TBS在监测及诊断骨质疏松方面的应用价值

利用DXA（dual energy X-ray absorptiometry,双能X线吸收法）测得的单位面积骨密度值（areal bone mineral density,BMD）是诊断骨质疏松的金标准。骨质疏松患者骨量减少的同时通常存在骨微结构的退化,表现为骨小梁数量减少、间距增加以及骨小梁间连接性下降,而BMD仅能显示骨量的变化,不能提供关于骨结构的信息。因此,仅靠BMD来诊断或排除骨质疏松是不全面的。骨小梁分数（trabecular bone score,TBS）是一种可由DXA图像获得的反映图像上灰阶变化的结构参数,能有效评估骨的微结构、描述骨的质量。本文将从TBS的检测方法、与其他检测骨折风险指标之间的关系以及TBS的有效性和不足等方面来介绍TBS在监测及诊断骨质疏松方面的应用价值。     

骨小梁假体与S-ROM假体在初次全髋关节置换术中的应用比较

目的探讨骨小梁假体与S-ROM假体在初次全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)中的应用效果。方法2012年10月~2018年10月初次行THA治疗的76例患者按随机数字表法分为两组:A组38例,采用骨小梁假体;B组38例,采用S-ROM假体。观察并比较两组手术指标、术后疗效,评估术前、术后1周、1个月、6个月疼痛VAS评分、髋关节功能及并发症情况。结果两组手术指标比较,A组手术时间、术中出血量均少于B组,差异有统计学意义(P<0.05);而两组手术切口长度、下床活动时间、住院时间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。术后1周A组VAS评分高于B组(P<0.05),但两组患者术前、术后1个月及术后6个月疼痛VAS评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组术前、术后1周、术后1个月、术后6个月髋关节Harris评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。术后12个月A组髋关节功能恢复优良率为92.11%,B组为94.74%,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。A组并发症发生率为5.26%,B组为10.53%,组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论在初次行THA的患者中,采用骨小梁假体与S-ROM假体可获得相似的近期疗效,但前者手术时间更短,出血更少,后者可减轻术后短期疼痛,应根据患者具体情况予以选择。     

原发性甲状旁腺机能亢进症术后骨饥饿综合征一例

骨饥饿综合征(hungry bone syndrome,HBS)是原发性甲状旁腺机能亢进症术后一种相对少见的并发症,最早于1948年由Albright和Reifen-stein报道,发生率约为13％-30％[1].临床表现为与低钙相关的神经肌肉激惹性增加,程度从轻度乏力到严重时出现肢体抽搐,甚至心律失常[2].     

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最高应力值相对较高。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。     

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、循环次数均为最大,而BS/BV与Tb.N为最小,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。     

颅颌面骨纤维异常增殖症的研究进展

骨纤维异常增殖症(Fibrous dysplasia,FD),又称纤维结构不良,是一种良性的骨组织病变,其特点是正常的骨组织被纤维-骨结缔组织所取代,组织学上表现出不同程度的骨组织变性[1]。它是一种发生在骨间质中纤维组织逐渐扩张,取代正常骨组织的原发性发育性疾病[2]。1938年,Lichtenstein[3]首次以fibrous dysplasia命名并描述该疾     

下肢力线与膝关节软骨下骨板杆结构和软骨退变的关系

目的利用骨小梁分割技术(individual trabecula segmentation,ITS)和组织学方法分析膝关节骨关节炎(osteoarthritis,OA)的胫骨平台骨软骨标本,研究下肢力线与软骨下小梁骨显微结构以及软骨退变的关系。方法接受全膝关节置换术病人术前进行下肢全长X线平片拍摄,进行髋-膝-踝(hip-knee-ankle,HKA)角测量。收集术中切除的胫骨平台标本进行显微CT扫描,利用ITS分析软骨下骨小梁结构。通过组织学方法评价软骨退变。对下肢力线与软骨下骨显微结构参数改变和软骨退变进行相关性分析。结果胫骨平台软骨下骨小梁体积分数(BV/TV)、骨小板(pBV/TV)体积分数、骨小杆体积分数(rBV/TV)及轴向骨小梁体积分数(aBV/TV)、骨小板及骨小杆体积比值(P/R)、骨小板数量(pTb. N)、骨小板厚度(pTb. Th)、骨小板表面积(pTb. S)、骨小杆长度(rTb. L)、骨小板-骨小板连接密度(P-P Junc. D)、骨小板-骨小杆连接密度(P-R Junc. D)与软骨退变程度和下肢力线角度显著相关。HKA角度绝对值越大,受累侧胫骨平台软骨下骨小板增厚,骨小板数量增加,骨小板-骨小板以及骨小板-骨小杆的连接性越强,同时软骨退变OARSI评分也越高。结论下肢力线异常可能通过改变膝关节正常的应力分布而导致胫骨平台软骨下骨小梁显微结构异常,尤其是骨小板和轴向骨小梁的显著增多和增厚可能是进一步加重被覆软骨退变、导致OA进展的危险因素。因此,通过改变力线和调节软骨下骨代谢有望成为早期干预骨关节炎发生和发展的切入点。     

