巨噬细胞影响骨质疏松性骨折骨愈合的研究进展

骨质疏松性骨折愈合缓慢,预后差。募集的巨噬细胞极化为促炎M1型巨噬细胞及抑炎M2型巨噬细胞,两种亚型的动态平衡影响骨折愈合速度和预后。但在原发性骨质疏松性骨折及继发性骨质疏松性骨折中,M1型和M2型巨噬细胞极化失衡,严重影响骨折愈合。研究表明,通过一些生物学方法重建巨噬细胞极化平衡,如生物医用仿生材料和外泌体携载miRNA治疗等,可有效改善巨噬细胞表型极化,减少骨吸收,促进成骨分化,加速骨质疏松性骨折骨愈合。因此,笔者从巨噬细胞在骨折愈合过程中的作用、巨噬细胞极化失衡导致骨质疏松性骨折延迟愈合及重建巨噬细胞极化平衡加速骨质疏松性骨折骨愈合等方面,就巨噬细胞对骨质疏松性骨折骨愈合影响的研究进展进行综述,为临床治疗骨质疏松性骨折提供新的思路。     

基于足底模型的痉挛性脑性瘫痪儿童步态生物力学特征分析CSCD

目的:基于足底模型分析尖足步态、蹲伏步态痉挛性脑性瘫痪(CP)儿童步态生物力学特征,探讨其与正常发育儿童步态生物力学特征的差异。方法:选择新西兰奥克兰大学生物力学实验室收集的60例CP儿童步态数据,按步态情况分为正常发育组、尖足步态组、蹲伏步态组,每组20例。采用三维步态采集与分析系统采集步态运动学数据。测试前先完成静态试验,校准计算机模型的物理标记点。每次测试时,研究对象以正常步速在指定区域内向前行进10 m,重复测量3次,取其平均值。比较3组足底压力中心前后侧(AP)位移、内外侧(ML)位移和中心位移斜率;踝关节最大推进力时足底压力中心与足底坐标系原点的水平距离(COP-AJC_(0));踝关节/膝关节AP、ML方向的杠杆臂和外力矩的差异。结果:(1)足底压力中心轨迹特征:与正常发育组比较,尖足步态组和蹲伏步态组COP-AJC_(0)均明显升高,差异均具有统计学意义(P<0.05)。与尖足步态组比较,蹲伏步态组COP-AJC_(0)、足底压力中心前后侧位移明显更大,足底压力中心位移斜率明显更小,差异均具有统计学意义(P<0.05)。(2)踝关节、膝关节杠杆臂和外力矩:与正常发育组比较,尖足步态组和蹲伏步态组踝关节AP杠杆臂、膝关节AP杠杆臂均明显更长,差异具有统计学意义(P<0.05)。与尖足步态组比较,蹲伏步态组踝关节AP杠杆臂明显更长,差异具有统计学意义(P<0.05)。3组踝关节/膝关节AP、ML外力矩差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:基于改良足底模型的足底压力中心轨迹和下肢关节杠杆臂特征分析能够精确、客观地反映痉挛性脑瘫儿童步态生物力学特征,值得临床推广应用。     

下颈椎前路椎弓根螺钉固定系统与普通前路椎体螺钉固定系统的静力学比较

目的：比较下颈椎前路椎弓根螺钉（ATPS）锁定固定系统和普通前路椎体螺钉（VBS）锁定固定系统的静力学特性。方法：采集新鲜颈椎标本16具,分解为C3.,4,C4,5,C5,6,C6,7共32个运动节段（functionalspinalunit,FSU）,其中C3,4,C4,5,C5,6,C6,7各8个。将其按照不同节段随机分成A、B两组,对所获标本椎间盘切除后模拟植骨,分别植入自行设计生产的下颈椎前路椎弓根螺钉配套钢板系统和普通颈椎前路椎体螺钉钢板系统。在生物力学试验机上行钢板的垂直拔出强度试验。结果：下颈椎前路椎弓根螺钉的最大轴向拔出力为（604．68±48．76）N,椎体螺钉为（488．24±32．42）N,两者比较差异有统计学意义（t=2．147,P〈0．05）,前路椎弓根螺钉固定系统与椎体螺钉固定系统在各FSU间差异无统计学意义（A组和B组的F值分别为2．27、2．05,P〉0．05）。结论：下颈椎前路椎弓根螺钉钢板系统的拔出力明显优于普通前路椎体螺钉钢板系统,从生物力学角度上来看具有应用可行性。     

