去势大鼠所致骨质疏松对骨生物力学性质影响的实验研究

研究了正常大鼠和去势(摘除卵巢)所致大鼠骨质疏松大鼠骨的弯曲、拉伸实验和应力松弛、蠕变实验。选用280～320g,4～5月龄wistar雌性大鼠50只,随机分为正常对照组25只,模型组25只。对模型组大鼠于0周摘除其卵巢。对正常对照组和模型组大鼠饲养14周,以腹主动脉放血法处死大鼠。取大鼠股骨进行弯曲实验,取肱骨进行拉伸实验,还对大鼠股骨进行应力松弛蠕变实验。得出了正常对照组和模型组大鼠肱骨拉伸力学性能指标,正常组和对照组大鼠肱骨弯曲力学性能指标,还得出了正常组和模型组大鼠股骨应力松弛、蠕变实验数据和典线。对应力松弛、蠕变实验数据进行归一化处理,得出了归一化应力松弛函数,归一化蠕变函数及曲线。对实验数据进行回归分析,得出了回归系数和G(t)、J(t)表达式。实验结果表明:模型组各项力学性能指标均显著低于正常对照组。     

骨质疏松对骨生物力学性质影响实验研究

研究了正常大鼠股骨和维甲酸所致大鼠骨质疏松股骨的生物力学性质。选用了 175 g～ 2 4 5 g ,3月龄～ 4月龄Wistar大鼠 6 0只 ,随机分为正常对照组 30只 ,模型组 30只。对模型组大鼠灌服维甲酸 (70mg·kg-1·d-1) 2周 ,实验第 12周末处死大鼠 ,测定股骨骨密度。取胫骨制作脱钙切片 ,进行骨组织形态观察。取股骨进行拉伸、冲击实验和应力松弛、蠕变实验。测定股骨生物力学性能指标 ,得出了正常对照组和模型组股骨的拉伸应力、应变数据等。还得出冲击功、冲击韧性、应力松弛 ,蠕变数据和曲线。对应力松弛蠕变实验数据进行归一化处理 ,得出归一化应力松弛函数、蠕变函数及曲线。实验结果表明模型组的各项力学性能指标显著低于正常对照组 (P <0 .0 5 )。对骨质疏松对力学性能指标的影响进行分析讨论。     

去势大鼠所致骨质疏松对骨的黏弹性力学性质影响

目的 研究了正常大鼠和去势所致大鼠骨质疏松大鼠骨的应力松弛、蠕变力学性质,为临床提供生物力学参数.方法 选用280～320g,4～5月龄Wistar雌性大鼠50只,随机分为正常对照组25只,模型组25只.对模型组大鼠于0周摘除其卵巢.对正常对照组和模型组大鼠饲养14周后,以腹主动脉放血法处死大鼠,取大鼠股骨进行压缩试验,取大鼠胫骨进行冲击试验,还取大鼠股骨进行压缩应力松弛、蠕变实验.结果 得出了大鼠股骨压缩力学性能指标和大鼠胫骨冲击力学性能指标,得出了正常组和模型组大鼠股骨应力松弛、蠕变实验数据和曲线,对应力松弛、蠕变实验数据进行归一化处理,得出了归一化应力松弛函数,归一化蠕变函数及曲线.对实验数据进行同归分析,得出了同归系数和G(t)、J(t)表达式.结论 模型组压缩和冲击力学性能指标和7200s应力松弛量、蠕变量均小于正常组.     

脊髓损伤继发骨质疏松动物模型骨压缩应力松弛蠕变测试

研究正常大鼠骨和脊髓损伤所致大鼠骨质疏松骨的力学性质,为临床提供粘弹性力学参数.选用280～320 g 4～5月龄wistar雄性大鼠44只,随机分为0周空白对照组11只,3周实验组11只,7周实验组11只,11周实验组11只,0周空白组于0周处死,解剖取大鼠股骨,以生理盐水浸湿的纱布包裹,置-20℃冰箱内保存备用.对3、7、11周实验组大鼠人为造成脊髓损伤后饲养,复制骨质疏松模型.分别于3、7、11周处死实验组大鼠,解剖取大鼠股骨.对0周空白组、3周实验组、7周实验组、11周实验组大鼠股骨进行压缩应力松弛、蠕变实验.结果得出了各组大鼠股骨压缩应力松 弛函数、蠕变函数及曲线.实验组的各项力学性能指标显著低于0周空白组(P＜0.05).     

骨质疏松动物模型治疗的黏弹性实验研究

研究了正常大鼠去势所致骨质疏松大鼠和以电针、灸法、雌激素、电针加雌激素、灸法加雌激素治疗组大鼠骨的压缩、应力松弛、蠕变等力学性质.选用280～320g,4～5月龄Wistar雌性大鼠50只,随机分为正常对照组8只,骨质疏松模型组7只,电针治疗组7只,灸法治疗组7只,雌激素治疗组7只,电针加雌激素治疗组7只,灸法加雌激素治疗组7只,对实验组大鼠于0周摘除其卵巢.各组大鼠饲养40周后,以腹主动脉放血法处死大鼠.取大鼠胫骨进行压缩应力松弛、蠕变实验,得出各组大鼠胫骨应力松弛、蠕变数据和曲线,以三参数模型进行处理,拟合应力松弛、蠕变曲线,得出了各组应力松弛、蠕变方程.结果表明,正常组和治疗组7200s应力松弛量和蠕变量大于模型组(P＜0.05).     

