关节软骨的生物力学特性研究

采用人和兔采关节软骨标本进行单向拉伸试验和粘弹性试验。结果：人膝关节软骨拉伸强度为４．７５ＭＰａ；人、兔膝关节罗骨的粘弹性响应随时间的增而降低。结论：软骨的结构完整性直接影响其力学性能，应力集中可造成软骨损伤。     

关节软骨抗张强度的实验研究

对健康人和牛的关节软骨进行了轴向拉伸试验，定量研究了它们在不同拉伸速度下的抗张强度，并观察了应力松驰现象。此项研究对了解关节软骨的粘弹性及人工关节材料的研制提供了一定的理论依据。     

关节软骨抗张强度的实验研究

对健康人和牛的关节软骨进行了轴向拉伸试验，定量研究了它们在不同拉伸速度下的抗张强度，并观察了应力松弛现象。此项研究对了解关节软骨的粘弹性及人工关节材料的研制提供了一定的理论依据。     

鹿茸多肽对兔骨髓间充质干细胞移植修复关节软骨缺损的影响

为探讨经鹿茸多肽诱导的兔自体骨髓间充质干细胞-胶原膜支架(MCMG)复合物修复兔膝关节软骨缺损的效果,抽取兔骨髓液经体外分离、培养获得兔MSCs.选用健康的新西兰大白兔27只,随机分成A、B、C 3组.A组以未经诱导的自体MSCs-MCMG复合物修复兔膝关节软骨缺损;B组以经TGF-β1诱导后的自体MSCs-MCMG复合物修复兔膝关节软骨缺损;C组以经鹿茸多肽诱导后的自体MSCs-MCMG复合物修复兔膝关节软骨缺损.分别于术后2、4、8周取材,行HE、甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组化染色观察各组兔膝关节软骨缺损修复情况.结果显示术后8周,C组修复软骨缺损的效果无论从大体标本观察或是组织学检查都与B组的修复效果相当,而且C组与B组修复效果明显优于A组.说明经鹿茸多肽诱导的兔自体MSCs-MCMG复合物移植可提高兔膝关节软骨缺损的修复质量.     

逍遥散对雌性兔膝关节软骨组织及性激素水平的影响

目的：探讨逍遥散对雌性兔性激素水平及膝关节软骨组织损伤的影响。方法：40只新西兰兔通过手术方法进行膝关节失稳型造模,1周后随机分为中药组、西药组、混合组和对照组各10只,驱赶行走4周,分别灌药或灌生理盐水8周。造模后12周末处理动物,血清检测雌二醇、睾丸酮含量;HE染色、甲苯胺蓝染色,光镜观察膝关节软骨组织并进行Mankin分级评分。结果：4组动物性激素含量无统计学意义（P〉0.05）;对照组软骨组织中度损伤,中药组、西药组和混合组软骨组织轻度损伤,结果比较有统计学意义。结论：逍遥散可明显减轻兔膝关节软骨组织损伤,对雌性兔性激素水平的影响有待进一步研究。     

实验兔膝关节软骨的高场强磁共振成像

目的：探讨实验兔膝关节软骨的高场强MRI正常表现以及成像的最佳序列及参数。方法：应用飞利浦Intera1．5T超导型磁共振扫描仪,分别采用PDW／SPAIR／D,T2W_3D_FFE及3D_WATSc序列对6只实验兔的膝关节行磁共振成像,观察不同序列关节软骨的信号特点,比较各序列的软骨信噪比（signal to noiseration,SNR）及软骨／软骨下骨对比噪声比CNR（contrast to noiseratio,CNR）。结果：兔膝关节软骨在三个序列中均表现为单层均匀的中等或高信号带;PDW／SPAIR／D、T2W_3D—FFE及3D—WATSc各序列的软骨SNR差异无显著性（P=3．840）,而软骨／软骨下骨CNR差异有显著性（P=0．045）;3D—WATSc序列的软骨／软骨下骨CNR高于PDW／SPAIR／D序列及T2W_3D—FFE序列（P〈0．05）,而PDW／SPAIR／D序列和T2W_3D—FFE序列间的软骨／软骨下骨CNR差异无显著性（P〉0．05）。结论：高场强磁共振下,兔膝关节软骨表现为单层均一信号,三维扰相梯度回波结合水激励技术即3D_WATSc序列,可能是观察实验兔关节软骨的最佳成像序列。     

