模型对照组和失神经支配注射鼠神经生长因子组(神经生长因子组)。神经生长因子组在两侧下肢腓肠肌处部位注射鼠神经生长因子0.2 mL,频率1次/d,失神经支配对照组注射同等量生理盐水,正常对照组不做处置。30 d后称质量、取血、处死动物,取股骨进行骨组织计量学检查。结果与结论:失神经支配大鼠注射鼠神经生长因子后,体质量、骨小梁量与模型对照组相比具有明显增加,提示局部予以鼠神经生长因子治疗可明显减轻失神经支配后大鼠骨质疏松的程度,并可减弱因失神经导致的体质量减轻,而各组的血钙磷浓度无明显改变。说明神经性骨质疏松的发生并非源自钙磷流失,而是由骨小梁的结构改变所致,同时外源性鼠神经生长因子在神经性瘫痪后骨质疏松的恢复中具有积极意义。

膝骨关节炎患者的三维运动解析

背景膝骨关节炎(KOA)患者发生膝关节变形、活动受限、步态异常等改变,预示KOA是与运动学、动力学等生物力学因素关系密切的一种疾病。而目前临床上缺乏对这些运动学、动力学指标的客观定量评定指标。目的应用VICON三维运动捕捉系统解析KOA患者的病情,为临床医生治疗、康复计划的制定和实施提供新的重要参考依据。方法2010年10月-2017年6月,选择上海交通大学医学院附属瑞金医院门诊及住院的双KOA患者10例作为KOA组,另外招募无膝关节疼痛的健康中老年人10例作为对照组。采用英国VICON三维运动捕捉系统对两组受试者进行行走测试,并分析受试者的步行情况和膝关节的生物力学(运动学、动力学)特征。结果与正常人比较,KOA患者存在明显的步态和生物力学特征:步频、跛行指数、步长、步幅、步速均缩短,双足支撑期、单足支撑期、一步时间、步行周期均延长(P<0.05);膝关节屈曲角峰值,冠状面最初角度,矢状面、冠状面、水平面膝关节最大活动范围均减小(P<0.05);膝关节角速度、膝关节角加速度峰值和平均值均减小(P<0.05);膝关节伸展力矩峰值减小(P<0.05);Y轴和Z轴方向地板反作用力峰值减小(P<0.05)。结论KOA患者关节内及其周围生物力学环境发生了明显变化,同时下肢运动出现了异常。而采用VICON运动捕捉系统对KOA患者和正常人进行三维步态分析,有助于更好地了解膝关节运动学和动力学等指标,为KOA诊断、治疗及研究提供重要的参考依据。

膝骨关节炎患者膝关节置换后下肢肌的表面肌电图变化(英文)

背景:膝骨关节炎患者膝关节置换后下肢肌功能恢复一直存在着争议。目的:评价膝骨关节炎患者膝关节置换手术后下肢肌肉功能。方法:应用TELEMYO 2400R G2表面肌电图遥测仪对25例双膝骨关节炎单膝关节置换后患者在平常自然步态下进行双下肢股直肌、胫前肌、股二头肌和腓肠肌内侧的表面肌电信号测试。在肌电图测试前,对患者双膝关节功能进行美国特种外科医院膝关节评分。结果与结论:患者置换后美国特种外科医院膝关节评置换侧平均分91.44,其优良率达100%;未置换侧平均分54.52。置换侧在疼痛、关节功能方面有明显改善;膝关节置换后置换侧股直肌、胫前肌、股二头肌的肌电振幅、肌电积分、平均频率、中位频率的(平均值、最小值、最大值)与未置换侧相比差异无显著性意义(P>0.05);置换侧腓肠肌内侧肌电振幅值及肌电积分值显著大于未置换侧(P<0.05);置换侧腓肠肌内侧平均频率、中位频率与未置换侧相比差异无显著性意义(P>0.05)。提示膝关节置换后置换侧的下肢肌没有恢复到正常的功能活动水平,因此膝关节置换后康复要特别重视患者的肌肉锻炼。

