机械性骨骼肌损伤实验动物模型的造模方法和特点

骨骼肌是人体中最丰富的组织,经常受到各种类型的损伤。机械性损伤是最常见的骨骼肌损伤类型,通常分为3类:挫伤、拉伤和撕裂伤。损伤模型是骨骼肌损伤发病机制实验研究的基础,不同的实验研究,动物模型的制造方法不同。所以,在为实验选择最合适的造模方式时,必须考虑一些具体的特征。挫伤模型主要是为了研究挫伤和肌肉再生的机制;拉伤模型可以使用不同的形式来复制损伤过程,其中离心收缩是最常用的方法;撕裂伤模型主要用于评估肌肉纤维化和它的治疗方式,并且比其他损伤过程(挫伤和拉伤)更具可重复性。根据不同的损伤类型和研究目的,选择建立不同的动物模型是研究的基础。本综述的目的是分析和比较用于模拟人类机械性骨骼肌损伤的动物实验方法。

基于“脾肾互赞”论述中医药在骨科康复中的应用

中医手段治疗骨科疾病有着独特的优势。“脾肾互赞”理论基于脾肾在五行中的相互作用阐释两脏之间的关系,脾肾作为与肌骨生长发育密切相关的两个脏腑,在骨科治疗中发挥着重要作用。本文从“脾肾互赞”角度出发探讨中药、针灸、推拿等中医治疗手段在骨伤、骨质疏松、骨关节炎(OA)等骨科类疾病康复中的应用,为中医治疗骨科疾病提供一定的理论支持,进而促进“脾肾互赞”思想的进一步发展。

外泌体作为载体构建药物投递系统在骨科疾病中应用进展

外泌体的形成主要依赖于细胞的内膜系统,它们的直径一般为40~100 nm,能够被不同的细胞所分泌,并且能够将蛋白质、信使核糖核酸(mRNA)、微小核糖核酸(miRNA)及脂质等多种分子物质运输到身体各个部分,从而发挥重要的作用,影响着人们的身心健康。随着技术的发展,外泌体被认识到其独特的优势,如低毒性、抗菌活性以及良好的渗透能力,因此受到了广泛的重视。该文旨在探讨外泌体在骨科疾病治疗中的作用,并阐明其在药物投递方面的最新研究成果和临床应用。

基于PI3K/AKT信号通路探讨中药治疗激素性股骨头坏死的研究进展

激素性股骨头坏死是非创伤性股骨头坏死中最常见的类型,在非创伤性股骨头坏死中占比高达1/3。但现有疗法无法有效延缓该疾病的进展,髋关节置换术往往是晚期股骨头坏死患者的唯一选择。因此寻找一种防治激素性股骨头坏死的新型保髋疗法,减轻患者的痛苦和经济负担是目前亟须解决的难题。近年来研究发现磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路与激素性股骨头坏死的发病联系紧密,靶向PI3K/AKT信号通路用药对激素性股骨头坏死疗效显著。中草药是我国中医学的结晶,使用中药治疗疾病具有多靶点、低成本、低不良反应的特点。随着中药药理学研究的不断深入,众多具有补肾强骨、活血化瘀等功效的中药单体和复方被证实能够通过调控PI3K/AKT信号通路治疗激素性股骨头坏死。

老年骨质疏松性骨折的康复研究进展

随着人口老龄化的加剧,骨质疏松性骨折发病率随之上升,医疗财政支出增多。越来越多的研究认为康复是骨质疏松治疗不可或缺的环节,但长期以来临床医师对骨质疏松性骨折的康复治疗认识程度不足,治疗师在临床治疗过程中也缺乏规范化的标准。因此,笔者围绕骨质疏松性骨折的康复治疗为中心主题,对目前研究现状进行梳理,阐述了应提高对术前康复程度的规范化,加强评定中视觉模拟评分法(visual analogue scale, VAS)评分变化的分析,合理运用康复器具,加强冲击波和水疗在骨质疏松性骨折中的应用,采取对骨质疏松性骨折的综合分析等观点,为后续研究提供参考和帮助。

