比较脊髓损伤及制动后大鼠骨密度与生物力学变化的差异

背景:脊髓损伤及制动均可导致骨质疏松的发生.目的:建立胸髓横断大鼠动物模型,建立大鼠失用性萎缩模型,观察及比较大鼠胸髓损伤大鼠和失用性骨质疏松大鼠的骨密度及生物力学改变.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-08/11在解放军第四军医大学骨科研究所实验室完成.材料:将48只4月龄雌性大鼠分为3组:对照组(假手术组)、制动组、脊髓损伤组.方法:脊髓损伤组及对照组大鼠麻醉后行T10椎板切除,脊髓损伤组用锐刀横切脊髓,对照组则仅进行椎板切除术而不干预脊髓,制动组大鼠左下肢用小夹板固定后绷带悬吊,室温下分笼饲养,标准大鼠饲料,自由饮水、摄食.主要观察指标:术后3,6周检测大鼠腰4椎体、肱骨近端、股骨远端、骨盆骨密度及生物力学变化.结果:与对照组比较,术后3周,脊髓损伤组大鼠股骨远端骨密度显著下降(P＜0.05):术后6周,股骨远端、骨盆骨密度显著F降(P＜0.01,P＜0.05),两组肱骨近端、腰椎骨密度无明显差异.与对照组比较,术后3周,制动组大鼠股骨远端、腰椎骨密度较对照组下降,差异无显著性意义;术后6周,股骨远端、腰椎骨密度降低(P＜0 05).制动组与对照组肱骨近端、骨盆骨密度差异无显著性意义.术后6周,脊髓损伤组骨盆、股骨远端骨密度低于制动组(P＜0.05),腰椎骨密度高于制动组(P＜0.05).术后3周,脊髓损伤组及制动组大鼠腰椎、肱骨近端及骨盆最大载荷、结构刚度与对照组差异无显著性意义.术后3,6周,脊髓损伤组股骨远端最大载荷、结构刚度均低于对照组(P＜0.05,P＜0.01),肱骨近端及腰椎差异无显著性意义.结论:脊髓损伤及制动均可导致骨质疏松的发生,但骨密度及生物力学变化不同,即两种骨质疏松所发生的部位不同,即使同一部位发生骨质疏松,发生的程度也不相同.     

早期应用阿仑膦酸钠对脊髓损伤大鼠骨密度及生物力学特性的影响

目的探讨早期应用阿仑膦酸钠(ALN)对脊髓损伤(SCI)大鼠股骨骨密度及生物力学特性的影响。方法将36只3月龄雌性SD大鼠随机分为假手术组(sham组)、SCI组、SCI ALN组，假手术组仅行T10椎板切除，其余组行T10椎板切除、脊髓横断术。SCI ALN组于术后1周开始腹腔注射ALN，每周3次。术后8周取股骨，进行骨密度及生物力学检测。结果脊髓横断术后8周大鼠股骨骨密度及生物力学参数与Sham组相比发生了显著性改变；与SCI组相比，SCI ALN组股骨骨密度值显著升高(P＜0．01)；弹性载荷值、最大载荷值显著升高(P＜0．01)，最大应力值升高(P＜0．05)。结论脊髓横断术后8周的大鼠可用于SCI后骨质疏松的研究；早期应用ALN可减少SCI大鼠股骨的骨量丢失，改善SCI大鼠股骨的生物力学特性。     

脉冲电磁场对脊髓损伤患者骨密度的影响

目的探讨脉冲电磁场(PEMFs)治疗对脊髓损伤(SCI)患者骨密度(BMD)的影响。方法12 例接受长期、规律PEMFs治疗的SCI患者为治疗组,12例未行PEMFs治疗的SCI患者为对照组,采用Lunar Prodigy型双能X线骨密度仪测定两组患者双侧股骨近端及其分区的BMD变化。结果治疗组患者经PEMFs治疗后,股骨近端总体及股骨大转子区的BMD值较治疗前略有增加( P >0.05),但变化值与对照组有显著性差异( P <0.05~0.01)。结论在常规康复训练基础上进行PEMFs治疗可减缓SCI后骨量丢失。     

