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显微CT对下颌活髓第一磨牙疑难牙根纵裂的诊断价值
目的 评价显微CT(MCT)对下颌活髓第一磨牙疑难牙根纵裂的诊断价值.方法 对本院牙片未能诊断、经MCT确诊的疑难牙根纵裂的下颌活髓第一磨牙56颗患牙的病史、临床表现等进行回顾性分析.并按MCT所显示纵裂根形态、患牙牙根总数、纵裂位置及纵裂根根管数对患牙进行统计分析.结果 56颗疑难患牙中绝大多数仅有轻中度松动、(牙合)面磨耗和牙周炎的症状;54颗(93.1%)下颌第一磨牙所有近中根均为双根管扁根,其中42颗(77.8%)除具有上述特征外且只有两个牙根,此类牙发生牙根纵裂有显著统计学差异(P＜0.00).结论 牙根纵裂与慢性咬合创伤、牙周疾病和牙根解剖变异密切相关.
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基于显微CT多分形谱特征和支持向量机的骨质疏松诊断
骨质疏松症是以骨量减少、骨微观结构退化为特征,致使骨的脆性增加以及易发生骨折的一种代谢性骨病.一直以来,骨密度被认为是骨质疏松症诊断的临床标准和骨质疏松性骨折的主要预测因子.近研究发现,低骨量只是骨质疏松的危险因素之一,除骨量外,骨小梁的微结构变化对骨强度起着至关重要的作用[1-2].因此,对于骨小梁微结构的深入研究成为解决骨质疏松问题的关键[3].
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脊髓损伤早期及制动大鼠股骨干骺端的显微CT观察
背景:脊髓损伤后可引起损伤平面以下骨量大量丢失,导致骨质疏松.目的:观察比较脊髓损伤及失用性制动模型大鼠股骨远端骨密度及骨微观结构的改变.方法:将SD大鼠随机分为3组:对照组,切除T10椎板,不损伤硬膜及脊髓;脊髓损伤组,切除T10椎板后行Allen's法造成脊髓损伤;制动组,以大鼠双侧腿-尾缝合造成双下肢制动.10 d后取一侧尺、桡骨及股骨行骨密度检测,另一侧股骨行显微CT扫描.结果与结论:脊髓损伤组与制动组大鼠股骨远端骨密度、骨矿物质含量、骨体积分数表、骨小梁厚度、骨皮质面积及厚度、骨小梁数量均低于对照组(P < 0.05 ),骨小梁结构模型指数、骨表面积体积比、骨小梁分离度均高于对照组;脊髓损伤组上述指标较制动组变化程度更显著(P < 0.05).3组尺、桡骨密度差异无显著性意义.说明脊髓损伤及制动均可导致骨量丢失,在脊髓损伤早期损伤平面以下部位骨微观结构呈现骨质疏松明显改变,且程度比失用性因素严重.
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地塞米松联合脂多糖诱导股骨头坏死模型的构建
背景:对于研究股骨头坏死的发病机制及治疗方法,建立与股骨头坏死病程相似的动物模型是非常重要的.目的:观察地塞米松联合脂多糖诱导兔股骨头坏死的实验效果.方法:健康雄性新西兰大白兔30只,随机分为模型组(n=20)和对照组(n=10).模型组经耳缘静脉注射2次10 μg/kg的脂多糖,再肌肉注射3次地塞米松25 mg/kg,对照组注射同等剂量的生理盐水.结果与结论:4周后,CT扫描显示模型组兔股骨头不同程度的骨密度不均匀.显微CT观察发现,模型组骨体积分数、骨矿物质密度、骨矿物质含量和骨小梁厚度均显著低于对照组,而骨小梁间隙高于对照组(P < 0.05).组织学切片见模型组骨细胞陷窝空疏,脂肪细胞增多,部分血管栓塞,其中存活动物的骨坏死率和骨陷窝空虚率均明显低于对照组.说明地塞米松联合脂多糖可有效建立骨坏死模型.