髋关节翻修术中冰冻病理切片与 ^(99)Tc^m三相同位素骨扫描共用诊断髋关节假体周围感染

背景:常规血清学、影像学和实验室诊断方法诊断假体周围感染难以达到理想的灵敏度、特异度和准确性。尤其对于假体置换后晚期假体低毒性感染性松动和无菌性松动之间的鉴别诊断还缺乏普遍接受的诊断标准。术前、术中和术后多种诊断方法的联合运用对于明确感染诊断和制定手术翻修策略有重要的临床意义。目的:通过初次髋关节置换后翻修术前和术中联合运用99Tcm三相同位素骨扫描和冰冻病理切片多形核白细胞计数方法诊断髋关节假体周围感染,并与常规诊断手段相比较。方法:2008年4月至2013年5月共收治44例髋关节置换后翻修病例,结合临床症状和血清学检查指标,18例患者血沉和C-反应蛋白增高诊断为临床怀疑感染病例组;26例血清学指标正常诊断为临床怀疑无菌性松动病例组。所有患者翻修前进行99Tcm三相同位素骨扫描检查,同时结合翻修手术过程中组织冰冻病理切片结果。如两项结果均为阴性,诊断为假体无菌性松动,行一期翻修手术;反之则诊断为假体周围感染,行二期手术翻修。通过术后临床随访血清学指标及手术疗效,采用受试者工作曲线的统计学方法评估联合运用99Tcm三相同位素骨扫描和组织冰冻病理切片的诊断价值。结果与结论:18例临床感染病例组中16例患者术前99Tcm三相同位素骨扫描结果和术中冰冻病理结果均为阳性,诊断为感染,二期翻修;2例结果均阴性,排除感染,一期翻修。26例松动病例组中,25例术前99Tcm三相同位素骨扫描结果和术中冰冻病理结果阴性,诊断为无菌性松动,一期翻修;1例患者术后病原菌微生物学培养送检3个标本中1个标本培养出金黄色葡萄球菌,诊断为假体周围感染,仍采取一期翻修。增加99Tcm三相同位素骨扫描和冰冻病理切片多形核白细胞计数的方法后,工作特征曲线面积由0.906上升至0.972,感染诊断灵敏度由89%上升至94%,特异度由92%上升至100%。但诊断方法前后比较差异无显著性意义。提示血清学和影像学检查等常规诊断基础上增加99Tcm三相同位素骨扫描和术中冰冻病理切片技术能够鉴别感染性和无菌性髋关节假体松动。99Tcm三相同位素骨扫描阴性结果同假体无菌性松动的确诊有很高的相关性,具有很好的排除感染的诊断价值,结合术中冰冻病理切片多形核白细胞计数的方法对于翻修手术方式的选择具有积极的临床价值。

骨组织形态计量学和微CT测量技术在骨质疏松研究中的应用

骨质疏松以进行性骨量减少、骨组织微结构退化为主要病理特征。骨质疏松程度评估或诊断方法中骨密度测量方法不能反映骨微结构变化,存在难以完整体现骨生物学特性的缺陷;骨组织形态计量学通过对骨标本动态、静态学参数测量,可从定性和定量角度较全面描述骨量、骨微结构变化状况,但在获取标本时具有创伤性且技术繁琐;基于骨组织形态计量学发展而来的微CT(μCT)扫描与测量技术,尽管难以获取并反映骨组织局部的细胞形态和骨形成率、吸收率等变化参数,但可精确显示骨组织三维结构特征,所测得的参数误差小,且操作简便,定位准确。在骨质疏松研究领域,骨组织形态计量学和μCT技术常用于动物实验或特殊患者的诊断,尤其是用于骨质疏松药物疗效的评价。

桡骨远端骨折固定夹板外观、材质、固定带等研究的新进展

背景:随着人口老龄化,桡骨远端骨折发病率逐步上升,非手术的外固定夹板可减轻经济负担、精神负担以及防止手术创伤,因此研究桡骨远端骨折外固定夹板具有重要的临床价值与意义。目的:对桡骨远端骨折固定夹板的研究现状做一综述,为进一步深入研究奠定基础。方法:由第一作者检索知网、万方、维普中文数据库以及PubMed、Embase、Web of Knowledge英文数据库2000至2019年收录的有关桡骨远端骨折固定夹板的文献,中文检索词为"桡骨远端骨折,外固定,夹板",英文检索词为"distal radius fracture,external fixation,splint"。结果与结论:①传统小夹板的外形、材质以及固定带改良设计是目前夹板研究的热点方向,改良设计后的夹板在临床应用中展现了巨大的优势;②随着社会科技的进步,新材料、新技术的涌现以及生物力学研究的不断深入,融入时代科技元素的桡骨远端骨折固定夹板是未来小夹板的发展方向。