维甲酸中毒骨质疏松动物模型椎骨流变特性的研究

研究正常大鼠椎骨和维甲酸所致大鼠骨质疏松L4椎骨的粘弹性性质,为临床提供生物粘弹性力学参数.选用175～245 g,6月龄wistar大鼠30只,随机分为正常对照组15只,模型组15只.对模型组大鼠每日灌服维甲酸(70mg·kg-1·d-1),实验动物于第12周末处死大鼠.取L4椎骨进行压缩应力松弛、蠕变实验.得出了正常对照组和模型组L4椎骨应力松弛,蠕变数据和曲线.对应力松弛蠕变实验数据进行归一化处理,得出归一化应力松弛函数、蠕变函数及曲线.模型组的7 200 s应力松弛、蠕变量指标显著低于正常对照组(P＜0.05).     

模拟失重对雄性大鼠骨流变特性的测试

目的研究模拟失重对大鼠承重骨流变特性的影响,为航天医学提供模拟失重动物骨流变参数。方法30只Wistar雄性大鼠,随机分为正常对照组15只和头低位30°尾吊组(失重模型组)15只。实验第28天时取两组动物股骨进行压缩应力松弛、蠕变实验。结果得出了正常对照组和失重模型组大鼠股骨压缩应力松弛、蠕变数据和曲线,得出了两组大鼠股骨的归一化应力松弛函数,归一化蠕变函数与曲线,以一元线性回归分析的方法处理实验数据,得出了回归系数a、b与c、d值和归一化应力松弛函数G(t)、归一化蠕变函数J(t)表达式,还得出了两组大鼠股骨应力松弛、蠕变与时间的变化规律。结论失重模型组大鼠股骨应力松弛、蠕变量低于正常对照组。     

松质骨粘弹性性质的实验研究

本文对人胫骨近端的松质骨的粘弹性性质进行了实验研究和理论分析。蠕变和松弛实验获得了人胫骨松质骨材料具有的粘弹性性质 ,选用三参量模型得出了蠕变、松弛表达式。结论可供临床医学提供参考。     

人颈椎间盘粘弹性实验研究

作者对8例19～32岁因头部外伤(急性)致死的新鲜C_(5-6)椎间盘进行了粘弹性性质研究,试验模拟人体温度,在300牛顿定载荷下测定C_(5-6)椎间盘松弛及蠕变效应.得出应力、应变—时间曲线.将随机性较大的实验数据加以处理得到了医学及工程中可应用的区间估计.     

正常国人腰间盘纤维软骨粘弹性实验研究

研究了正常国人急性外伤致死的成人新鲜尸体10个腰间盘L3-4、14-5纤维软骨的力学性质。以一维拉伸的方法得出了L3-4、L4-5腰间盘纤维软骨的破坏载荷、伸长比、Lagrange张应力、Lagrange张应变等数据。以多项式，用回归分析方法得出椎间盘L3-4、L4-5纤维软骨的应力-应变关系表达式及应力-应变曲线。还对椎间盘L3-4、L4-5纤维软骨进行拉伸应力松弛、蠕变实验。得出了椎间盘L3-4、L4-5纤维软骨的归一化应力松弛函数、蠕变函数G(t)、J(t)表达式。以冯元桢教授的软组织大变形准线性理论，构建了L3-4、L4-5椎间盘纤维软骨的松弛函数K(λ，t)=G(t)T^(e)(λ)的表达式，对实验结果进行分析讨论。     

Effects of osteoporosis and nutrition supplements on structures and nanomechanical properties of bone tissue

In this study, the bone structures, nanomechanical properties and fracture behaviors in different groups of female C57BL/6 mice (control, sham operated, ovariectomized, casein supplemented, and fermented milk supplemented) were examined by micro-computed tomography, scanning and transmission electron microscopy, and nanoindentation. The control and sham operated mice showed dense bone structures with high cortical bone mineral densities of 544 mg/cm³ (average) and high hardness of 0.9–1.1 GPa; resistance to bone fracture was conferred by microcracking, crack deflections and ligament bridging attributed to aligned collagen fibers and densely packed hydroxyapatite crystals. Bone mineral density, hardness and fracture resistance in ovariectomized mice markedly dropped due to loose bone structure with randomly distributed collagens and hydroxyapatites. The acidic casein supplemented mice with blood acidosis exhibited poor mineral absorption and loose bone structure, whereas the neutralized casein or fermented milk supplemented mice were resistant to osteoporosis and had high bone mechanical properties.     