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激素联合脂多糖诱导股骨头缺血坏死模型兔的骨质变化
背景:前期研究采用激素联合脂多糖己成功构建股骨头缺血坏死兔模型.目的:进一步观察激素性股骨头坏死早期骨质的动态变化.方法:成年新西兰大白兔24只,随机分为实验组(n=12)和对照组(n=1 2).实验组采用激素联合脂多糖改良技术建立激素性股骨头缺血坏死兔模型,对照组相同部位注射等体积生理盐水,饲养条件不变.建模完成后,分别于第5,10,15,20天进行股骨头多层螺旋CT、显微CT及苏木精-伊红染色检测,观察股骨头结构,骨小梁形态、分布,测定骨质密度及空骨陷窝率.结果与结论:①影像学结果显示,实验组与对照组兔股骨头形态完整,关节面光滑,第15,20天实验组股骨头骨皮质变薄,骨小梁分布稀疏,间距增宽,不连续,骨矿物质密度、组织矿物质密度、骨体积分数值均显著低于对照组(P＜0.01);②病理学结果显示,实验组空骨陷窝和脂肪细胞不断增多,骨细胞和造血细胞逐渐减少,第15,20天空骨陷窝百分率显著高于对照组(P＜ 0.01);⑨结果说明,激素性股骨头坏死早期股骨头内骨细胞坏死增多,伴骨小梁微细骨折发生,导致骨质密度减低,终可造成骨重塑障碍.
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低血磷性骨软化症1例
报道1例低血磷性骨软化症,男,36岁,因全身骨痛5年入院.曾查"抗O",血沉及类风湿因子、肝肾功能、血沉、尿本周蛋白及甲状旁腺激素等均正常,多次查血磷低、血钙正常,碱性磷酸酶升高.为进一步明确患者血清骨生化标志物及病理微结构,用ELISA法检测血清I型胶原N–末端交联顶端肽、骨源性碱性磷酸酶、骨钙素均升高.X射线示双股骨颈病理性骨折、骨密度普遍减低,骨小梁和骨皮质边缘模糊.髂骨活检,石蜡包埋,Golder三色法染色,可见患者的类骨质层明显堆积.显微CT扫描骨微结构,骨小梁厚度、数目明显减少,骨小梁间隔明显增大.
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羟磷灰石颗粒体外堆压间隙显微CT研究
目的 通过显微CT体外评价,比较3种不同直径羟磷灰石颗粒外部间隙分布情况,探讨材料外部间隙对临床运用的影响.方法 2014年3-4月于广州科学城显微CT实验室对颗粒直径分别为0.25 ～1 mm、0.4～1 mm、1～2mm的3种人工骨材料进行体外固定,采用显微CT扫描,评价各自的间隙排列.结果 1～2mm组羟基磷灰石颗粒压实堆积后显微CT下显示材料颗粒排列松散,颗粒团块间存在较大空隙,间隙率为61.75％;0.25 ～1 mm和0.4～1 mm组材料颗粒排列较为均匀,颗粒团块间存在间隙较小,间隙率分别为27.33％和42.44％.结论 显微CT可用于颗粒移植材料的微观物理参数评估,0.25 ～1 mm组羟磷灰石颗粒压实后颗粒团块内部排列紧密,临床上有利于植骨后稳定成骨空间.