双效骨诱导性的有机-无机水凝胶的构建及其骨再生研究

目的·将有机药物与无机粒子相结合并赋予水凝胶以治疗功能,构建可以促进骨缺损再生的有机-无机双效骨诱导复合水凝胶。方法·制备同时负载有机药物维生素D3以及无机粒子磷酸钙纳米粒的脂质体(vitamin D_3&calcium phosphatenanoparticlesliposomes,VD_3&CaP-Lip),并通过动态光散射粒度分析仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、高效液相色谱仪对其粒径、电位、形态学以及体外释放特性进行观察;进一步将上述脂质体与甲基丙烯酸酐修饰的明胶(gelatin-methacrylic,GelMA)水凝胶相结合制备复合水凝胶(VD3&Ca P-Lip@Gel),并通过扫描电子显微镜、高效液相色谱仪、CCK-8试剂盒、细胞活/死染色、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活力测定、ALP染色、茜素红S染色、茜素红定量分析对该复合水凝胶的形态学、体外释放特性、体外矿化能力、细胞相容性、细胞黏附性以及体外促成骨能力进行观察。结果·成功构建了VD_3&Ca P-Lip@Gel水凝胶。体外释放结果显示,该复合水凝胶可在局部持续释放维生素D_3约17 d。形态学观察结果显示,该水凝胶有着良好的形态学特征,在模拟体液中可以促进体外生物矿化。细胞实验结果显示,该复合材料有着良好的细胞相容性以及细胞黏附性;相较于阴性对照组、阳性对照组以及GelMA组,其具备明显的体外促成骨分化能力。结论·所构建具有骨诱导性的有机-无机双效复合水凝胶可实现药物及纳米粒子的体外局部长期释放,可明显在体外促进成骨分化、加速骨再生过程。

可注射水凝胶微球治疗骨关节炎的实验研究

目的制备负载低聚倍半硅氧烷-双氯芬酸钠(polyhedral oligomeric silsesquioxane-diclofenac sodium,POSS-DS)纳米颗粒的甲基丙烯酰透明质酸(hyaluronic acid methacrylate,HAMA)水凝胶微球,对其进行表征并探究体内外生物学特性。方法以八巯基POSS(sulfhydryl POSS,POSS-SH)为纳米构筑平台,采用“点击化学”法将聚二乙醇和DS以化学键接枝其上,构建功能化纳米颗粒POSS-DS,并使用核磁共振波谱仪分析成分,透射电镜对形貌进行表征。为实现药物长期缓慢释放,将POSS-DS包载于HAMA中,通过微流控技术制备多功能水凝胶微球,即HAMA@POSS-DS;利用光镜及扫描电镜对其形态进行表征,观察体外降解及药物释放效率,采用细胞计数试剂盒8(cell counting kit 8,CCK-8)试剂盒及活/死染色法检测对软骨细胞增殖的影响;并构建软骨细胞炎症模型后用HAMA@POSS-DS进行处理,通过免疫荧光染色及实时荧光定量PCR检测相关炎症指标,即Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖(aggrecan,AGG)、基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase 13,MMP-13)、解聚蛋白样金属蛋白酶5(recombinant A disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin 5,Adamts5)、速激肽1(recombinant tachykinin precursor 1,TAC1),以正常培养软骨细胞及未作处理的炎症模型分别作为对照组及空白组,进一步评估其抗炎性能。最后,通过构建大鼠膝关节骨关节炎模型,经X线片及Micro-CT检查,验证HAMA@POSS-DS对骨关节炎的治疗效果。结果POSS-DS纳米颗粒总体粒径均一,约100 nm。HAMA@POSSDS为不透明球体,粒径约100μm,呈多孔结构;体外降解周期为9周,期间缓释负载的POSS-DS。CCK-8试剂盒及活/死染色法检测显示HAMA@POSS-DS无明显细胞毒性,且其释放的POSS-DS对细胞增殖有促进作用(P<0.05)。软骨细胞抗炎实验中,HAMA@POSS-DS组Ⅱ型胶原mRNA相对表达量高于对照组和空白组、AGG mRNA相对表达量高于空白组、MMP-13、Adamts5以及TAC1 mRNA相对表达量低于空白组,上述差异均有统计学意义(P<0.05)。体内实验显示术后大鼠骨关节炎关节间隙宽度减小,但HAMA@POSS-DS可延缓关节间隙变窄进程,并改善关节周围骨赘增生情况(P<0.05)。结论HAMA@POSS-DS可有效改善局部炎症微环境,并显著促进软骨细胞增殖,有利于促进骨关节炎的软骨再生与修复。

