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D-半乳糖对小鼠骨矿物质、羟脯氨酸含量及大载荷的影响
目的研究D-半乳糖致衰老过程中对骨质的影响.方法用D-半乳糖注射BALB/c断乳雄性小鼠4个月,建立衰老模型,对青年组、模型组和正常老龄组进行股骨长度、重量、大载荷和功、骨钙、磷、镁、锰、以及骨羟脯氨酸等指标的检测与比较.结果模型组大载荷和功、骨钙、镁、锰及羟脯氨酸含量均比青年组有显著降低(P＜0.01),而骨磷含量比青年组有显著升高(P＜0.01),这些变化与自然衰老组的变化趋势一致,并且自然衰老组改变更为明显.结论长期大量的使用D-半乳糖可能导致骨质疏松症.
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骨碎补总黄酮对去卵巢大鼠下颌骨显微结构及大载荷的影响
目的 应用Micro-CT和骨生物力学技术,探讨骨碎补总黄酮对去卵巢大鼠的下颌骨显微结构及大载荷的影响.方法 40只3月龄雌性SD大鼠,随机分为5 组:假手术组(sham operation group,Sham)、去卵巢模型组(ovariectomized group,OVX)、骨碎补总黄酮高剂量组(high-dose drynaria total flavonoids group,GB-H)、骨碎补总黄酮低剂量组(low-dose drynaria total flavonoids group,GB-L)和戊酸雌二醇组(Estradiol Valerate group,EV),建模成功后连续给药12 w.实验结束后,取下颌骨进行显微CT扫描及三维重建,然后进行大载荷测量.结果 与Sham组相比,OVX组大鼠下颌骨微结构:骨密度、相对骨体积、骨小梁厚度、骨小梁数目明显减小(P＜0.05),骨表面积体积比、骨小梁间隙明显增高(P＜0.05);下颌骨的大载荷明显减少(P＜0.05).与OVX组相比,EV组大鼠下颌骨微结构获得良好修复,大载荷也明显修复.骨碎补总黄酮低剂量组相对骨体积、骨小梁数目较OVX组显著升高(P＜0.05),骨小梁间隙显著减小(P＜0.05).骨碎补总黄酮高剂量组疗效优于低剂量组,大鼠下颌骨的相对骨体积、骨表面积体积比、骨小梁间隙、骨小梁数目以及下颌骨骨密度均得到一定程度修复,下颌骨大载荷也较OVX组显著增加(P＜0.05).结论 骨碎补总黄酮能够修复去卵巢大鼠下颌骨微结构,提高下颌骨骨密度和大载荷,这将可能为颌骨骨质疏松的防治提供一种新的途径.
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递增负荷运动对SD大鼠股骨和腰椎大载荷的影响
目的:分析递增负荷运动对SD大鼠股骨和腰椎大载荷的影响.方法:170只3月龄雌性SD大鼠随机分为基础对照组(C_0)和8个训练周期(2W、4W、6W、8W、9W、1lW、13W和15W)的对照组(C_(2w),C_(4w)…C_(15w))与运动组(T_(2w),T_(4w)…T_(15w)),每组各10只.运动组进行递增负荷跑台训练.实验后,取左股骨和第二腰椎,分别采用三点弯试验和压力试验测定其大载荷.结果:在15周的实验期内,对照组与运动组股骨大载荷变化趋势比较一致,无显著性差异;对照组与运动组第二腰椎大载荷则表现出显著性差异(P<0.001).结论:SD大鼠在生长过程中股骨及第二腰椎大载荷变化存在差异,递增负荷运动对SD大鼠骨大载荷的作用因运动强度及骨质的差异而不同.