干细胞机械敏感性对抗骨质疏松症研究进展

骨质疏松症是一种新兴威胁,其特征是骨量和微结构的系统性损伤,导致脆性骨折。外泌体是一种由细胞分泌到胞外的纳米级囊泡微粒,具有与来源细胞相似的生物学活性,在细胞间通讯过程中扮演着重要角色。多种细胞来源的外泌体参与了骨代谢过程中骨相关细胞增殖分化的调控,并具有稳定性高、无免疫原性及靶向能力强等优势,弥补了传统药物及干细胞疗法的不足。源自骨髓间充质干细胞分泌的外泌体可以促进骨再生,改善骨形态、生物力学和组织学损伤,而且机械微环境中源自骨髓间质干细胞的外泌体在诱导成骨方面更有效,显著增强骨髓间充质干细胞的成骨作用,促进骨再生。就间充质干细胞的机械敏感性,机械响应的功能化外泌体进行综述,探讨其对治疗骨质疏松症的潜在作用。

全膝关节置换术治疗膝骨关节炎围手术期研究进展

膝骨关节炎的手术治疗方式有多种。全膝关节置换术作为晚期膝骨关节炎患者的治疗方法,虽然是公认的金标准,但是仍存在术后感染、假体松动、下沉、位置不良等风险。现就全膝关节置换术的术前、术中和术后阶段的研究进展进行综述,以指导临床上选择合适方法提高患者术后满意度。

踝关节炎动物模型的制备现状及特点

踝关节炎是指踝关节发生的炎症性病变,以关节软骨的退化变性和继发的软骨增生以及骨化为主要病理变化的一种关节炎,可能是由于慢性劳损、外伤、感染、退行性病变、免疫因素等原因导致,主要易发于中老年人,但也发生于青壮年。该疾病发病较为隐匿,且进程较快,如若不及时采取干预手段,很容易形成关节炎后期的骨坏死等表现。目前对该疾病的发病机制和早期治疗干预手段尚不明确,因此需要对该疾病展开进一步的探索,从而找到早期干预治疗该疾病的理想手段。在踝关节炎的研究过程中,实验动物模型是不可或缺的一环,使用动物模型是现代生物医学研究中的一个重要的实验方法和手段,有助于更方便、更有效地认识人类疾病的发生、发展规律和研究防治措施。本文对目前国内外关于踝关节炎动物模型的造模方法、适用范围及优缺点进行综述,能够为踝关节炎的相关研究提供动物模型的基础,从而能够助力在踝关节炎的研究领域实现新的突破。

截段骨骼肌的拉伸实验参数选择

目的生物力学检测手段的进步无疑会加强骨科医师对生物力学的认识,同时提供更准确的临床证据和临床思路,进而提高临床疗效。肌肉是一种非线性、各向异性的软组织已被广泛认同,与皮肤等软组织一样也具有黏弹性。不同之处在于,除了这些被动力学特性,肌肉还具有主动收缩的特性,这种特性与其微观结构有关。由于肌肉的复杂结构和,肌纤维的力学特性又与肌肉有差异。方法解剖山羊臀大肌,先使用钝性分离方法,分离出相应宽厚的肌肉条后使用利器切割两段。

新鲜正常股骨头组织力学加载下内部空间结构变化

目的通过对比分析股骨头内部不同区域组织在力学刺激下空间结构改变,讨论股骨头坏死的自然结构基础。方法按股骨头小梁方向划分4个区域:近端压力区、交界区、远端小梁区、主张力小梁区。将新鲜正常股骨头切出1 cm^(3)骨块行力学循环加载,加载的时间分别为3、6、12、24 h,循环加载的载荷分别为400、600、1200 N,对加载前后的骨块行Micro-CT扫描,重建比对,观察分析加载前后骨小梁断裂数、空间位置分布,以及骨小块的体积、结构等变化。

外泌体治疗股骨头坏死的研究进展

股骨头坏死发病率逐年增高,是一种高致残率的骨科疾病,探索其早期非手术治疗方案是目前面临的巨大挑战。虽然关节置换等日趋成熟的手术技术帮助广大患者提高了功能恢复质量,但是如何治疗早期股骨头坏死、预防疾病进展,从而延缓关节置换的时间仍然困扰着广大学者。近年来,细胞治疗在治疗多种难治性疾病中的潜力被逐渐挖掘,外泌体在组织修复领域发挥了重要的作用。该文综述了当前外泌体在治疗股骨头坏死领域的研究现状和进展,为临床中股骨头坏死的治疗提供新思路和新方法,在股骨头坏死的临床防治领域开辟一条新的道路,实现新的突破,同时对其临床应用的推进具有重要意义。