携载抗菌黏性脂质体的水凝胶构建及促进骨修复的研究

目的·构建一种携载抗菌黏性脂质体的水凝胶(A-LIP-PEG),探究其抗菌及促进骨修复作用。方法·基于脂质体和多巴胺的席夫碱反应,制备黏性脂质体(A-LIP)。将A-LIP和巯基化的聚乙二醇(4SH-PEG)混合,用Ag+交联4SH-PEG制备复合脂质体水凝胶。通过A-LIP对骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein2,BMP-2)的包载,实现BMP-2在水凝胶网络中均匀分散和缓慢释放。采用粒度仪考察A-LIP的粒径和电位;采用透射电镜观察A-LIP的形态;采用冲洗黏附实验评估A-LIP的黏性;通过CCK-8验证A-LIP-PEG的生物相容性;通过骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶测定及茜素红S染色评定其促成骨活性。结果·体外研究表明,A-LIP对软组织有很强的黏附性;A-LIP-PEG对金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用;A-LIP-PEG具有较脂质体水凝胶(LIP-PEG)更显著的促进成骨分化作用,且不影响细胞的增殖。结论·该A-LIP-PEG在拓宽水凝胶装载和控释药物及抗菌、骨修复方面有良好的前景。

自愈合可注射性透明质酸水凝胶的构建及促进血管生成的研究

目的·构建一种基于透明质酸(hyaluronic acid,HA)的自愈合可注射性水凝胶,探究不同浓度铜离子对水凝胶性能及其促成血管功效的影响,评估其应用于临床上伤口愈合的可行性。方法·在光引发剂2959的存在下,通过蓝光诱发了巯基化透明质酸(thiolated hyaluronic acid,HASH)和丙烯酸化双膦酸盐(acrylated bisphosphonate,Ac-PD)之间的巯基-烯点击反应,制备了双膦酸盐化透明质酸(bisphosphonated hyaluronic acid,HAPD);基于HAPD和Cu2+的金属配位作用,构建了不同Cu2+浓度的HAPD-Cu水凝胶,即HAPD-Cu1、HAPD-Cu2、HAPD-Cu3以及HAPD-Cu4。采用核磁氢谱以及傅里叶红外光谱验证HASH、Ac-PD、HAPD和HAPD-Cu的分子结构;采用扫描电镜观察HAPD-Cu的微观形貌;采用流变仪验证HAPD-Cu的剪切变稀和自修复特性;采用液相质谱仪测定HAPD-Cu的离子释放;通过活/死细胞染色和CCK-8评价HAPD-Cu的生物相容性;通过人脐静脉血管内皮细胞的成小管实验测定HAPD-Cu的体外促成血管活性;通过CD31组织染色评估HAPD-Cu的体内促成血管活性并建立体外大鼠伤口缺陷模型评价其实际修复效果。结果·化学定性和定量分析手段证明材料的成功制备;体外研究表明,HAPD-Cu均具有疏松多孔的内部结构,且具有优异的自愈性、可注射性和可降解性,降解周期为7d并具有突释行为,满足伤口愈合周期的需求;HAPD-Cu具有良好的生物相容性,但HAPD-Cu4因Cu2+浓度高而具有细胞毒性。此外,在允许的Cu2+浓度范围内,其体外或体内的成血管效果随着Cu2+浓度的增加而增强;且体外伤口模型实验表明,与对照组相比,HAPD-Cu水凝胶显著促进了伤口的愈合。结论·基于金属配位制备的HAPDCu水凝胶具有优异的形状可塑性,允许以微创的形式填充缺陷部位,并释放Cu2+以促进早期血管网络的建立,在用于临床上不规则的伤口修复方面具有良好的应用潜力。