硫酸氨基葡萄糖胶囊对兔膝关节软骨细胞凋亡的影响观察

目的观察硫酸氨基葡萄糖胶囊对兔膝关节软骨细胞凋亡的影响,为临床应用其治疗膝关节骨关节炎提供参考。方法采用30只新西兰兔,随机分为药物组、对照组和正常组各10只。药物组、对照组通过手术造成右膝关节失稳型动物模型,造模1周始躯赶全部兔子行走,连续4周,药物组并连续给药8周。造模后12周末处死所有动物,取右膝关节内侧胫骨平台软骨组织,采用原位末端标记法检测软骨细胞凋亡率,数据经统计学处理。结果对照组软骨组织退变明显,细胞凋亡率（30.50±4.72）%;药物组软骨组织退变较轻,细胞凋亡率（16.61±2.14）%;正常组软骨组织正常。细胞凋亡率（4.67±1.85）%。各组间细胞凋亡率比较差异有高度统计学意义（P〈0.01）。结论硫酸氨基葡萄糖胶囊可降低兔膝关节软骨细胞凋亡率,延缓软骨组织的退行性改变。     

盐酸氨基葡萄糖胶囊对膝骨关节炎形态学影响的实验研究

[目的]探讨盐酸氨基葡萄糖胶囊对兔膝关节软骨细胞的影响。[方法]将24只新西兰雌兔随机分为药物组、对照组各12只,建立膝骨关节炎模型。造模2周后,药物组予盐酸氨基葡萄糖胶囊(每只0.628 g/d)研制粉末,生理盐水配成30 ml液体灌胃。对照组予生理盐水(每只30 ml/d)液体灌胃。两组均连续用药8周,造模10周末处死所有动物,取右膝关节内侧胫骨平台、股骨内侧软骨组织,观察兔膝关节大体形态和光镜下观察软骨细胞形态变化。[结果]光镜观察结果:药物组关节面光滑,软骨透明,未见明显缺损、骨赘形成。四层结构基本清晰。部分膝关节软骨表层和中层增厚,细胞排列轻度紊乱,潮线清晰完整。对照组软骨表面粗糙,可见缺损表面糜烂、缺损及骨赘形成。切面见软骨明显变薄软骨细胞减少,大小不等,簇集现象明显。四层正常结构消失。软骨层明显变薄,潮线模糊、紊乱。[结论]盐酸氨基葡萄糖胶囊可促进兔膝关节软骨细胞的修复和重建,延缓兔膝关节软骨组织的退行性改变。     

关节制动制作骨性关节炎动物模型的探讨

目的 探讨应用关节制动的方法制作OA动物模型的可行性及可靠性。方法 成年新西兰太白兔28只，左后肢膝关节伸直住石膏管型固定，分别于制动后1,2、4和6周随机处死一只．观察其左后肢膝关节软骨病理改变，了解制动效果，其余动物6周后取左侧膝关节软骨及滑膜标本为实验组．对侧肢体膝关节软骨及滑膜标本为对照组，比较两组软骨及滑膜细胞凋亡情况。结果 6周后，无论从大体还是镜下以及细胞凋亡情况，兔左后肢膝关节均呈典型的OA特征。结论 膝关节伸直位制动5—6周是一个制作OA动物模型的较为理想的方法。     

白细胞介素1受体拮抗蛋白间接体内转基因抑制骨关节炎软骨破坏

目的通过白细胞介素1受体拮抗蛋白(IL-1Ra)间接体内转基因治疗实验性兔骨关节炎,探讨IL-1Ra对关节软骨病理改变及软骨基质降解的抑制作用.方法将30只新西兰大白兔随机分成3组,每组10只.对3组兔的左膝关节行部分滑膜切除,从中分离并培养滑膜成纤维细胞;3组兔的右膝关节行前交叉韧带横断术(ACLT)建立骨关节炎模型.把自体滑膜细胞回输第1组兔右膝关节腔内;把转染标记基因的自体滑膜细胞回输到第2组兔右膝关节腔内;把转染IL-1Ra基因的自体滑膜细胞回输到第3组兔右膝关节腔内.在各组滑膜细胞回输后的第2、4周,用ELISA方法分别检测关节液中IL-1Ra水平,用二甲基亚甲蓝法测定关节液及软骨中硫酸葡糖氨基聚糖(GAG)水平,各组软骨行组织染色、病理分级.结果在基因转入关节腔后,第3组兔右膝关节液中IL-1Ra水平在第2周时为(20.6±1.8) ng/ml,第4周时为(4.8±0.5) ng/ml;而第1、2组 IL-1Ra水平2、4周时均较低.第3组关节软骨降解明显被抑制,关节液中GAG含量为40.1 μg/ml,抑制率为56.2%,第2组关节液中GAG含量为84.5 μg/ml.然而第3组软骨中GAG含量比第2组高2倍,分别为30.2 μg/mg和10.8 μg/mg.第3组骨关节炎病理改变明显受到抑制.结论关节腔内注入体外转染IL-1Ra基因的自体滑膜细胞,能使关节腔局部IL-1Ra水平明显升高,使关节软骨病理改变及软骨基质降解受到抑制.     

