滋肾丸对去势骨质疏松雌鼠骨生物力学性能的改善作用及机制的实验研究

目的 探讨补肾中药滋肾丸对去卵巢骨质疏松模型大鼠腰椎的骨生物力学性能的改善作用及机制研究.方法 将66只15周龄SD大鼠随机分为6组,每组11只,空白组做假手术,其余5组做卵巢切除术,术后2周开始给药,用药12周后处死,测定腰1椎体的最大载荷和破坏应力,血清雌二醇、碱性磷酸酶含量.结果 模型大鼠腰1椎体的最大载荷和破坏应力明显下降,血清碱性磷酸酶升高,血清雌二醇下降,滋肾丸大、中剂量组均能对抗上述指标的变化,差异均有统计学意义（P＜0.05）.结论 补肾中药滋肾丸对去卵巢骨质疏松大鼠骨的生物力学性能有明显的改善作用,其机制与其升高血清雌二醇,降低血清碱性磷酸酶含量进而抑制过高的骨转换有关.     

颈椎前路钛网钢板内固定及自体髂骨植骨在不同颈椎节段中的生物力学研究

目的 采用颈椎前路钛网钢板及自体髂骨植骨对不同颈椎节段进行内固定，分析其生物力学改变。方法 取自愿捐赠的6具新鲜尸体C3～7标本，C5、C5.6及C4～6椎体次全切除后，分别行髂骨植骨和钛网前路钢板内固定术，测量各节段的前屈、后伸、左、右侧弯及左、右旋转运动变化，以完整标本作为对照组。结果 自体髂骨的植入使失稳颈椎的稳定性提高，其侧弯、屈伸运动度减少，与对照组比较，差异有统计学意义（P〈0．05），但抗旋转运动减少不明显（P〉0．05）。不同颈椎节段开槽减压椎间撑开钛网前路钢板内固定状态下，手术节段的即刻稳定性比对照组及撑开植骨状态增加（P〈0．05）。结论 颈椎前路椎体次全切除之后，植骨仅能部分改善其稳定性，但应用颈椎前路钛网钢板内固定可明显增强颈椎的稳定性，也较完整颈椎运动功能单位稳定。     

椎弓根螺钉的螺纹形状与拔钉生物力学

目的　了解不同形状螺纹的椎弓根螺钉在椎弓根内的拔出力的大小 ,给临床应用不同类型的经椎弓根内固定器提供实验依据 .方法　采用 4种形状螺纹的椎弓根螺钉 ,分别在椎弓根内及椎体松质骨中进行拔出试验 ,观察其拔出力的大小及位移情况 .结果　在椎弓根内 ,Diapason的拔出力最大 (12 6 5± 15 7) N (P<0 .0 1) ,CCD (913± 85 ) N (P>0 .0 5 )及 Dick(92 2± 14 2 ) N次之 ,AF (6 4 8± 6 8) N (P <0 .0 1)的拔出力最小 .而在松质骨内 ,Diapason(85 8± 81) N(P<0 .0 1)及 CCD(816± 2 3) N(P<0 .0 1)则无差别 ,AF(5 11± 2 0 ) N(P=0 .0 2 5 )其次 ,Dick(44 7± 2 8) N的拔出力最小 .最大拔出力下降 5 0 %时 ,CCD在椎弓根内的位移松动最大 ,AF与 Dick其次 ,Diapason最少 .结论　 Diapason外锥螺纹式的螺钉拔出力最大 ,临床上应尽可能地使用此种结构的内固定器     