水凝胶刚度影响髓核细胞表型及其功能的体内外研究

目的·探究水凝胶刚度对髓核细胞表型及其治疗大鼠椎间盘退变功能的影响。方法·构建不同浓度甲基丙烯酸酯明胶(methacrylate gelatin,GelMA)的水凝胶,使用流变分析和单轴压缩实验检测其刚度,扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察其微观结构和形态。将具有正常表型的髓核细胞接种于GelMA水凝胶表面,活/死细胞染色评价水凝胶的生物相容性,鬼笔环肽染色观察髓核细胞在不同刚度培养基质上的生长形态。免疫荧光染色追踪髓核细胞Yes相关蛋白(Yes-associated protein,YAP)的核定位,实时定量PCR检测髓核细胞相关基因[神经细胞黏附分子1(neural cell adhesion molecule 1,Ncam-1)、聚集蛋白聚糖(aggrecan,Acan)和Y染色体性别决定区(sex-determing region of Y chromosome,SRY)-盒转录因子9(SRY-box transcription factor 9,Sox9)]的表达水平。建立大鼠尾椎针刺椎间盘退变模型,获取不同培养基上的髓核细胞并分别注射到退变椎间盘中,4周后行磁共振成像检测,分析各实验组椎间盘含水量,组织学方法检测椎间盘结构和蛋白聚糖水平。结果·当GelMA预聚溶液浓度为4%和15%时,所得水凝胶的弹性模量分别为1 kPa和200 kPa。SEM显示水凝胶均呈疏松多孔结构,且水凝胶的孔隙率随其刚度增加而显著降低。体外实验显示2种刚度的GelMA水凝胶基质均有良好的生物相容性。相较于硬水凝胶基质(15%GelMA),软水凝胶基质(4%GelMA)上培养的髓核细胞伸长率更低、扩散面积更小,并表现出YAP在细胞质聚集的趋势。髓核细胞相关基因表达检测显示:软水凝胶基质组Sox9、Acan和Ncam-1的水平分别是对照组的23.7、6.6和12.7倍。体内实验显示,用不同刚度基质培养的髓核细胞治疗退变椎间盘,软水凝胶基质组的椎间盘含水量及结构完整度均高于硬水凝胶基质组。结论·相比于高刚度GelMA水凝胶,低刚度水凝胶基质能更好地维持髓核细胞的生长表型,并使其发挥更好的治疗椎间盘退变的功效。

新型步态辅助医学诊疗系统

步态分析日益成为疾病监测、辅助诊疗的重要医学检测方法。然而,由于缺乏低成本、实用的临床步态分析系统,目前的临床步态分析十分依赖昂贵的精密仪器、苛刻的实验环境、复杂的操作流程,难以大规模部署,中小医院无力开展相关医疗服务。该文介绍一套不依赖穿戴设备,实用、精准、非接触式的新型步态辅助医学诊疗系统,有望在临床逐步应用及推广,改善对国外昂贵设备和繁琐技术的严重依赖,降低临床步态分析的应用门槛,造福更多患者。

膝关节置换后患者的三维步态特征

背景:膝关节置换后患者的步态越来越受到临床医生和研究者关注。目的:定量评价膝关节置换后患者的步行功能和膝关节生物力学变化,评定手术疗效,探索最佳的治疗策略和置换后康复方案。方法:采用英国Vicon三维运动捕捉系统对膝关节炎双膝关节置换后患者12例(试验组)和12例相匹配的健康志愿者(对照组)进行步态测试,以Polygon软件分析受试者步行能力和膝关节三维运动学及动力学特征。结果与结论:(1)时空参数(步频、双足支撑期、对侧足跟着地比、对侧足尖离地比、单足支撑期、步长、一步时间、步宽、步幅、步行周期、步速):2组相比差异均无显著性意义(P> 0.05);(2)角度:试验组膝关节屈曲角度峰值、内翻角度峰值、冠状面上最大活动范围均减小,与对照组相比差异有显著性意义(P <0.05);(3)角速度和角加速度:试验组膝关节角速度峰值、角速度平均值、角加速度峰值、角加速度平均值均减小,与对照组相比差异有显著性意义(P <0.05);(4)力矩:试验组膝关节伸展力矩峰值减小,与对照组相比差异有显著性意义(P <0.05)。(5)地面反力:试验组Y轴和Z轴方向地面反作用力峰值减小,与对照组相比差异有显著性意义(P <0.05);(6)结果表明,试验组患者和正常人在平地步行中时空参数没有明显差别,提示人工膝关节置换是改善下肢步行功能极为重要的治疗方法。但是结果也显示置换后患者假体关节存在一些运动和运动力学的异常,膝关节的生物力学没有完全达到正常水平,这些变化是人工膝关节置换后的运动生物力学特征,可能是影响患者长期疗效的重要因素。