大鼠脊髓损伤继发骨质疏松的实验观察

背景：骨质疏松是脊髓损伤的常见并发症之一，其确切机制尚未完全清楚，损伤平面上下骨质是否均发生骨质疏松，不同学者观点不同。 目的：观察脊髓损伤后继发骨质疏松的骨组织超微结构、血液生化改变情况，分析损伤平面上下骨质受累情况和程度。 设计：随机对照实验。 单位：吉林大学第二临床医院动物试验室，吉林大学第二临床医院检验科，吉林大学白求恩医学部电镜教研室。 材料：实验于2002-05／2003-05在吉林大学第二临床医院动物试验室完成。Wistar大鼠110只，均为雄性，四五月龄，体质量为300～320g。 方法：110只Wistar雄性大鼠随机选取10只为0周空白对照组，将余下大鼠随机分为实验组和对照组，1，2，3，7，11周对照组及实验组每组各10只。用1mL／L戊巴比妥钠腹腔注射麻醉，对照组仅行T10椎板切除不破坏硬膜，不损伤脊髓．实验组大鼠于T10椎体水平切除椎板，行Allen’s法损伤脊髓。分别于0周、术后1周，2周，3周，7周，11周周末将动物下腔静脉采血4mL后麻醉状态下处死，血液离心，应用7170AHITACHI自动生化分析仪自动采样化验血钙、血磷的含量及碱性磷酸酶活性。另取0周空白对照组，7周实验组，11周实验组右侧肱骨、胫骨各一用25mL／L乙二胺四乙酸脱钙1个月后制备切片，在醋酸双氧铀及柠檬酸双重染色下应用JEM-1200型透射电子显微镜观察肱骨外科颈、胫骨平台部以骨细胞为主的超微结构改变情况。 结果：进入结果分析的大鼠为105只。①血生化检查结果：实验2周时血磷含量对照组明显低于实验组[（1．54&;#177;0．21），（2．76&;#177;0．16）mmol／L，（P〈0．01）]；实验3周时血钙含量实验组明显高于对照组[（2．52&;#177;0．06），（2．35&;#177;0．12）mmol／L，（P〈0．01）]；实验7周时碱性磷酸酶活性实验组明显高于对照组[（155．86&;#177;20．42），（129．25&;#177;7．30）Nμ／mg，（P〈0．01）]。②电子显微镜下观察结果：术后7周实验组胫骨标本可见骨细胞与骨陷窝分离，个别细胞胞核不规则，可见絮状物质、线立体粗面内质网肿胀开空化；11周时，可见骨细胞与骨陷窝严重分离。术后7周实验组肱骨标本可见骨细胞与骨陷窝分离，有的细胞核固缩粗面内质网肿胀空化；11周时仍见上述改变．但细胞肿胀空化程度减轻。 结论：脊髓损伤早期破骨细胞活性增强，成骨细胞活性降低，导致骨吸收增强，骨形成减弱。鼠损伤平面上下骨质均受累，但不同部位的骨骼继发骨质疏松的程度不同，骨质疏松后骨细胞超微结构改变显著。     

脊髓损伤患者股骨远端和胫骨近端骨密度的变化

目的 探讨脊髓损伤患者发病早期股骨远端及胫骨近端骨密度变化的规律。     

脊髓损伤继发骨质疏松大鼠腰椎骨质量变化

目的：探讨脊髓损伤（spinal cordi injury，SCI）对大鼠腰椎骨质量的影响，揭示SCI继发骨质疏松（osteoporosis，OP）特点。方法：60只SD大鼠随机分为6组，对20只采用脊髓横断法在T10处横断脊髓制作完全性SCI模型，分为SCI6周和12周组；20只在同水平处切断棘突、椎板制作假手术对照组（sham），分为Sham6周和12周组；另20只分为正常6周和12周对照组。分别在SCI后6周和12周时取材，进行腰椎骨密度（bone mass density，BMD）和生物力学性能测试。结果：SCI6和12周时，大鼠L5BMD较对照组无明显改变（P〉0．05）；SCI6周时L5载荷和结构刚度均较对照组出现显著降低（P〈0．01、P〈0．05），SCI12周时，其最大载荷和结构刚度与对照组差异仍具有显著性意义（P〈0．001、P〈0．05）。结论：SCI6、12周时大鼠腰椎BMD较对照组无明显变化，但SCI6周时其生物力学性能较对照组出现明显损害。12周时，其损害进一步加重。     