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机械热压充填技术三维充填效果体外实验研究
目的 通过机械热压充填技术与连续波热牙胶充填技术、冷牙胶侧方加压充填技术的对比,评估机械热压充填技术的三维充填效果.方法 收集2014年6月中山大学光华口腔医学院·附属口腔医院颌面外科门诊拔除的新鲜离体前牙60颗进行根管预备后随机分为3组.分别采用机械热压充填技术(A组,20颗)、连续波热牙胶充填技术(B组,20颗)和冷牙胶侧方加压充填技术(C组,20颗)进行根管充填后使用高分辨率的显微CT(micro-CT)进行扫描.扫描后的离体牙分别自距根尖孔3、6、9mm处切片后进行扫描电镜观察.使用Image J图像处理软件计算空隙区域百分比后采用SPSS统计软件对测量数据进行分析.结果 显微CT与扫描电镜的观察结果均显示A组与B组间空隙区域百分比差异无统计学意义(P＞0.05).A、B两组的空隙区域百分比明显低于C组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 机械热压充填技术和连续波热牙胶充填技术的三维充填效果优于冷牙胶侧方加压充填技术,而前两种充填技术的三维充填效果无明显差别.
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钛种植体骨结合界面组织学研究进展
随着种植体骨结合理论的提出及钛种植材料的应用,口腔种植学得到突飞猛进的发展.目前,种植体5年成功率已达95％以上,但临床失败病例也偶有发生;同时,因骨结合需要一定的时间,故近年来,对于如何促进种植体骨结合的形成、缩短种植治疗周期、确保种植体持久稳定地行使功能,成为学者们研究的重点.目前,应用动物实验模型进行种植体-骨界面的生物力学及组织学研究成为主要的研究方法之一.本文主要就种植体骨结合过程、种植体-骨界面组织形态计量学及显微CT在种植体-骨界面研究中的应用现状做一综述.
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3种往复旋转单支镍钛器械预备人下颌标本切牙根管后牙根微裂形成的比较
目的:采用显微CT (Micro CT)观察3种往复旋转单支镍钛器械预备人下颌标本切牙根管后牙根微裂的形成情况,为临床上往复旋转单支镍钛器械的选择提供依据.方法:选取15个人下颌标本,共60颗单根下颌切牙,且均无牙根微裂,根据根管预备中所用镍钛器械的不同随机分为4组,每组15颗牙齿,以ProTaper Universal组为对照组,以Wave One组、Reciproc组和One File组为实验组.按厂家提供的使用说明书预备根管,Wave One镍钛锉、Reciproc镍钛锉和One File镍钛锉预备根管至25#,ProTaper Universal镍钛锉预备根管至F2.根管预备后每组牙齿分别用Micro CT进行扫描,分析牙根微裂的发生情况.结果:与ProTaper Universal组比较,Wave One组、Reciproc组和One File组牙根微裂发生率明显降低(P＜0.05);Wave One组、Reciproc组和One File组牙根微裂发生率组间比较差异无统计学意义(P＞0.05).各组下颌切牙中牙根微裂纹均在根尖1/3处为常见,其次为根中1/3.结论:根管预备过程易引起牙根微裂,需要重视镍钛器械的选择,3种往复旋转镍钛器械Wave One、Reciproc和One File根管预备后牙根微裂形成少,能降低根管治疗后牙根折裂风险.
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显微CT分辨率对松质骨微观结构及生物力学测量的影响
目的:探究不同分辨率对显微CT测量腰椎松质骨显微结构及显微有限元分析松质骨生物力学参数精确性的影响.方法:以人腰椎L5椎体标本为对象,通过显微CT扫描得到松质骨显微CT数据,扫描分辨率为14μm,通过对合并像素点将分辨率降低至28 μm～224 μm等,分别测量不同分辨率下,松质骨标本的结构参数;利用不同分辨率下的显微CT数据建立显微有限元模型,计算各正交异性的弹性模量,应用统计学分析比较结构参数和力学参数的在不同分辨率下的差异.结果:各参数与分辨率间相关性不尽相同,BV/TV(骨体积分数)和Tb.Th(平均骨小梁厚度)的数值大小随着分辨率的降低呈增高趋势,Conn.D(骨小梁连接度),BS/BV(骨表面积体积比),Tb.N(平均骨小梁密度)和Tb.Sp(平均骨小梁间距)随着分辨率的降低呈降低趋势.分辨率的改变对SMI(结构模型指数)和DA(骨小梁各向异性度)没有显著影响.在三个轴向上,弹性模量均随着分辨率的降低呈增高趋势,当分辨率大于126 μm时,该分辨率下的弹性模量和对照组存在显著性差异(P＜0.05).结论:该实验证实了不同分辨率对显微CT测量腰椎松质骨显微结构和生物力学参数有显著影响.提示在研究腰椎松质骨显微结构和生物力学参数时,采用126 μm以上分辨率,可以在不降低准确度的情况下提高运算效率.