基于动态肌电图的腰椎间盘突出症诊治和相关因素研究

目的:分析腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation,LDH)患者腰背部肌肉活动的动态肌电特征及相关因素,阐明动态肌电在腰椎间盘突出症患者诊治过程中的临床意义。方法:自2014年9月至2021年3月,采用表面肌电图遥测仪检测40例腰椎间盘突出症患者,男14例,女26例;年龄20~61(40.68±10.56)岁;病程1~120(17.75±27.56)个月。另外招募12例正常人作为对照组,男2例,女10例;年龄24~53(36.50±10.30)岁。对所有受试者进行静止站立、躯干屈伸过程中的近胸段竖脊肌、腰段竖脊肌、多裂肌的动态肌电测试。比较两组受试者肌电活动数据(肌电振幅、中位频率、原始肌电图形),分析腰椎间盘突出症患者一般资料与肌电活动数据的相关性。结果:静止站立时,腰椎间盘突出症LDH组受试者右侧及左侧近胸段竖脊肌肌电振幅值较对照组增大(P<0.05)。躯干屈伸时,LDH组受试者右侧及左侧近胸段竖脊肌、腰段竖脊肌、多裂肌肌电振幅均较对照组增大(P<0.05);躯干屈伸时,LDH组受试者右侧及左侧近胸段竖脊肌、腰段竖脊肌、多裂肌中位频率均较对照组增大(P<0.05);躯干屈伸时,LDH组受试者的原始肌电图形与对照组相比明显不同,LDH组受试者的躯干最大限度屈曲维持过程中所测腰背肌肉的肌电活动存在高水平,原始信号中应该规律出现的肌电静止信号不能分辨;躯干屈伸时,LDH组受试者的性别、年龄、体重、身高分别与双侧近胸段、腰段竖脊肌和双侧多裂肌的肌电振幅、中位频率无相关性(P>0.05)。结论:腰椎间盘突出症患者腰背部肌肉存在不同于正常人的特征性表面肌电改变,这些特征更能客观地反映患者的肌肉情况,可以成为腰椎间盘突出症患者诊断和治疗效果评价的有效指标。由此可见,表面肌电图不单是一种检测手段,其可被考虑在LDH的常规诊疗计划之内来指导临床工作。

不同术式对中老年女性骨质疏松性压缩椎体几何学畸形的矫形能力

目的比较椎体成形术(PVP)和椎体后凸成形术(PKP)对中老年女性骨质疏松性压缩椎体骨折(OVCF)几何学畸形的矫形能力,并探讨椎体几何学畸形完全矫正与临床症状缓解之间的关系。方法选取99例接受椎体成形术(PVP)或椎体后凸成形术(PKP)中老年女性OVCF患者,根据术式分为PVP组(56例)和PKP组(43例)。采用Mc Closkey-Black椎体几何学形态定量判定法测量患者术前及术后的压缩椎体高度参数,整体判断压缩椎体的几何学形态为"正常形态"或"压缩形态",比较压缩椎体几何学形态变化情况及两种术式对几何学异常形态的椎体的矫形能力。同时采用疼痛视觉模拟评分(VAS)比较患者的临床症状缓解情况与几何学畸形完全矫正之间的关系。结果术后共有22例患者的"压缩形态"被矫正为"正常形态",总体矫正率为22.22%。PKP组矫正率高于PVP组,分别为34.15%和14.81%,差异具有统计学意义(P<0.05)。患者术后的VAS评分较术前明显降低(P<0.05);术后几何学畸形完全矫正的患者VAS评分为2.31±0.93,几何学畸形未完全矫正的患者VAS评分为2.60±0.92,差异无统计学意义(P>0.05)。结论PKP和PVP两种微创术式均能显著纠正压缩椎体的几何学畸形形态,PKP对椎体几何学畸形的纠正能力优于PVP;椎体几何学畸形完全矫正与临床症状缓解之间无明显关联。