去势大鼠骨质疏松性骨小梁的压缩断裂仿真

文题释义： 原发性骨质疏松症：是一种以骨量降低、骨微结构破坏、骨脆性增加、骨折风险性增大为特征的全身性骨骼系统疾病,其多发于老年人,尤以绝经后妇女多见。 断裂：材料或构件力学性能的基本表征。根据断裂前发生的塑性变形的大小,可把材料的断裂分为脆性断裂和延性断裂两大类。随材料和条件的不同,循环载荷作用下的疲劳断裂、高温下的蠕变断裂以及环境作用下的应力腐蚀断裂,均可表现为脆性断裂和延性断裂。 背景：目前已有相关有限元模型仿真模拟了股骨骨折,并探讨了载荷速率、载荷角度及松质骨在髋部骨折中的影响,但骨小梁的断裂仿真仍缺乏相关研究。 目的：仿真模拟去势大鼠骨质疏松性骨小梁压缩断裂的生物力学过程。 方法：取去势大鼠右侧股骨于Micro-CT扫描股骨远端,获得大鼠股骨感兴趣区域骨微结构参数及三维模型,在Geomagic Studio几何优化后在Hypermesh 14.0前处理,包括体网格划分、设置材料属性参数、边界条件,设置载荷1 200 N,作用时间2 ms,在LS-DYNA软件中进行运算。 结果与结论：①感兴趣区域骨小梁显示空间分布不均;②骨小梁体积小、数量少的部位最先开始出现变形断裂,板状及较大体积的骨小梁最后发生断裂塌陷;③Von-mises应力变化趋势与骨小梁断裂塌陷趋势大致相同;④感兴趣区域骨小梁断裂塌陷过程包括了垂直塌陷和水平扭转,其中水平扭转程度及速率低于垂直塌陷,使得横断面扭转成角大小及成角速率小于冠状面成角;⑤破坏单元的剪切应力增幅及峰值较Von-mises应力小;⑥提示骨小梁断裂塌陷是个复杂的过程,包含了不同平面的变形、成角。 ORCID: 0000-0002-5792-3012(吴宇航) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