复方脑复康对去卵巢骨质疏松大鼠股骨骨密度及生物力学的影响

目的探讨复方脑复康对去卵巢(OVX)骨质疏松大鼠股骨骨密度及股骨生物力学的影响。方法40只6、7月龄雌性SD大鼠随机分为4组:假手术(Sham)组、OVX组、OVX+己烯雌酚(E)组和OVX+复方脑复康(F)组,每组10只。实行手术后,于术后第3天开始灌胃用药。90天后处死大鼠,取左侧股骨进行股骨骨密度和生物力学的测量。结果与Sham组比,OVX组股骨骨密度及生物力学指标明显下降,全股骨密度、弹性载荷和弯曲能量差异有显著性(P<0.05),而用己烯雌酚和复方脑复康能阻止这种变化;与E组相比,F组的这种阻止作用更为明显。结论复方脑复康能防治OVX造成的骨质疏松,增加骨密度,防止骨生物力学性能的受损,效果优于单独应用己烯雌酚治疗。     

大鼠脊髓损伤继发骨质疏松的实验观察

背景骨质疏松是脊髓损伤的常见并发症之一,其确切机制尚未完全清楚,损伤平面上下骨质是否均发生骨质疏松,不同学者观点不同.目的观察脊髓损伤后继发骨质疏松的骨组织超微结构、血液生化改变情况,分析损伤平面上下骨质受累情况和程度.设计随机对照实验.单位吉林大学第二临床医院动物试验室,吉林大学第二临床医院检验科,吉林大学白求恩医学部电镜教研室.材料实验于2002-05/2003-05在吉林大学第二临床医院动物试验室完成.Wistar大鼠110只,均为雄性,四五月龄,体质量为300～320g.方法110只Wistar雄性大鼠随机选取10只为0周空白对照组,将余下大鼠随机分为实验组和对照组,1,2,3,7,11周对照组及实验组每组各10只.用1 mL/L戊巴比妥钠腹腔注射麻醉,对照组仅行T10椎板切除不破坏硬膜,不损伤脊髓,实验组大鼠于T10椎体水平切除椎板,行Allen's法损伤脊髓.分别于0周、术后1周,2周,3周,7周,11周周末将动物下腔静脉采血4mL后麻醉状态下处死,血液离心,应用7170A HI-TACHI自动生化分析仪自动采样化验血钙、血磷的含量及碱性磷酸酶活性.另取0周空白对照组,7周实验组,11周实验组右侧肱骨、胫骨各一用25 mL/L乙二胺四乙酸脱钙1个月后制备切片,在醋酸双氧铀及柠檬酸双重染色下应用JEM-1200型透射电子显微镜观察肱骨外科颈、胫骨平台部以骨细胞为主的超微结构改变情况.结果进入结果分析的大鼠为105只.①血生化检查结果实验2周时血磷含量对照组明显低于实验组[(1.54±0.21),(2.76±0.16)mmol/L,(P＜0.01)];实验3周时血钙含量实验组明显高于对照组[(2.52±0.06),(2.35±0.12)mmol/L,(P＜0.01)];实验7周时碱性磷酸酶活性实验组明显高于对照组[(155.86±20.42),(129.25±7.30)Nμ/mg,(P＜0.01)].②电子显微镜下观察结果术后7周实验组胫骨标本可见骨细胞与骨陷窝分离,个别细胞胞核不规则,可见絮状物质、线立体粗面内质网肿胀开空化;11周时,可见骨细胞与骨陷窝严重分离.术后7周实验组肱骨标本可见骨细胞与骨陷窝分离,有的细胞核固缩粗面内质网肿胀空化;11周时仍见上述改变,但细胞肿胀空化程度减轻.结论脊髓损伤早期破骨细胞活性增强,成骨细胞活性降低,导致骨吸收增强,骨形成减弱.鼠损伤平面上下骨质均受累,但不同部位的骨骼继发骨质疏松的程度不同,骨质疏松后骨细胞超微结构改变显著.     