小肠黏膜下基质修复大鼠皮肤缺损的实验研究

目的制备脱细胞小肠黏膜下基质,修补全层皮肤缺损,为组织工程皮肤的体外构建提供实验依据。方法制备小肠黏膜下层,用Wistar大鼠建立全层皮肤缺损的创伤模型,分成小肠黏膜下层组,络合碘凡士林纱条组以及空白对照组,于手术后分阶段取材,宏观观察及组织学观察以上3组大鼠愈合过程。结果肠黏膜下层贴附皮肤不引起排斥反应,无伤口感染,小肠黏膜下层组在愈合速度方面快于络合碘凡士林纱条,空白对照组最慢。小肠黏膜下层组愈合无瘢痕,皮肤附件生长良好,而其余两组瘢痕愈合,皮肤附件仅生长于伤口边缘处。结论小肠黏膜下基质的生物相容性良好,可以作为组织工程皮肤的细胞支架。     

高压蒸气灭菌同种异体骨移植的实验研究

目的：观察高压蒸气灭菌同种异体骨在骨移植中的作用，探索简便、经济的骨移植方法。方法：用家用压力锅，对同种异体鼠骨高压蒸气灭菌３０ｍｉｎ后，将其植入２５只成年大白鼠双侧胫骨（新生鼠骨植入右侧１２例，成年鼠骨植入左侧２５例）前上部一个长１０ｍｍ，深２ｍｍ的缺损中，于术后３、６、９、１２周取材，制片，在普通、荧光光镜和透射电镜下进行观察。结果：发现经高压蒸气灭菌后的同种异体骨有较好的生物相容性，可以引导骨生长。结论：高压蒸气灭菌处理同种异体骨，是一种简便、经济的骨移植方法，易于在农村和基层开展     

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。     

Progression of osteoporosis in cancellous bone depending on trabecular structure

Progression of osteoporosis is caused by a decline in bone formation activity relative to the resorption activity. In this paper, the authors carried out a theoretical analysis of the progression of osteoporosis to estimate the osteoporotic change in the upper end of the femur. According to this analysis, the progression rate of osteoporosis in cancellous bone depends on the product of remodeling activity,R _act, and the trabecular structure parameter,K _tr. To confirm that the theoretical results were reasonably comparable to actual osteoporotic change, these two factors were measured in rabbits. From the results, it was concluded that the highest progression rate was shown in bar/barlike trabecular structure (type 3); the next highest rate, was shown in plate/bar-like structure (type 2); and the plate/plate-like structure (type 1) was the most insensible. Furthermore, the bone volume fractions of cancellous bone were measured at the upper end of human femurs with and without osteoporosis. Then the measured value was compared with the theoretical value for each type of trabecular structure. Results showed that the decrease in bone volume fraction predicted by Eq. 7 was well in accord with the actual decrease.     

Vibrational bone characteristics versus bone density for the assessment of osteoporosis in ovariectomized rats

Our previous research findings suggested this integrated study in order to monitor changes of bone properties and assess bone integrity using vibrational characteristics in osteoporosis. The method is based on measurement of the bone dynamic characteristic modal damping factor (MDF). The experimental animal model is ovariectomized rat followed by alendronate treatment. According to the experimental design, adult female Wistar rats are ovariectomized and 60 days later, with confirmed osteoporosis, the population is divided into two groups. One is administered alendronate and the second is given no treatment. Furthermore, established techniques such as pQCT and histomorphometry are applied at all time points, in order to compare and correlate to MDF. The results indicate induction of osteoporosis due to ovariectomy and render MDF capable of monitoring changes in bone material properties and architecture, with high sensitivity and repeatability.     

脊髓损伤继发骨质疏松动物模型骨力学性质实验研究

目的 研究正常大鼠骨和脊髓损伤所致大鼠骨质疏松骨力学性质,为临床提供生物力学参数.方法 选用280～320 g,4～5月龄wistar雄性大鼠77只,随机分为0周空白对照组11只,3周对照组11只,7周对照组11只,11周对照组11只,三周实验组11只,7周实验组11只,11周实验组11只.0周空白组于0周处死,解剖取大鼠股骨、胫骨、肱骨,以生理盐水浸温的纱布包裹,置-20℃冰箱内保存备用.对3、7、11周对照组大鼠以咬骨钳将其椎板咬开,不破坏硬膜和脊髓,人为造成脊髓损伤后饲养,复制骨质疏松模型.分别于3、7、11周处死对照组和实验组大鼠.取大鼠股骨进行压缩实验,取肱骨进行剪切实验,取胫骨进行扭转实验.结果 得出了各组大鼠股骨压缩力学性能指标、肱骨剪切力学性能指标和胫骨扭转力学性能指标.结论 实验组和对照组的各项力学性能指标显著低于0周空白组(P＜0.05).     

超声评价骨质状况及骨质疏松症研究进展

骨质疏松症的诊断一直是国际学术界和医学界研究的热点课题,而超声因其诸多优点已成为诊断骨质疏松研究领域的前沿方向,国内外在此领域也取得了很多研究成果.介绍了传统的超声透射背散射方法和最新的超声轴向技术的基本原理,并针对不同的定量方法介绍了此领域的最新进展,最后对当前研究存在的问题和未来的发展方向进行讨论分析.