三维测量嵌插型股骨颈骨折后倾角与股骨头坏死的相关性

背景:嵌插型股骨颈骨折临床上通常采用空心钉内固定治疗,既往研究中术前股骨头后倾角被证明与内固定失败相关,但内固定术后股骨头坏死的发生与后倾角关系的相关研究较少。目的:探讨嵌插型股骨颈骨折三维测量的后倾角与内固定术后股骨头坏死的相关性,并分析其危险因素。方法:回顾性分析天津市天津医院2016-2020年收治的150例嵌插型股骨颈骨折患者的临床资料,应用三维重建技术测量股骨头后倾角并根据术后是否发生股骨头坏死分为坏死组和非坏死组。单因素分析比较两组间临床资料,多因素logistic回归分析股骨头坏死危险因素,采用受试者操作特征曲线评估后倾角对术后股骨头坏死的预测价值。结果与结论:(1)150例患者术后获18-66个月(平均29个月)的随访,共20例(13.3%)发生股骨头坏死;(2)多因素logistic回归分析显示,后倾角和复位质量C级是发生股骨头坏死的危险因素;(3)受试者操作特征曲线分析显示,三维测量的后倾角对术后股骨头坏死具有预测价值,截断值为20.74°;(4)结果表明,对于嵌插型股骨颈骨折患者,后倾角和复位质量C级是闭合复位内固定术后股骨头坏死的危险因素;通过三维重建技术可以准确测量股骨头的后倾角度,后倾角≥20.74°的骨折患者更容易出现术后股骨头坏死。

不同填充块对内侧开放楔形胫骨高位截骨应力分布的影响

目的 分析填充块材料和尺寸对胫骨截骨模型应力分布的影响。方法 建立3种不同材料(髂骨、松质骨和聚醚醚酮)、5种不同尺寸填充块,分别植入胫骨截骨模型,对模型进行力学加载,分析模型的应力分布和边缘位移。结果 就3种材料而言,植入髂骨材料的填充块模型在胫骨近端、钢板的应力和边缘位移低于松质骨和聚醚醚酮材料,但髂骨材料的填充块应力最高;在不同尺寸填充块植入截骨间隙时,胫骨截骨各部分应力分布和边缘位移存在差异,特别是填充块宽度从30 mm减小到10 mm,胫骨近端、钢板和填充块应力峰值平均分别增加了49.3%、92.7%、54.4%。结论 不同的填充块参数会影响胫骨截骨不同部位的应力分布。研究结果为临床胫骨截骨填充块参数的选择提供理论依据。

股骨内翻和胫骨内翻的运动学和足底压力分析

目的探究胫骨侧和股骨侧来源的两种单侧膝骨关节炎膝内翻在步态分析中的运动学参数和足底压力差异,为不同类型膝内翻提供生物力学理论基础。方法招募26名单侧膝骨关节炎型膝内翻患者,股骨侧和胫骨侧来源各13名受试者。利用Noraxon MyoMotion三维动作捕捉系统和Footscan平板式足底压力测试系统,测量受试者在自然行走状态下的步态,采集受试者步态的时空指标、下肢各关节运动学参数、足底压力,并进行两组间对比分析。结果胫骨侧膝内翻的膝关节屈伸范围、髋关节外展峰值、髋关节内收外展活动范围、踝关节内旋峰值均大于股骨侧膝内翻,而膝关节屈曲峰值、髋关节内收峰值小于股骨侧膝内翻;与股骨侧膝内翻相比,胫骨侧膝内翻受试者第4、5跖骨足底受力时间、压力峰值都增加(P<0.05)。在第3跖骨区域中,股骨健侧肢体比胫骨畸形健侧肢体的冲量更大;而在足跟内侧区域,股骨健侧肢体的冲量更小(P<0.05)。结论两种不同类型单侧膝内翻患者在运动学参数和足底压力方面存在一定差异。研究结果有助于正确认识膝内翻引起的异常步态,为不同类型膝内翻诊治、术后康复和肢体锻炼提供可靠参考。

三周期极小曲面骨支架生物学性能研究进展

由外伤和疾病所致的骨缺损患者逐年增多,而骨缺损的治疗仍然是临床上的一大难题。目前骨缺损的治疗手段主要包括自体骨移植和同种异体骨移植,然而这些方法的应用受到诸多限制。近年来,骨支架作为骨缺损修复的研究热点备受关注。三周期极小曲面(TPMS)骨支架作为构建骨支架的热门选择之一,其生物学性能成为当前研究的重点。渗透性、比表面积、生物相容性和生物降解性等因素被认为是影响TPMS骨支架生物学性能的关键因素。本文对TPMS骨支架生物学性能研究进展进行综述。