激素性股骨头坏死与股骨颈骨折患者股骨头内骨小梁形态学对比研究

目的利用微计算机断层扫描技术(Micro-CT)对比分析激素性股骨头坏死与股骨颈骨折患者的股骨头内骨小梁的结构特点。 方法选取2016年9月至2017年9月因股骨颈骨折与激素性股骨头坏死于大连大学附属中山医院行人工全髋关节置换术的患者,分别设为骨折组与坏死组,每组各20例(20髋),术中完整取出股骨头作为研究材料。应用计算机对股骨头进行三维重建,利用x、y、z轴各2个相互平行的平面将股骨头分割成27个区域,27个区域的编号规则：分为内侧、中间、外侧3个区,每组按照由前向后、由上向下的顺序编为1～9号。内侧区编号为m1、m2……m9;中间区编号为c1、c2……c9;外侧区编号为l1、l2……l9。对样本进行Micro-CT断层扫描,获取股骨头样本的计算机三维图像。手工选取兴趣区,采用骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数量、骨小梁间隙等三维空间参数分别对2组股骨头内骨小梁进行评价。数据比较采用t检验和单因素方差分析。 结果在骨折组中,将股骨头按矢状面分割为内侧区、中间区、外侧区进行对比,中间区表现为骨体积分数均值最大、厚度均值最大、数量均值最大、间隙均值最小的优势骨小梁区域,差异均有统计学意义(F＝36.59、73.50、38.60、48.50,P值均小于0.05);将股骨头按冠状面分割为前区、中间区、后区进行对比,前区表现为骨体积分数均值最大、厚度均值最大、数量均值最大、间隙均值最小,差异均有统计学意义(F＝69.50、43.92、85.40、36.00,P值均小于0.05);将股骨头按水平面分割为上区、中间区、下区进行对比,上区表现为骨体积分数均值最大、厚度均值最大、数量均值最大、间隙均值最小,差异均有统计学意义(F＝37.03、29.47、255.50、45.50,P值均小于0.05)。对比坏死组股骨头不同部位骨小梁微结构参数,如果将股骨头分为内侧区、中间区、外侧区,中间区表现为骨体积分数均值最大、厚度均值最大、数量均值最大、间隙均值最小的优势骨小梁区域,差异均有统计学意义(F＝41.42、26.60、400.00、36.00,P值均小于0.05);如果将股骨头分为上区、中间区、下区,上区表现为骨体积分数均值最大、厚度均值最大、数量均值最大、间隙均值最小,差异均有统计学意义(F＝52.99、25.33、28.50、37.33,P值均小于0.05);如果将股骨头分为前区、中间区、后区,前区表现为骨体积分数均值最大、厚度均值最大、数量均值最大、间隙均值最小,差异均有统计学意义(F＝2 567.17、57.29、42.11、41.17,P值均小于0.05)。与坏死组相比,骨折组骨小梁骨体积分数均值更大,差异有统计学意义(t＝4.90,P＝0.01)、骨小梁厚度均值更大,差异有统计学意义(t＝－4.17,P＝0.01)、骨小梁数量均值更大,差异有统计学意义(t＝－31.37,P＝0.01),骨小梁间隙均值更小,差异有统计学意义(t＝－7.12,P＝0.01)。 结论激素对于坏死股骨头的影响不仅仅是坏死区,包括硬化区、正常骨小梁区,即对于整个股骨头都产生了影响。     

骨细胞形成过程中成纤维细胞生长因子受体3的调节作用及机制

文题释义： 失神经骨折：机体骨折合并有各类、各层面神经的损伤。随着社会经济的飞速发展,这类骨折的发生也逐年增多,在愈合过程中表现出较单纯骨折愈合加速且骨痂过量生长,甚至在肌肉中出现异位骨化,尤其是关节周围的骨折,严重影响关节功能和治疗效果,已成为修复重建和组织工程领域的研究热点。 创伤性神经损伤：包括创伤性颅脑损伤、脊髓损伤和周围神经损伤。这类损伤伴有骨折的患者表现出较单纯骨折愈合加速且骨痂过量生长,甚至在肌肉中出现异位骨化。 背景：在临床治疗中,创伤性神经损伤伴有骨折的患者表现出较单纯骨折愈合加速且骨痂过量生长,甚至在肌肉中出现异位骨化,严重影响这类骨折的治疗效果。对于影响失神经后骨折愈合加速的具体原因和机制,目前并不清楚。 目的：探索成纤维细胞生长因子受体3抑制剂在骨折愈合过程中的作用及表达变化规律。 方法：实验方案经兰州大学第二医院动物实验伦理委员会批准。选用60只雌性SD大鼠,制作坐骨神经损伤的胫骨横行骨折模型,随机分为实验组及对照组2组。实验组造模后腹腔注射成纤维细胞生长因子受体3阻滞剂;对照组造模后给等剂量生理盐水。分别于造模后4,7,10,14,21 d拍X射线片后取胫骨大体标本(每个时间点6只),取胫骨进行苏木精-伊红染色、Masson三色法染色组织学观察;计算大鼠胫骨骨细胞密度和骨小梁密度;测定胫骨组织纤维率。 结果与结论：①两组大鼠胫骨X射线观察差别不显著;②苏木精-伊红染色、Masson三色法染色结果显示实验组修复效果比对照组较好;③2组大鼠胫骨骨细胞密度、骨小梁密度及胫骨组织纤维率在7-14 d有明显差别(实验组>对照组);④抑制成纤维细胞生长因子受体3在周围神经失神经情况下能够加快骨折愈合,促进骨痂的塑形。成纤维细胞生长因子受体3在骨折后7-14 d时间段表达最为活跃。 ORCID: 0000-0002-7687-4383(许少策) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程