髌骨软骨粘弹特性的实验研究

目的通过对髌骨软骨生物力学特性的研究,探讨髌骨软化症的病因。方法测定８例新鲜髌骨软骨标本的粘弹特性,观察载荷（５００Ｐａ）对离体髌骨软骨的松弛和蠕变效应。结果得到了生理状态定载荷条件下的位移—时间曲线和定变形条件下的载荷—时间曲线及其相关数据。结论不适当的载荷可破坏髌骨软骨的粘弹性和软骨的负反馈调节机制,导致软骨退变。     

正常软骨细胞力学特性的研究

目的为软骨组织工程学中力学因素的引入提供相应的技术参数。方法新西兰兔8只,左膝关节采用HE染色方法进行组织学观察,右膝关节采用0．4％链霉蛋白酶和0．025％Ⅱ型胶原酶消化分离关节软骨细胞,台盼蓝排除法检测细胞存活率,分别测量组织切片上及完全消化后软骨细胞的直径。采用微管吸吮技术结合半无限体模型分析软骨细胞的力学特性（杨氏模量、粘弹性）。结果HE染色示正常软骨分4层：浅表层、过渡层、辐射层、钙化层。完全消化后细胞存活率平均为98．2％。切片上与消化后软骨细胞的平均直径分别为（14．2±2．9）、（14．9±2．2）μm,二者差异无统计学意义（t=1．31,P=0．19）。正常软骨细胞在一定负压下首先发生瞬时弹性响应,随后是变形率单调减少的蠕变过程,最终达到稳定态,软骨细胞被吸入长度通常达到微管半径的3倍,而细胞不能被完全吸入微管,卸载后软骨细胞完全恢复变形。正常软骨细胞的杨氏模量为（0．57±0．43）kPa,其黏弹性参数k。、k2、和斗分别为（0．37±0．07）、（0．29±0．04）、（6．36±1．12）kPa-s。直线相关性分析表明仅k。与软骨细胞直径有微弱相关性但有统计学意义（r=0．4,P=0．031）。结论正常软骨细胞表现为典型的黏弹性固体蠕变特征;微管吸吮技术可以作为测量关节软骨细胞力学特性的可靠方法。     

聚己内酯半月板支架应力-应变特性的有限元分析

目的：分析聚己内酯（PCL）半月板支架在膝关节中的应力-应变特性,评估其作为植入材料的可行性。方法：通过磁共振成像（MRI）扫描志愿者膝关节获取平面图像数据,建立包括股骨、胫骨、腓骨、股骨髁及胫骨平台关节软骨、内和外侧半月板及韧带在内的完整膝关节三维有限元模型,通过计算胫骨平台的接触面积与既往文献对比验证模型的有效性;分别建立内侧半月板切除术后的膝关节三维有限元模型及PCL半月板支架替代后的膝关节模型;对比分析在1400N股骨轴向垂直压力下3种膝关节模型的半月板位移和接触压力变化以及股骨髁关节软骨和胫骨平台关节软骨的压缩应力变化。结果：在1400N股骨轴向压缩载荷下健康膝关节模型内、外侧半月板位移分别为0.83和1.76mm,PCL模型内、外侧半月板位移分别为1.15和2.20mm。在同等载荷下,健康膝关节在胫骨平台关节软骨内、外侧最大压缩应力分别为2.5和1.7MPa,在内、外侧股骨髁关节软骨最大压缩应力分别为2.7和2.1MPa。在内侧半月板完整切除模型,内、外侧胫骨平台关节软骨最大压缩应力较健康模型分别增加260.0%和311.7%;内、外侧股骨髁关节软骨最大压缩应力较健康模型分别增长214.8%和271.4%。而在将内侧半月板替换为PCL支架的模型中,内、外胫骨平台关节软骨最大压缩应力较健康模型分别增加8.0%和5.9%;内、外侧股骨髁关节软骨最大压缩应力较健康模型分别增加11.1%和4.8%。结论：PCL支架在膝关节三维有限元模型中具有较好的生物力学特性,能够降低半月板切除后股骨髁及胫骨平台关节软骨的应力,达到保护关节软骨的目的。     