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脱水程度对异体骨钉生物力学的影响
背景:随着冷冻干燥时问的延长,异体骨的含水量越来越少,其骨力学强度也越来越小.冷冻干燥到什么程度,异体骨的力学强度改变不明显,又可以在室温下长期保存这个问题目前尚未有学者提出明确的见解.目的:通过三点弯曲生物力学检测不同脱水程度对牛骨钉力学特性的影响.设计、时间及地点:生物力学分析,对比观察实验,于2007-05/2008-05在南方医科大学力学实验室完成.材料:选用健康成年的牛股骨皮质骨制成长为50 mm,直径为3 mm的骨钉,分为未进行冷冻干燥组(对照组)与冷冻干燥8,1 2,24 h组.每组标本20个.方法:采用SH10A水分测量仪检测经过不同时间冷冻干燥和未进行冷冻干燥异体骨钉的含水量.采用MTS858型生物材料力学测试仪进行三点弯曲力学测试.设定的有关参数如下,载荷量程为0～2 000 N,分辨力为0.01 N,横梁位移分辨力为0.001 mm,跨距为50 mm,加载速度(即试验机的横梁位移速度)为2 mm/min.主要观察指标:含水量,大载荷,弹性载荷.结果:对照组的含水量是7%～9%,而在其冷冻干燥8 h后,含水量为5.5%～6%,此时刚好达到冻干骨的标准,与对照组比较,大载荷与弹性载荷分别下降了0.004%和0.000 8%,改变不明显,差异无显著性意义(P＞0.05);而在冷冻干燥12,24 h后,其含水量分别为3.5%～4%,1%～1.5%,与对照组比较,其大载荷分别下降了21%,37%,弹性载荷下降了22.5%,39%,差异有显著性意义(P＜0.01).结论:冷冻干燥8 h为较好的脱水点,随着冷冻干燥时间的延长,力学载荷与弹性模量均呈下降趋势.
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实验动物臂丛神经的拉伸力学特性
背景:臂丛神经损伤缝合吻接术有必要了解臂丛神经拉伸力学特性.目的:对大鼠臂丛神经进行拉伸实验,观察其臂丛神经的拉伸力学特性,为临床提供拉伸力学特性参数.方法:取SD大鼠C6～7臂丛神经40个,随机分为正常对照组20个,模拟臂丛神经损伤吻接组20个,对模拟臂丛神经损伤吻接组以手术刀在标本中间切开再缝合吻接离断标本.在电子万能试验机上以5 mm/min的实验速度对2组标本进行拉伸实验,以多项式用小二乘法处理实验数据.拉伸实验速度为5 mm/min.观察大鼠臂丛神经拉伸大载荷、大位移、大应变、大应力和应力-应变曲线.结果与结论:模拟臂丛神经损伤吻接组大鼠臂丛神经拉伸大载荷为(1.050±0.135)N、大位移为(3.090±0.356)mm、大应变为(61.860±7.252)%、大应力为(5 095±0.647)GPa,正常对照组大载荷、大应力大于模拟丛神经损伤吻接组(P<0.05).模拟臂丛神经损伤吻接组大位移和大应变大于正常对照组(P<0.05).拉伸应力-应变曲线是以指数关系变化的.结果显示2组臂丛神经标本具有不同的拉伸力学特性.
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补肾活血汤对激素性股骨头缺血坏死生物力学的影响
目的 探讨补肾活血汤对激素性股骨头缺血坏死股骨头生物力学的影响.方法 用贺氏造模法造模成功后,造模组随机分为模型组及治疗组.治疗组用补肾活血汤高剂量干预,空白组及模型组用等量生理盐水灌胃,三组在干预后6周和8周分别处死6只,取右侧股骨头做生物力学测定.比较三组间及6周和8周时,股骨头大载荷和应变能力的变化.结果 ①HE染色见:空白组:骨小梁完整,空骨陷窝较少,脂肪细胞较少.模型组:软骨细胞减少、软骨缺损;骨髓腔内填充大量的脂肪细胞,脂肪细胞增大或互相融合成大泡;部分骨细胞固缩或消失、骨陷窝空虚;骨小梁稀疏,部分骨小梁出现坏死.②6周和8周时,股骨头应变能力和大载荷值比较:空白组＞治疗组＞模型组(大载荷值6周时是治疗组＞空白组＞模型组).结论 补肾活血汤增加了骨强度,改善了结构力学性能,促进了坏死骨组织的修复,可用于防治激素性股骨头缺血坏死.