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骨质疏松兔松质骨微观结构和微观成分的时间序贯性变化
目的:研究去势手术建立骨质疏松兔模型中松质骨微观结构和微观成分的时间序贯性变化.方法:40只新西兰白兔随机分为假手术组(sham组,n=20)和骨质疏松组(OP组,n=20).OP组兔子给予去势手术处理,sham组给予假手术处理.分别于术后的0周、4周、6周、8周,利用DXA测量腰椎骨密度(每组每个时间点选择5只动物).之后处死动物,采集腰椎标本.利用Micro-CT、FTIR、腰椎轴向压缩试验得到松质骨的微观结构、微观成分(骨矿盐晶体和胶原)和宏观力学参数.利用t检验比较同一时间点两组之间的相关参数.结果:OP组BMD逐渐下降,松质骨微观结构逐渐疏松,微观组成属性逐渐改变,宏观力学强度均逐渐下降.FTIR在4周时即检测到OP组腰椎骨矿盐和胶原基质比(P=0.046)、骨矿盐结晶度(P=0.018)、胶原交联比(P=0.006)发生显著性改变,早于BMD和微观结构的变化.OP组腰椎宏观生物力学强度在第8周时达到低点(P=0.001).结论:去势手术后,腰椎松质骨骨矿盐晶体和胶原属性早发生变化,松质骨微观成分和微观结构的改变是导致椎体强度明显改变的原因.FTIR技术可以较早的检测到骨质疏松发生过程中骨组织微观成分的改变.
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阿司匹林对去势大鼠腰椎骨密度及微观结构的影响
目的:研究阿司匹林对去势(卵巢切除)大鼠腰椎骨密度及微观结构的影响.方法:取48只3月龄SD雌性大鼠随机分为6组:去势组(OVX组)、对照组(Sham组)及4个阿司匹林治疗组(Aspirin组),每组8只.OVX组及Aspirin组采用卵巢切除法建立骨质疏松模型.去势后1周,阿司匹林治疗组剂量分别为2.25、4.46、8.92及26.75 mg/kg(A1、A2、A3及A4组),每天灌胃一次,OVX组及Sham组予同等量生理盐水灌胃.灌胃3个月后处死,剖取腰椎椎体,以双能X线吸收骨密度测量仪(DXA)和MicroCT进行测量分析.结果:DXA分析结果显示:阿司匹林各剂量组BMD值较OVX组有统计学差异(P＜0.01).Micro-CT分析表明:与OVX组比较,阿司匹林各剂量组BV/TV、Tb.Th、Tb.N、BMD均显著性提高(P＜0.01),BS/BV、Tb.Sp显著性降低(P＜0.01),阿司匹林各剂量组BV/TV、BS/BV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp、BMD与Sham组相比有统计学差异(P＜0.01).结论:阿司匹林可以改善去势大鼠骨小梁结构,增加骨质密度,对去势大鼠骨质疏松具有防治作用,其作用途径可能包括抑制骨吸收和刺激骨形成两方面.