去势大鼠骨密度与生物力学间关系的改变

目的 骨密度与骨的生物力学间存在着相关关系已被许多学者所证实。但骨密度与骨折的发生率间却不具有很强相关关系。为此,我们研究了骨密度与骨生物力学间在去卵巢SD大鼠模型与对照组的线性关系是否相同,且这种关系是否受到雌激素的影响。方法 120只10月龄SD大鼠按体质量随机分为3组：去卵巢组（OVX组）去卵巢加雌二醇替代组（EST组,雌二醇10μg/kg,im,QD）和假手术组（SHAM组）。术后第3周、15周、18周和21周处死大鼠,取下后肢,分离软组织,应用双能X线骨密度测量仪（DEXA）分别测量第6腰椎和左侧股骨的骨密度（BMD）。再对相同的骨骼进行骨生物力学实验。结果 无论是股骨中段BMD与股骨最大负荷,还是第6腰椎BMD与最大负荷间都是一种正向的线性关系。在股骨中,OVX组的相关曲线较SHAM组向右下平移,而EST组较SHAM组的平移不明显;在第六腰椎中,OVX组和EST组的相关曲线较SHAM组向右下平移,而它们之间变化不大。结论 雌激素的缺乏不但可以导致骨量的丢失,还有可能导致骨质量的改变,包括构成骨的矿物晶体结构或纤维结构的改变。     

骨痛宁搽剂对去势雌性大鼠股骨生物力学的影响

目的:观察骨痛宁搽剂对骨质疏松(osteoporosis,OP)所致骨生物力学的影响。方法:通过切除大白鼠卵巢建立大鼠雌激素缺乏OP模型,分别给予骨痛宁擦剂(TN组)、骨质增生一贴灵(T组)及骨友灵擦剂(Y组)于大鼠大腿外用,并与正常大鼠(N组)、假手术(S组)及模型(OP组)对照,分别测量股骨抗弯模量、比例极限抗弯力、破坏弯矩、破坏能量吸收。结果:T,Y及OP组股骨抗弯模量、破坏弯矩、破坏吸收能量均低于S,N及TN组;TN组比例极限抗弯力高于Y及OP组。TN组生物力学与S及N组无差异。结论:骨痛宁擦剂可改善去势大鼠雌激素缺乏导致的力学改变,提高其生物力学强度。     

The relationship between basal metabolic rate and femur bone mineral density in men with traumatic spinal cord injury

OBJECTIVES: To investigate the relationship between basal metabolic rate (BMR) and hip bone mineral density (BMD) in people with spinal cord injury (SCI) and to determine whether neurologic factors contribute to this relationship. DESIGN: Cross-sectional study. SETTING: Inpatient SCI unit in a rehabilitation hospital. PARTICIPANTS: Thirty men with chronic (time since injury, >1 y) traumatic SCI with an American Spinal Injury Association Impairment Scale grade A or B. Subjects' mean age was 32 years (range, 20-45 y). INTERVENTIONS: All participants were evaluated with neurologic examination to define the level and severity of injury. BMR was determined by indirect calorimetry, and BMD was determined by dual-energy x-ray absorptiometry (DXA). Patients were allocated to osteoporotic, osteopenic, and normal bone density groups according to World Health Organization criteria. DXA was used also to estimate lean- and fat-tissue mass (in kilograms) by standard methods. DXA measurements were performed on the same day as BMR analysis. MAIN OUTCOME MEASURES: DXA and indirect calorimetry. RESULTS: BMR correlated significantly with BMD of the total femur, femur neck, trochanter, and shaft. However, there was no correlation between BMR and femur Ward's triangle. These correlations were stronger in patients with tetraplegia. There was a moderate correlation between BMR and lean tissue mass (r = .66, P < .001), although femur BMD values did not correlate with lean tissue mass in our study group (P > .05). CONCLUSIONS: BMR is closely associated with BMD in men with SCI.     

脉冲电磁场及阿仑膦酸钠对脊髓损伤大鼠骨质量的影响

目的探讨早期应用脉冲电磁场（PEMFs）和／或阿仑膦酸钠（ALN）对脊髓损伤（SCI）后大鼠骨质量的影响。方法将62只3月龄雌性sD大鼠随机分为5组，其中假手术组仅行椎板切除术，SCI组、SCI＋ALN组、SCI＋PEMFs组及SCI＋PEMFs＋ALN组行脊髓完全横断术，后3组于术后1周时分别给予ALN和／或PEMFs治疗；于术后8周时取材，检测各组大鼠股骨骨密度值、生物力学指标以及胫骨近端骨组织形态计量学等指标。实验所得数据比较采用单因素方差分析及析因分析。结果早期应用ALN和／或PEMFs均可使股骨骨密度、股骨弹性载荷、最大载荷等生物力学指标增高，胫骨近端骨小梁面积百分比也同时增大，骨小梁宽度增加。结论早期应用ALN和／或PEMFs均可抑制SCI后骨量丢失，增强抗骨折能力，阻止胫骨近端微观结构的退变，提示早期应用ALN及PEMFs有助于防治SCI后骨质疏松，但其具体治疗机制还有待进一步研究。     