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双龙接骨丸促进兔骨折愈合的生物力学和截面几何性质研究
目的:观察双龙接骨丸促进兔骨折愈合的作用.方法:48只雄性兔造成桡骨骨折模型,按随机原则分为双龙接骨丸组、空白对照组.按照1.0g双龙接骨丸药粉加5ml蒸馏水的比例溶解配成混悬液,每只兔按照0.50g·kg-1双龙接骨丸的剂量灌胃,2次·d-1.空白对照组同法10ml蒸馏水灌胃.术后30日、60日,每组12只兔手术取出桡骨,进行放射学评定、三点弯曲生物力学与骨折截面几何性质的测试和计算.结果:术后30日、60日,按照X线观察骨折愈合的衡量标准评定,双龙接骨丸组桡骨的骨折愈合程度与空白对照组比较具有显著性差异(P＜0.05);双龙接骨丸组桡骨的大载荷、大弯矩、弯曲刚性系数、大正应力均较空白对照组明显增高(P＜0.05);术后30日、60日,双龙接骨丸组桡骨断面的截面模量、惯性矩均较空白对照组增大(P＜0.05);术后30日,双龙接骨丸组桡骨骨折断面的截面面积较对照组明显增大(P＜0.05);术后60日,两组桡骨骨折断面的截面面积无显著性差异(P＞0.05).结论:通过对兔桡骨骨折愈合过程中的放射学、三点弯曲生物力学和骨折断面的截面几何性质的研究证明双龙接骨丸可能具有促进骨折愈合的作用.
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股骨隧道角度对兔前交叉韧带重建术后骨隧道影响的初步探讨
目的 探讨不同股骨隧道角度对兔前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建术后骨隧道愈合的影响.方法 取4～5月龄健康家兔54只(雌雄不限,体重1.8 ～ 2.3 kg),随机分为3组(n=18).3组均取右后肢自体跟腱制备ACL重建模型,重建时股骨隧道分别与股骨干纵轴在冠状位呈30、45、60°角定位;左膝关节作为正常对照.术后1、2、4周检测各组膝关节滑液中TNF-α含量,4、8、12周测量重建韧带大载荷及骨隧道扩大率.结果 与正常膝关节相比,3组术后各时间点膝关节滑液中TNF-α含量均显著增加,重建韧带大载荷均降低,比较差异均有统计学意义(P＜0.05);3组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05).3组术后各时间点均出现不同程度的股骨隧道扩大,4周时达高值,但各时间点3组间股骨隧道扩大率比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 兔ACL重建中当股骨隧道与股骨干纵轴在冠状位呈30 ～ 60°间变化时,在早期对骨隧道愈合无明显影响.
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应力环境与重组人生长激素对骨质疏松下颌骨大载荷的影响
目的 观察不同应力环境对骨质疏松下颌骨大载荷的影响及补充生长激素对其变化的影响.方法 通过去除SD大鼠双侧卵巢,拔除单侧上颌磨牙,建立骨质疏松下颌骨高、低应力环境的动物模型,用三点弯曲法检测下颌骨大载荷的变化.结果 去势后大鼠下颌骨大载荷显著降低(P<0.01).生长激素组双侧下颌骨大载荷均显著高于骨质疏松组(P<0.01).骨质疏松组下颌骨大载荷低应力侧显著低于高应力侧(P<0.01),假手术组及生长激素组拔牙4周后双侧无明显差异,仅拔牙8周后差异有统计学意义(P<0.05).结论 低应力环境加速骨吸收,促进下颌骨骨强度的下降.补充生长激素则可阻止低应力环境下骨质疏松大鼠颌骨骨强度的下降,抑制骨吸收.
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经皮椎体成形术和后凸成形术的强化技术与生物力学
随着人口老龄化趋势的加剧,骨质疏松性椎体压缩骨折(Osteoporotic vertebral compression fractures,OVCF)的发病率日趋升高.骨质疏松导致椎体的强度和刚度降低,即椎体的大载荷与应变能力降低,使椎体出现压缩骨折的倾向.骨折部位的小梁破坏和刚度降低,导致局部载荷转移、微关节形成和微运动增加,引发受损椎体的疼痛和畸形[1].