不同加载方式及咬合部位对下颌骨应力分布的影响

目的研究不同的加载方式及不同的咬合部位对下颌骨,特别是下颌角区域应力分布的影响。方法通过建立下颌骨的机械力学模型,采用电阻应变片的测量方法,分析不同加载方式(咬肌加载,颞肌加载及咬肌、颞肌、翼内肌和翼外肌四组肌肉同时加载)以及不同咬合状态(前牙咬合及单、双侧后牙咬合)对下颌骨应力分布的影响。结果在不同的加载方式的比较中,咬肌单独加载时,下颌角区域的应变明显(上缘121με、125με,下缘-69με、-45με);颞肌单独加载时,下颌升支前缘应变明显(269με、375με);四组肌肉同时加载时,颏部的应力性质发生改变。在不同咬合部位的比较中,在四组肌肉同时加载的条件下,前牙咬合加载时下颌角区域的应力值大于双侧后牙咬合加载;单侧后牙咬合时,咬合侧下颌角区域的应力趋势发生变化。结论不同加载方式及不同咬合状态对下颌骨的应力分布有影响。     

颞下颌关节盘对不同力学类型的 反应性研究——扫描电镜研究

目的：观察人体颞下颌关节盘在拉伸和压缩状态下的超微结构改变,探讨机械应力导致关节盘破坏的有关机理。方法：用扫描电镜观察关节盘不同应变水平（２％、３％、４％、６％）拉伸试件及不同时间（１５０ｓ,３ｈ）围限压缩试件的变化。结果：关节盘在２％～４％应变下结构正常,６％应变产生中、后带局部胶原原纤维横向拉伸剪切破坏。１５０ｓ压缩,盘表面波纹尚存;３ｈ压缩,蛋白多糖大量丢失,胶原网暴露,胶原—蛋白多糖网状支架受压变形不能再复原。结论：关节盘可承受的最大横向拉应变为５％（约０．２２ＭＰａ拉应力）。持续长时压缩可造成关节盘内部构筑不可复性改变。推测机械因素可能是导致关节盘破坏的重要病理机理。     

力学刺激对大鼠成骨细胞Integrins α2、β1、β3表达和细胞增殖、合成功能的影响

探讨在成骨细胞中Integrins调节力学信号转导可能的分子机制和周期性双轴力学应变对成骨细胞增殖与合成功能的影响。将3月龄雌性SD大鼠颅顶骨分离的成骨细胞在含10％胎牛血清的F-12培养液中培养并接种在Flexercell type I dish中。当细胞生长至亚融合状态(Subconfluence)，给细胞施加力学刺激，频率为1Hz，力学刺激分别为400、1000、4000μ strain；作用时间分别为每天30min，2h，4h，和8h，共加载2d。以未受力学刺激的细胞为对照组，受力学刺激的细胞为实验组，并进行比较。采用流式细胞技术测定和分析Integrinsα2，β1，β3在成骨细胞膜上的表达量、细胞周期分布与细胞增殖变化；采用同位素标记方法检测成骨细胞骨钙素、Ⅰ型胶原C端前肽(PICP)和总蛋白的分泌量。结果表明：(1)在3月龄雌性SD大鼠成骨细胞膜表面有Integrins α2，β1，β3的表达，β1的表达最高。(2)周期性双轴力学应变对3月龄雌性SD大鼠成骨细胞膜表面Integrins α2，β1，β3的表达量有明显上调作用，但不同强度、不同作用时间的力学应变对成骨细胞膜表面Integrins α2，β1，β3表达量上调的作用亦不相同，而β3对力学刺激最敏感；在4000μ strain力学刺激下，成骨细胞膜表面Integrins α2，β1，β3表达量上调最为明显；(3)周期性双轴力学应变400、1000μ strain的力学刺激可提高成骨细胞的增殖与合成分泌功能；在4000μ strain力学刺激下，可明显增加成骨细胞的增殖功能但成骨细胞的合成分泌功能明显受抑制。在我们实验中，3月龄雌性SD大鼠成骨细胞对力学应变的这些反应提示：(1)Integrins α2，β1，β3表达量随着应变幅度值增大而增高。(2)Integrinsα2、β1、β3的表达量的变化与成骨细胞的增殖分化功能有密切的相关关系，在低应变幅度值，随Integrinsα2、β1、β3的上调，可增加成骨细胞的增殖与合成分泌功能；在高应变幅度值，随Integrinsα2、β1、β3的上调，可明显提高成骨细胞增殖功能，但明显抑制成骨细胞的合成功能。表明Integrinsα2、β1、β3在成骨细胞的力学信号转导和细胞增殖、功能活性方面具有重要的调节作用。     