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去卵巢大鼠腰椎骨微结构变化的动态观察
目的:动态观察去卵巢大鼠腰椎骨微结构的变化.方法:将90只3月龄雌性SD大鼠按体重进行分层随机抽样分组,分为基础组(10只)、假手术组(40只)和去卵巢组(40只).手术前(0周)处死基础组大鼠,手术后3、6、12、24周时,分批处死假手术和去卵巢组大鼠各8-10只.从每组随机取6只大鼠的第5腰椎行micro-CT扫描及三维结构重建,选取椎体1mm处,2.0 mm× 3.5mm,厚0.9 mm的骨组织为感兴趣区域(interesting area),进行骨形态计量学分析.结果:与同一时间点假手术组大鼠比较,去卵巢3周时,第5腰椎体积骨密度(vBMD)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁间隙(Tb.Sp)和结构模型指数(SMI)均无显著变化;去卵巢6周时,Tb.Th显著下降(P＜0.05),而其他指标均无显著变化;从去卵巢12周到24周时,不仅Tb.Th显著下降(P＜0.05),而且vBMD、BV/TV和Tb.N也显著下降(P＜0.05),同时Tb.Sp和SMI显著增加(P＜0.05).结论:3月龄大鼠在去卵巢后的6周时骨小梁厚度变薄,12周以后,体积骨密度和骨体积分数下降,骨小梁数目减少.
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人体颈椎松质骨显微结构和力学性能的区域性差异研究
目的:探讨人体脊柱松质骨骨骼显微结构和力学性能的区域性差异,为松质骨三维结构采样部位的选取提供参考.方法:显微CT扫描6块颈6椎体标本获得三维图像,依据椎体内解剖位置的不同,将松质骨划分为6个位置组:外侧、内侧、腹侧、背侧、头侧和尾侧.利用显微结构参数骨体积分数(Bone volume to tissue volume,BV/TV)、骨表面积和骨体积的比值(Bone surface to bone volume,BS/BV)、骨小梁数量(Trabecular number,Tb.N)、骨小梁厚度(Trabecular thickness,Tb.Th)、骨小梁分离度(Trabecular separation,Tb.Sp)和个体化骨小梁分割方法(Individual trabeculae segmentation,ITS)分析6个位置组内松质骨显微结构,并利用有限元分析,获得6个位置组内松质骨的力学性能参数表观弹性模量和表观剪切模量.分别两两对比外侧和内侧,腹侧和背侧,头侧和尾侧松质骨的显微结构参数(BV/TV、BS/BV、Tb.N、Tb.Th、Tb.sp和个体化骨小梁分割得到的参数)和力学性能参数(表观弹性模量和表观剪切模量).结果:头侧和尾侧的主要显微结构参数BV/TV、Tb.Th、Tb.N等和表观弹性模量均存在显著差异(P＜0.05).腹侧和背侧、内侧和外侧的主要显微结构参数BV/TV、Tb.Th、Tb.N等无显著差异.外侧和内侧的表观弹性模量在非主方向即内外方向和腹背放上上存在显著差异(P＜0.05),在主方向即头尾上无显著差异.结论:在实验中采集椎体松质骨样本以及临床上利用高分辨率CT分析椎体松质骨结构时,感兴趣区域要同时涵盖头侧和尾侧.