应用三维有限元法评估聚甲基丙烯酸甲酯和磷酸钙骨水泥铸件的力学特征

目的:聚甲基丙烯酸甲酯和磷酸钙骨水泥作为经皮椎体后凸成形术填充物,应用三维有限元分析法比较两种材料治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的生物学效应。方法:实验于2003-03/09在南通医学院第一附属医院骨科和上海大学上海生物力学工程研究所合作完成。①利用WD-5型万能材料机测量聚甲基丙烯酸甲酯和磷酸钙骨水泥铸件力学性质。②选取骨质疏松患者1例(患者知情同意),排除其他疾患,应用CT扫描技术、图形数字化方法获取胸腰段的三维坐标,利用ANSYS5.0有限元分析软件等工具建立骨质疏松患者胸腰段的三维有限元模型。③模拟L1经皮椎体后凸成形术,对其和相邻椎体及椎间盘的负荷传递、应力、位移等进行分析。结果:①获取了精确的T11￣L3的多排螺旋CT扫描断层影像数据,经ANSYS5.0软件处理后得到4718个节点,1642个薄极单元,4495个八节点等参单元的骨质疏松患者胸腰段三维有限元力学模型。②采用聚甲基丙烯酸甲酯作为经皮椎体后凸成形术的填充物,比骨质疏松椎体应力增加了近15%。后部结构的应力平均增加13.2%,其中椎弓根增加5.9%,峡部增加6.25%,关节点增加27.6%。聚甲基丙烯酸甲酯在稳定椎体、恢复强度和刚度的同时,可能使其后部结构及相邻腰椎出现应力集中现象。③采用磷酸钙骨水泥作为椎体成形术填充物,比骨质疏松椎体应力平均增加了7%,应力集中现象明显小于聚甲基丙烯酸甲酯。结论:三维有限元力学分析表明两种材料均提高了椎体的抗变形能力,有利于椎体功能的重建。与聚甲基丙烯酸甲酯相比,磷酸钙骨水泥能减少成形椎体和相邻椎体之间的应力梯度,从长远看,能减少椎体退变和相邻椎体骨折的机会。     

3D打印脊柱侧凸矫形器的矫正效果

目的 观察3D打印脊柱侧凸矫形器的矫正期内矫正效果和短期矫正效果。方法 2021年7至12月，就诊于上海交通大学附属第九人民医院的青少年特发性脊柱侧凸患者36例，穿戴矫形器前及穿戴后即刻摄脊柱全长X线片；每日穿戴矫形器20 h以上，6个月后随访拍摄X线片；计算Cobb角。穿戴矫形器前后采用脊柱侧凸研究会22项问卷简体中文版(SRS-22)进行评估。结果 穿戴矫形器前，患者平均Cobb角(22.10±6.29)°；穿戴后即刻Cobb角(7.85±10.90)°(t=4.775, P <0.01);6个月后，Cobb角(14.33±0.74)°，仍明显低于穿戴前(t=4.189, P <0.01)。穿戴6个月后，SRS-22功能状况维度评分明显增加(Z=-2.676, P <0.01)。穿戴后即刻Cobb角与6个月后Cobb角呈正相关(r=0.826,P <0.05)。结论 穿戴3D打印脊柱侧凸矫形器矫正期内和短期矫正效果均较好。     

髌股关节排列异常的生物力学特性变化的实验研究

目的：采用电测实验应力分析和压敏片测量技术相结合的方法,对髌股关节的运动肌群应力的变化特点、髌股关节接触面积和应力分布进行了一系列实验测试。材料与方法：采用8具人膝关节标本,保留关节囊及股四头肌机腱,髌股关节间隙内安放压敏片,肌腱上安放应力传感器,进行不同条件下的加载试验。结果：（1）股四头肌肌力对髌骨的稳定起重要作用。股内、外侧肌力不平衡（即股内侧肌肌力较弱）可使骸股关节接触压力和分布状态发生变化,使外侧髌股关节面接触压力升高。（2）在模拟髌股关节排列异常（髌骨外侧倾斜）的标本上,外侧髌股关节面接触压力及范围均明显增高,但髌骨固定在相对较小范围,使局部应力集中。（3）模拟外侧支持带松解的标本上,外侧关节接触压力和面积均有所下降,髌骨活动度增大,缓解了局部高接触压状态,但股四头肌肌力的不平衡仍影响髌骨的稳定。结论：股四头肌肌力不平衡对髌股关节接触应力和分布状态以及髌骨的位移范围均有较大影响,提示临床治疗中不应忽视对股四头肌肌力的恢复。     

应用下胫腓钩板固定器治疗下胫腓联合分离伴腓骨骨折

目的 观察并总结采用自行研制的新型内固定器——下胫腓钩板固定器(Hook—plate fixation,HPF)治疗16例下胫腓联合分离伴腓骨骨折的初步临床疗效。方法 自2001年10月～2003年3月采用下胫腓钩板固定器治疗下胫腓联合分离伴腓骨骨折16例,根据应用改良Mazur评价标准对其术后疗效进行评定。结果 随访时间3～30个月,平均11个月。骨折愈合的时间为12～18周,16例中优良15例,可1例,优良率93％。结论 下胫腓钩板固定器生物力学性能最佳,也是治疗下胫腓联合分离伴腓骨下段骨折的最好内固定方式之一,但远期疗效有待于进一步观察。     