创伤性股骨头坏死动物模型的研究进展

股骨头坏死是骨科领域常见的疑难疾病,其中创伤性股骨头坏死的发病率随社会的发展正在逐年攀升,该疾病的主要病因为跌倒或外界的高能量创伤对髋关节周围造成伤害,进而诱发出现股骨头坏死。该疾病发病机制较为复杂,因此在临床诊疗过程中存在诸多不确定因素,严重影响患者的预后。研究该疾病的首要任务是需要建立一种理想可靠的动物模型来模拟临床中该疾病的发病机制及临床表现,该文归纳总结了当前关于创伤性股骨头坏死动物模型的建模方法,并分析对比其优缺点和适用范围,为今后创伤性股骨头坏死的相关研究提供动物模型的基础,助力在创伤性股骨头坏死研究领域早日实现新的突破。

股骨头内骨小梁六棱柱装配式结构模型的有限元分析

目的常规生物力学实验仅限于离体标本。力学实验同样无法对同一样本进行不同工况的实验加载,从而减少不少样本造成的误差。随着医学影像技术的不断进步,骨小梁的影像学数据获得也更为准确和全面。限于骨小梁扫描重建方法数据量巨大并且存在极大的个体差异,构造一种理想化的几何模型会是现阶段研究骨小梁力学的有效方法。

快步行走与正常行走的足底八分区压力比较和足平衡研究

目的站立行走是人最普遍最频繁的运动,故脚的健康与生活质量息息相关。随着社会压力的无形增大,要求效率的提升,社会的快速运转自然要求人们生活节奏加快,行走速度的加快在中国的各大城市也呈鲜明化趋势。研究发现,足底的局部压强过大以及足的不规则运动会沿下肢的运动链向上传导,进而造成足、髋、膝、踝甚至腰的慢性损伤,成为恶性循环过程。因此,本文作为系列实验的开端研究,需要确保自己快步行走的同时。

基于深度学习构建模型识别下肢全长正位X线片中的下肢力线关键点及自动测量关键角度

目的基于深度学习(DL)方法构建自动测量下肢全长正位X线片关键角度模型,评估其临床应用价值。方法回顾性选取634幅下肢全长正位X线片,由5名骨科医师分别标注下肢力线关键点,包括髋关节中心、股骨髁间窝顶点、胫骨髁间嵴中点、股骨内侧和外侧髁最低点、胫骨内侧和外侧平台最低点、距骨宽度中点,并建立数据集。采用高分辨率网络(HRNet)进行迁移学习,构建自动检测关键点模型,以5折交叉验证筛选最优模型,确定关键点坐标后,通过余弦定律计算关键角度机械股骨远端外侧角(mLDFA)、胫骨近端内侧角(MPTA)、股骨胫骨关节线夹角(JLCA)及髋-膝-踝角(HKA),实现自动测量关键角度,并以关键点自动检测模型和通过余弦定律计算所得关键角度共同构建自动测量关键角度模型。随机选取50幅图像,由另3名骨科医师手动测量上述关键角度,评估自动测量关键角度模型与医师测量结果的一致性。结果3名骨科医师所测mLDFA、MPTA、JLCA及HKA的均值分别为(88.50±2.59)°、(86.41±2.25)°、(2.90±2.27)°及(174.62±3.97)°;自动测量关键角度模型所获结果分别为(88.48±2.60)°、(86.52±2.57)°、(3.11±2.41)°及(174.53±3.99)°,与医师测量结果的一致性较好(ICC=0.897、0.888、0.826、0.996)。结论所构建的自动测量下肢全长正位X线片关键角度模型有助于识别骨科关键点和测量关键角度。

人工智能技术应用于骨科机器人辅助术中导航的研究进展

骨科机器人作为一种智能医疗设备已经在部分骨科手术中实现了临床应用,并且取得了良好的效果。人工智能(AI)技术由于具有强大的信息处理能力和决策能力,在骨科机器人发展的过程中发挥了重要作用。骨科机器人的发展方向是自动化、智能化。由于AI技术在术前规划的应用中展示出了优势,越来越多的研究人员开始将AI技术应用到骨科机器人的术中导航。本文概述了将AI技术应用于骨科机器人术中导航的探索研究,阐述了AI技术在提高精度、降低辐射的研究中发挥的优势,并根据研究现状展望了将AI技术应用于骨科机器人的研究方向。