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复方中药对慢性氟中毒大鼠氟骨症治疗效果的显微CT观察
目的 采用显微CT技术评价复方中药方剂对慢性氟中毒大鼠氟骨症的治疗效果.方法 断乳2周的纯系Wistar大鼠88只,体质量(91.1±10.0)g,按体质量采用随机数字表法分为对照组、中氟组、高氟组、高氟低钙低蛋白组,分别为16、24、24、24只大鼠.中氟组、高氟组、高氟低钙低蛋白组染氟剂量分别为50、100、100 mg/kg,高氟低钙低蛋白组饲料中蛋白质与钙的含量为中氟组和高氟组的1/2.染氟6个月后,每组采用股动脉放血法处死8只大鼠;3个染氟组剩余16只大鼠又分为两小组,一组为持续染氟对照组,另一组模拟氟中毒病区实际情况在持续染氟的基础上用复方中药进行治疗,每天每只大鼠按100 g体质量给药194 mg,每周灌服6d;分别于治疗前和治疗后30、60d收集大鼠24h尿样.大鼠连续灌服90 d,股动脉放血法处死大鼠,分离四肢骨.氟离子选择电极法检测大鼠尿氟;高温灰化-氟离子选择电极法检测骨氟;显微CT技术检测大鼠四肢骨的骨矿物质密度(BMD)、组织骨密度(TMD)、结构模型指数(SMI)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁分离度(Tb.Sp)、各向异性(a1/a3)、骨小梁连接密度(Conn.D)、骨小梁与全部骨组织体积比(BV/TV)、骨表面积与体积比(BS/BV)、骨小梁数目(Tb.N).结果 复方中药治疗后60d,高氟低钙低蛋白治疗组尿氟[(11.01±3.67)mg/L]低于高氟低钙低蛋白对照组[(34.32±9.50)mg/L,t=3.13,P＜ 0.05].复方中药治疗后90d,高氟治疗组骨氟[(275.38±171.65) mg/kg]低于高氟对照组[(701.67±178.16)mg/kg,t=5.42,P＜ 0.05],高氟低钙低蛋白治疗组骨氟[(313.26±124.51)mg/kg]低于高氟低钙低蛋白对照组[(794.66±261.35) mg/kg,t=3.25,P＜0.05].复方中药治疗后90d,各组大鼠Tb.Th、Tb.Sp、a1/a3、Conn.D、BV/TV、BS/BV、Tb.N组间比较差异有统计学意义(F值分别为2.785、2.681、3.039、27.231、2.595、2.854、5.050,P均＜0.05).其中中氟治疗组大鼠Tb.Th、Tb.Sp[(0.04±0.01)、(0.03±0.01)mm]高于中氟对照组[(0.02±0.00)、(0.02±0.00)mm,P均＜0.05],a1/a3、Conn.D、BV/TV、Tb.N[(0.77±0.61),(510.91±304.99)mm-3,(0.42±0.06),(13.58±2.48) mm-1]低于中氟对照组[(1.11±0.01),(2 403.69±124.02)mm-3,(0.46±0.03),(18.12±0.69)mm-1,P均＜0.05];高氟治疗组大鼠BV/TV(0.44±0.04)低于高氟对照组(0.49±0.00,P＜0.05),Tb.Th[(0.04±0.01)mm]高于高氟对照组[(0.03±0.00)mm,P＜ 0.05].结论 复方中药对大鼠氟骨症存在一定的治疗效果.
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同步辐射在显微CT中的应用
计算机X射线断层成像技术(CT)是利用X射线的穿透能力对物体进行扫描,所得信号经过反投影的算法而得到物体二维分布的一种成像方法,已经在医学诊断、工业探伤等领域广泛应用.但是由于实验室光源的低通量,光源点大小及其单色性等限制了其向高分辨发展,通常其分辨率在0.5mm左右.利用微焦点X射线源作为光源的显微CT分辨率可以达到微米量级,但是由于其光通量低且为非单色光,对不同样品有不同程度的束线硬化,影响了其真实分辨率.同步辐射作为一种新兴的光源有高亮度、高光子通量、高准直性、高极化性、高相干性及宽的频谱范围的特点,配合高分辨的X射线探测器,可以发展同步辐射显微CT,其分辨率可达10μm以下.利用同步辐射的高空间相干性开展位相衬度显微CT的研究,对低吸收物质也可以清晰三维成像.新建的上海光源的X射线成像及生物医学应用线站开展了三维显微CT方面的研究,经过初步试验,得到了较好的结果.