血清骨桥蛋白与非酒精性脂肪性肝病患者肝纤维化的相关性分析

目的探讨血清骨桥蛋白(OPN)水平在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)肝纤维化诊断中的价值。方法选择手术临床确诊NAFLD患者86例、健康对照者(正常对照组)60名。采用肝组织活检评估肝纤维化分期,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清OPN水平,并与患者临床生化指标[包括丙氨酸氨基转移酶(AST)、天门冬氨酸氨基转移酶(ALT)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)与高敏C反应蛋白(hs-CRP)]进行相关分析。结果与正常对照组相比,NAFLD组的体重指数(BMI)、收缩压、舒张压、AST、ALT、稳态胰岛素评价指数(HOMA-IR)、TC、LDL-C及TG均明显增高,且罹患糖尿病、代谢综合征比例较高(P<0.01);NAFLD组血清OPN水平较明显高于正常对照组,且与AST、ALT、hs-CRP、肝纤维化分期呈正相关(r值分别为0.224、0.265、0.192、0.219,P值分别为<0.001、<0.001、0.003、<0.001),与性别、HDL-C呈负相关(r值分别为-0.213、-0.191,P值分别为<0.01、0.041)。受试者工作特征(ROC)曲线显示当OPN以32μg/L作为临界值时,诊断肝纤维化≥3期NAFLD的曲线下面积(AUC)为0.897,灵敏度和特异性分别为0.821和0.855。结论作为促纤维化因子,OPN不仅可以反映NAFLD的纤维化程度,而且在NAFLD病变形成中也可能起到一定作用。

腰椎小关节紊乱症运动和动力学特征

目的采用Vicon三维运动捕捉系统定量分析腰椎小关节紊乱症患者运动学、动力学情况,探索生物力学规律和机制。方法2018年1月至2020年11月,选择上海交通大学医学院附属瑞金医院门诊诊断为腰椎小关节紊乱症的患者18例作为实验组,招募无腰部疼痛的正常健康者12例作为对照组。采用Vicon三维运动捕捉系统对两组受试者进行行走测试,分析比较两组受试者步行情况和腰部运动学、动力学差异。结果与对照组相比,实验组在行走中,步长、步幅、步速均缩短(P<0.05);脊椎一直处于前屈状态,脊椎屈曲角度平均值、峰值均增大(P<0.05),最大活动范围减小(P<0.05);脊椎倾斜角度峰值和最大活动范围均减小(P<0.05);脊椎角速度平均值、峰值和脊椎角加速度平均值、峰值均减慢(P<0.05);胸部一直处于前屈状态,胸部屈曲角度平均值、峰值均增大(P<0.05);胸部倾斜角度平均值减小(P<0.05);胸部旋转角度峰值和最大活动范围均减小(P<0.05);胸部角速度平均值、峰值和胸部角加速度平均值、峰值均减小(P<0.05);平均腰部功率减小(P<0.05)。结论腰椎小关节紊乱症患者步态异常,腰部运动学和动力学存在特征性异常。

骨折愈合过程中低氧诱导因子-1α的表达及其调节作用

目的探讨骨折愈合过程中低氧诱导因子-1α（HIF-1α）的表达及其调节作用。方法建立小鼠胫骨骨折模型，骨折后1、3、7、14、21、28d取材，应用X线摄片、Micro-CT和四环素荧光双标记技术，观测骨痂组织的演变和新骨形成状况；采用RT-PCR、Western blotting和免疫组织化学方法，检测骨痂组织细胞HIF-1α、血管内皮生长因子（VEGF）和成骨性标志物（Runx2和ALP）的表达状况，分析HIF-1α与骨折愈合进程的关系。结果在早期骨痂组织中，募集于骨折处的细胞以及由此演化的成骨细胞、软骨细胞及骨细胞在低氧环境中均表达HIF-1α。骨折后第7天，HIF-1α阳性细胞百分率达到峰值，持续高表达7d后逐渐下降，骨折后第28天基本恢复至骨折前水平；细胞VEGF表达特征的变化与HIF-1α的表现相似；早期骨痂细胞的骨形成功能活跃，骨痂体积较大，至骨折后14d达到峰值后随骨改建的发生而逐步减小，骨痂矿化沉积主要发生于骨折愈合的中晚期（14—28d）。结论骨折愈合过程中，参与骨折愈合的细胞属低氧感应细胞并表达HIF-1α；HIF-1α可调节细胞自身的状态，通过调控早期骨痂细胞的功能和刺激血管新生而参与调节骨折的愈合。