股骨远端骨折髓内钉与锁定钢板内固定方式的有限元分析

目的模拟股骨远端骨折髓内钉与锁定钢板内固定,比较2种常用内固定的效果,并探索其对膝关节生物力学的影响。方法建立精确的膝关节三维有限元模型,在此基础上建立股骨远端A型骨折理想模型、髓内钉内固定手术有限元模型（Ⅰ型模型）和锁定钢板内固定手术有限元模型（Ⅱ型模型）。通过对多个关节屈曲度（0°、60°、90°、120°）的模型加载重力载荷来分析内固定物、关节软骨及半月板的应力变化和股骨远端最大位移等。结果Ⅰ、Ⅱ型模型的内固定物、关节软骨和半月板各有1个最大应力部位,最大应力峰值均出现在关节屈曲90°状态下。股骨远端位移峰值总体随着关节屈曲角度的加大而增加。同样屈曲角度下,胫骨平台软骨、半月板的最大应力值均大于股骨髁软骨,锁定钢板的最大应力值大于髓内钉,Ⅱ型模型的股骨远端最大位移值大于Ⅰ型模型。结论内固定方式有限元分析可以模拟膝关节不同运动状态下的受力情况,有效分析出不同模型中内固定物、关节软骨和半月板在不同运动状态下的生物力学特征。     

自体骨软骨移植修复兔膝关节软骨缺损的形态学观察

目的 比较观察采用自体骨软骨移植(OATS)修复软骨缺损术后12周的修复软骨与正常关节软骨的形态学变化.方法 在8只新西兰兔右膝股骨滑车造成骨软骨缺损,取滑车临近部位相同直径和厚度的骨软骨柱修复缺损,左膝作为正常对照.12周时取修复软骨和左膝对应部位正常软骨,分别行HE染色和甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色,光镜和透射电镜观察组织结构和超微结构.结果 两组软骨的大体观察和光镜下组织结构无明显差别,但透射电镜发现超微结构存在差异.结论 OATS修复软骨保留了透明软骨的形态学特征,其近期修复效果比较满意,但中远期修复效果还需进一步观察.     

磁共振成像在不同分期的膝半月板及关节软骨损伤中的诊断价值

目的探讨磁共振成像(MRI)在不同分期的膝半月板及关节软骨损伤中的诊断价值。方法选取2018年2月至2020年1月于本院就诊的疑似膝半月板以及关节软骨损伤患者76例,对所有患者均行MRI检查,以膝关节镜结果作为金标准,分析MRI在不同分期的膝半月板及关节软骨损伤中的诊断价值。结果76例患者中经膝关节镜结果证实,存在膝半月板损伤69个,其中Ⅰ级15个,占比21.74%,Ⅱ级22个,占比31.88%,Ⅲ级32个,占比46.38%;存在关节软骨损伤61个,其中Ⅰ期12个,占比19.67%,Ⅱa期10个,占比16.39%,Ⅱb期11个,占比18.03%,Ⅲ期15个,占比24.59%,Ⅳ期13个,占比21.31%。以膝关节镜结果为金标准,MRI对不同分期的膝半月板损伤的诊断具有极好的一致性(Kappa=0.818);MRI对不同分期关节软骨损伤的诊断具有极好的一致性(Kappa=0.794)。结论MRI在不同分期的膝半月板及关节软骨损伤的诊断中具有较高应用价值,可为诊断与治疗该病提供重要依据,值得临床推广应用。     