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不同角度载荷下股骨头骨小梁的生物力学特性
目的 探讨不同角度载荷对股骨头骨小梁形态学与力学性能的影响,为研究股骨头坏死、塌陷的生物力学机制提供理论依据.方法 利用12月龄羊股骨头和人尸体股骨头分别制作羊股骨头骨小梁试件94个和人股骨头骨小梁试件43个.按照受力方向与骨小梁主压力方向之间的不同夹角,将骨小梁以10°间隔分为内翻10°、0°和外翻10°、20°、30°共计5组,模拟股骨颈骨折内固定术后不同戈登(Garden)对线指数下的复位情况.通过分别对羊股骨头骨小梁进行micro-CT扫描、计算与压缩破坏试验以及对人尸体股骨头骨小梁进行循环压缩试验,分析不同受力方向下股骨头骨小梁的骨体积分数(BV/TV)、骨表面积/骨体积(BS/BV)、骨小梁平均厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁间距(Tb.Sp)等形态学指标以及弹性模量、极限强度、屈服强度、初始弹性模量、循环次数等力学指标.结果 加载方向与骨小梁的主压力方向之间夹角为0°时,BV/TV、Tb.Th以及弹性模量、极限强度、屈服强度、初始弹性模量、循环次数均为大,丽BS/BV与Tb.N为小,并随着夹角增大前者呈递减而后者呈递增趋势.结论 12月龄羊股骨头骨小梁BV/TV与极限强度随受力方向与骨小梁主压力方向之间夹角变化的趋势与人股骨头骨小梁一致;加载方向与主压力骨小梁之间夹角增大时,股骨头骨小梁形态学与力学性能均下降;Garden指数偏离160°越大时,股骨头内骨小梁越易发生损伤.
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骨质疏松症对松质骨骨小梁应力与微损伤关系的影响
目的 应用显微CT和微有限元分析评估微损伤、微骨折骨小梁的应力、应变,探讨骨质疏松症对骨小梁应力和微损伤、微骨折之间关系的影响.方法 通过显微CT扫描健康和骨质疏松人体髋臼松质骨,构建松质骨块三维微有限元模型,在无摩擦的位移边界条件下模拟松质骨块的单轴压缩实验,通过非线性微有限元分析得到在不同表观应变下骨小梁的应力、应变、微损伤和微骨折.结果 0.05％～ 0.50％表观应变下,健康和骨质疏松松质骨未损伤骨小梁的应力在50 MPa以下,微损伤骨小梁应力在110 MPa以上.健康松质骨骨小梁的平均应力相对较高,骨质疏松松质骨骨小梁高应力值相对较高.健康和骨质疏松松质骨骨小梁均出现微损伤,健康松质骨骨小梁微损伤较多,骨质疏松骨骨小梁出现微骨折.结论 在表观小应变范围内,健康松质骨骨小梁能承受更高的应力,出现较多的微损伤,而骨质疏松松质骨高应力骨小梁群内出现微骨折.
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松质骨骨小梁的微观构筑对骨质力学强度影响的实验研究
目的 观察骨质疏松和非骨质疏松状态的松质骨的三维微观结构对其骨强度的影响.方法 16只雌件成年绵羊随机分为去势(OVX)组(8只)和假手术(Sham)组(8只).OVX组行双侧卵巢切除术,假手术组仅显露双侧卵巢,术前测定腰椎骨密度(BMD).术后12个月处步匕动物,测定腰椎的BMD,用环钻钻取椎体松质骨,并行 MicroCT 分析及生物力学测试.结果 去势12个月后,OVX组的BMD较Sham组显著降低.松质骨的骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)较Sham组显著降低,表面积体积LL(BS/BV)和骨小梁分离度(Tb.Sp)较对照显著增高.生物力学测试表明,去势12个月后,OVX组松质骨的力学强度显著下降.骨小梁的力学强度与骨小梁厚度(r=0.945,R2=0.886)、骨体积分数(r=0.783,R2=0.586)及面积体积比(r=0.643,R2=0.372)呈线性相关.结论 骨小梁的三维微观结构改变可以影响松质骨的力学强度,两者之间具有一定的线性关系.