大鼠下颌运动肌肉在电刺激下的响应

本实验对15只8周龄Wistar雄性大鼠深度麻醉后在自制的电刺激-力测试装置上测试并记录了大鼠嚼肌，二腹肌前腹，翼外肌在电刺激下的时间-收缩力关系曲线，得出了它们在电刺激下主动收缩的本构关系，在单一刺激下三种肌群的主动收缩可表达为F=A（e^-αt-e^-βt），拟和出了三种肌群常数A，α，β，当刺激频率大于等于3Hz时，肌群的主动收缩可表达为F=Ce^γ/t Dsinωt，拟和出了三种肌群的常数C，D，γ。电刺激频率大于30Hz。肌肉产生强直收缩。     

功能状态下下颌骨生物力学模型的建立

为探讨建立正常下颌骨在功能状态下生物力学模型的可行性，我们利用完整干燥的下颌骨，采用硅橡胶模拟颞下颌关节盘等结构，通过在各肌肉中心点分别模拟咬肌（M）、颞肌（T）、翼内肌（MP）和翼外肌（LP）进行加载，成功地建立了包括颞下颌关节以及四组肌肉（M=180N，T=190N，MP=120N，LP=40N）同时加载的下颌骨生物力学模型。该模型比较真实地模拟了生理状态下下颌骨的受力情况，为下颌骨在各种生理状态下的生物力学研究创造了条件，并为下颌骨骨折的生物力学研究奠定了基础。     

去卵巢山羊长骨生物力学性能的变化

采用生物力学方法研究雌性山羊双侧卵巢切除后１８０天其长骨生物力学性能的变化。１５±岁雌性成都山羊１０只，体重２２±ｋｇ，随机分为对照组（Ｃｏｎｔｒｏｌ５只）和双侧卵巢切除组（ＯＶＸ５只）。术后１８０天处死动物，取出双侧股，胫，跖，肱，桡和掌骨。用三点弯曲法测整体骨弯曲结构力学性能的变化。分别取断端密质骨，用三点弯曲，压缩和拉伸方法测骨试件的材料力学特性的变化。结果显示：与对照组比较，双侧卵巢切除组各长骨相应的骨密度，断端骨组织厚度和整体三点弯曲的破坏荷载均明显下降（Ｐ＜００５）；除股骨外，各长骨的整体三点弯曲极限强度，弹性模量和骨试件的弯曲与压缩极限强度，弹性模量以及部分长骨拉伸极限强度明显低于对照组（Ｐ＜００５）。本研究结果提示：雌性山羊双侧卵巢切除后１８０天，其长骨的整体抗弯强度和骨试件的抗弯，抗压，以及抗拉强度均有不同程度的下降，易于骨折。这与临床绝经后妇女雌激素降低，导致骨质疏松，使骨折的倾向性增大是一致的；也与大鼠双侧卵巢切除骨质疏松模型所表现出的骨结构变化和骨量减少相符合。作者认为，骨生物力学参数是评价骨质疏松的重要指标。切除双侧卵巢的雌性山羊有可能成为骨质疏松的大动物模型。     

颞下颌关节盘的表面结构、力学性能和关节润滑关系的动物实验研究

应用扫描电镜时正常咬合和后牙咬合创伤后成年家大和恒河猴的关节盘进行了表面形态观察，对正常家犬关节盘进行拉伸生物力学试验，并讨论了关节盘的渗透性、表面形态结构与关节润滑的关系．作者认为：关节盘表面微观波纹能储留滑液凝胶，增加间隙液流动面积，阻止液膜流失等作用，补偿了关节盘的低渗透性，从而帮助关节润滑。后牙咬合创伤能引起关节盘表面超微结构的改变，破坏正常润滑机制，加速表面组织的磨损、剥脱。