下胫腓联合分离内固定术式的生物力学研究

目的　探讨下胫腓联合分离采用新型内固定术式———下胫腓钩板固定器 (Hook -platefixation ,HPF)的生物力学特性 ,与螺钉、钢板和带钩固定器三种内固定方式比较 ,为临床提供科学依据。方法　采用新鲜成人尸体足标本 6具 ,运用生物力学实验应力分析方法和压敏片技术 ,测量不同内固定术式的远端胫腓骨强度、应变、负重面积、接触应力和足弓承载能力及踝关节稳定性的变化。结果　新型下胫腓钩板固定器内固定术式无论在胫腓骨强度和刚度、负重面积、接触压力、足弓的变形、移位强度和刚度、承载能力以及踝关节的稳定性方面均优于其它三种内固定术式 ,具有显著性差异 (P <0 .0 1)。结论　实验结果表明 ,采用下胫腓钩板固定器 (HPF) ,既有利于提高生物力学性能 ,又有利于改善踝关节的稳定性 ,与传统手术方式相比可减少一次手术 ,避免了断钉等并发症 ,且能有效地提高足部承载能力 ,是下胫腓联合分离内固定的一种优良术式     

一种斑马鱼高脂血症模型的建立方法

目的：建立一种稳定可靠的斑马鱼高脂血症模型。方法：受精5天后(5 dpf, days post fertilization)的斑马鱼幼鱼随机分成普通饲料组和高胆固醇饲料模型组,普通饲料为纯蛋黄干粉,高胆固醇饲料是向纯蛋黄干粉中添加不同百分比的胆固醇配制而成,连续喂养10天后通过显微镜实时观察和幼鱼体内生理生化指标的检测进行评估。结果：添加5%胆固醇的模型组斑马鱼幼鱼体宽显著大于普通饲料组(p<0.01),其幼鱼体内总胆固醇(TC,total cholesterol)和总甘油三酯(TG,total glyceride)水平较普通饲料组显著升高(p<0.01),且低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C,low-density lipoprotein cholesterol)水平也显著升高(p<0.05)。此外,显微镜下观察到不同百分比的高胆固醇饮食模型组幼鱼尾部血管动脉脂质沉积量均极显著高于普通饲料组(p<0.01),增加高胆固醇饲料投喂量可以加快高脂血症模型建立。结论：5%高胆固醇饲料喂养10天可以诱导斑马鱼高脂血症的发生。     

三种内固定治疗Mason Ⅱ型桡骨小头骨折生物力学稳定性的比较*

目的：探讨3种内固定方式治疗MasonⅡ型桡骨小头骨折的生物力学稳定性特征,寻找最合适的内固定方法,为临床治疗提供基础实验依据。方法：运用3D打印技术制作20具桡骨小头标本,建立MasonⅡ型桡骨小头骨折模型,随机分为4组,每组5具,A组采用克氏针固定,B组运用Bold螺钉固定,C组应用微型钢板固定,N组为正常对照组,测量桡骨小头骨折内固定后的轴向压缩稳定性指标：合成位移和应变,并利用日本富士压敏片技术测量3种接触力学性能指标：接触面积(S)、接触压力(P)、接触应力(σ0),运用统计学分析比较各组内固定方式的差异。结果：(1)轴向压缩合成位移和应变：A组[(1.69±0.14) mm、(59.00±6.00) με]、B组[(1.47±0.12) mm、(50.00±5.00) με]、C组[(1.35±0.11) mm、(47.00±4.00) με]分别比N组[(1.32±0.10) mm、(46.00±4.00) με]大22.0%、10.0%和2.0%;(2)S、P、σ0：A组[(0.38±0.03) cm2、(27.10±1.02) N、(71.32±5.71) N/cm2]、B组[(0.43±0.03) cm2、(30.10±2.78) N、(70.00±5.25) N/cm2]、C组[(0.46±0.04) cm2、(31.70±2.72) N、(68.90±5.28) N/cm2],分别与N组[(0.48±0.04) cm2、(33.00±3.16) N、(68.75±4.60) N/cm2]比较相差A组(21.0%、18.0%、3.6%)、B组(10.0%、9.0%、1.8%)、C组(4.0%、4.0%、0.2%),说明微型钢板组力学稳定性能最佳,Bold钉组其次,克氏针固定组最差。结论：MasonⅡ型桡骨小头骨折采用微型钢板固定具有优越的力学稳定性能,比Bold螺钉及克氏针两组固定效果更好,是一种比较理想的术式,但Bold螺钉固定也是一种较好的内固定方式,对临床具有指导意义。