关节腔内注射医用臭氧对兔膝骨性关节炎的影响

目的观察膝关节腔内注射医用臭氧对兔膝骨性关节炎的影响,研究不同浓度医用臭氧对骨性关节炎的治疗效果。方法将健康家兔32只随机分为A组（空气组）、B组（25μg/ml医用臭氧组）、C组（40μg/ml医用臭氧组）、D组（80μg/ml医用臭氧组）,每组兔右膝关节均使用Hulth法复制出膝骨性关节炎（OA）模型,造模成功后,每组每周1次给予膝关节腔内注射医用臭氧,每次2ml,共4周。末次注射后3d处死实验兔,取股骨内侧髁附近软骨组织行病理学观察及Mankin评分;取关节液行NO检测;分别在造模前、造模成功时和处死前测定兔膝关节活动度。结果各组造模成功时右膝关节活动度较造模前降低,处死前B、组C组和D组右膝关节活动度较造模成功时升高,B组处死前即刻右膝关节活动度较C组和D组明显升高（P〈0.05）;各组右膝关节软骨病理检查均出现关节软骨损害改变,B组关节软骨退变程度轻,Mankin评分较左膝差异无统计学意义（P〉0.05）,C组和D组关节软骨退变明显,Mankin评分较左膝差异有统计学意义（P〈0.05）;各组右膝关节关节液中NO含量升高,B组关节液中NO含量相对于C组和D组降低程度最大。结论三种浓度的医用臭氧均能够减轻骨性关节炎的炎症反应,而40μg/ml和80μg/ml的医用臭氧会导致关节软骨组织结构破坏,臭氧浓度越高损害越重。     

降钙素对兔膝骨性关节炎关节软骨细胞凋亡及NO含量的影响

目的:探讨降钙素对兔膝骨性关节炎关节软骨细胞凋亡及NO含量的影响。方法:将36只健康大耳白兔随机分为空白对照组(A组)、模型组(B组)和CT治疗组(C组),B、C两组采用改良Hulth法复制膝骨性关节炎模型,A组除切开皮肤和关节腔外,不做其他处理,从术后第6周开始C组每天皮下注射CT 5u/kg,A、B组给与等量生理盐水皮下注射,连续注射20d后处死动物。观察降钙素对兔膝骨性关节炎关节软骨病理形态、关节软骨细胞凋亡情况及NO含量的影响。结果:与A组相比较,B组JP和Mankin’s评分明显升高,关节软骨损伤明显加重,血清及关节液NO含量和软骨细胞凋亡百分数均明显升高;与B组比较,C组JP评分和Mankin’s评分明显降低,软骨损伤明显减轻,血清及关节液NO含量和软骨细胞凋亡百分数均明显降低。结论:CT可能通过降低NO含量而减轻KOA的软骨损伤,对KOA起治疗作用。     

2479例膝关节镜手术患者关节软骨损伤的流行病学分布特征

目的调查分析膝关节软骨损伤的临床流行病学特征。方法收集2005年10月至2009年12月本中心2 479例膝关节镜手术患者视频及病历资料,分析不同程度关节软骨损伤的病例构成比、性别比、平均年龄与分布、发生部位与数量及常见与高发疾病的分布。结果关节软骨损伤者占55.1%,与无软骨损伤者比较,性别构成差异无统计学意义(P>0.05),年龄(41.31±15.88)岁,30~59岁为高发年龄段;右膝多于左膝(P<0.05),好发部位为股骨滑车、胫骨外侧平台、髌骨;其常见疾病为半月板损伤、交叉韧带损伤、原发性OA,高发疾病为关节结核、类风湿性关节炎、关节僵直和粘连、髌骨轨迹异常。关节软骨损伤病例中Ⅰ~Ⅳ级者分别占27.45%、29.94%、14.71%、27.89%,各级别损伤者的性别比、平均年龄与分布、损伤部位与数量均存在统计学差异(P<0.05)。结论膝关节软骨损伤十分常见,患者年龄分布范围大,中青年为主要人群,性别构成比相近。不同程度、不同疾病关节软骨损伤病例性别构成比不同,不同程度软骨损伤病例年龄分布特征不同。     

专用四肢关节磁共振在兔膝关节软骨缺损修复中的应用

 【目的】 研究新西兰成年白兔膝关节软骨缺损修复后的低场强专用四肢关节磁共振诊断价值&#65377;【方法】 40只兔左膝关节随机分为两组:A组:通过手术形成软骨缺损,不植入Ⅱ型胶原;B组:缺损内填充Ⅱ型胶原,术后2&#65380;6&#65380;12&#65380;18周分别行专用关节MR扫描,扫描后取材,行组织学检查&#65377;【结果】 A&#65380;B两组手术区均显示有规律的动态MR改变,结合组织学分析,A组是软骨缺损的自我修复过程,B组是填充物的成熟过程&#65377;12周时两组均可见关节软骨信号,B组软骨信号较光滑,与组织学结果相符&#65377;【结论】 专用四肢关节MR检查具有评价关节软骨修复的潜力,可望成为一种无创的软骨修复术疗效评价方法&#65377;