脊髓损伤患者骨密度变化的分析

目的探讨影响脊髓损伤患者骨密度的因素及骨密度变化的部位差异.方法回顾2000年5月～2002年12月290例脊髓损伤患者经双能X线骨密度仪(Lunar Prodigy型)测得的L4和股骨近端的骨密度资料,对其中进行了2～3次检查的81例患者的骨密度变化进行了进一步的分析. 结果骨密度与年龄、病程、体重指数及脊髓损伤神经学分类国际标准的运动评分等因素的多元逐步回归分析结果显示,L4骨密度与体重指数呈独立正相关(偏回归系数为0.0152, P<0.01;R2=0.059,P<0.01);对股部各测试区域骨密度有显著影响的共同参数依次为病程(偏回归系数为-0.0055～-0.0040,P<0.01)及体重指数(偏回归系数为0.0031～0.0162,P<0.01,Wards三角除外);比较81例患者的骨密度变化百分比[(前1次骨密度-后1次骨密度)/前1次骨密度×100%],L4的骨密度变化百分比(-0.7%)比股骨近端(4.5%)及各分区(3.4%～6.1%)的要小,各部位骨密度分别比较,差异均有极显著性意义(P<0.01);比较股骨近端各分区的骨密度变化百分比,股骨颈的下降程度最小(3.4%), 股骨干(4.2%)和Wards三角(4.9%)次之,股骨转子(6.1%)降低最为严重. 结论脊髓损伤患者骨密度影响因素及变化有部位差异.     

脊髓损伤后大鼠骨代谢和骨密度变化

目的:了解脊髓损伤后不同时期大鼠骨代谢和骨密度的变化。方法:60只SD大鼠按体重随机分为6组,对20只大鼠采用脊髓横断法在第10胸椎段横断脊髓制作完全性脊髓损伤模型,分为脊髓损伤6周和12周组;20只在同水平处切断棘突、椎板制作假手术对照组,分为假手术6周和12周组;另20只分为正常6周和12周对照组。分别在脊髓损伤后6周和12周时处死动物。结果:脊髓损伤6周、12周时,脊髓损伤组血Ca较对照组明显升高(P<0.05),碱性磷酸酶和骨钙素则较对照组无明显变化(P>0.05)。脊髓损伤6周时,股骨近端、远端骨密度(BMD)均较对照组显著降低(P<0.001),损伤12周时,除股骨近端、远端外,中段BM D也明显降低(P<0.05)。L5BMD在SCI6周和SCI12周与对照组比较差异无显著性意义(P>0.05)。结论:脊髓损伤6周时,大鼠骨代谢已发生明显改变,骨量出现明显丢失,12周时骨代谢稍有改善,但股骨骨量丢失持续存在。     

Relationship between regional bone density measurements and the time since injury in adults with spinal cord injuries

OBJECTIVES: To determine the bone mineral density (BMD) of the legs, arms, and trunk region of a group of adults with spinal cord injury (SCI) and to determine the relationship between regional BMD values and the time since injury. DESIGN: BMD measurements were determined by total-body, dual-energy x-ray absorptiometry scans and percentage values (percentage-matched BMD), based on manufacturer-supplied normative data for age, sex, body weight, and ethnic group. The relationship between percentage-matched BMD values and time since injury was determined by linear regression analyses. SETTING: Research laboratories in a university setting. PARTICIPANTS: Twenty-nine subjects (21 men, 8 women; mean age, 38.5 y) who had sustained an SCI a mean of 10.6 years earlier (range, 0.6-35.3 y). INTERVENTIONS: Not applicable. MAIN OUTCOME MEASURES: The relationship between percentage-matched BMD values and the time since injury. RESULTS: There was a significant inverse relationship between percentage-matched BMD leg (r2 = -.76), arm (r2 = -.45), and trunk (r2 = -.38) values and the log of time since injury. CONCLUSION: Despite the varying levels of SCI and other relevant BMD contributing factors, the regional percentage-matched BMD values were significantly inversely related to the log of time since injury.     

早期干预对脊髓损伤大鼠骨密度的影响

目的：建立脊髓损伤(SCI)动物模型，探讨在SCI后早期应用阿仑膦酸钠(ALN)和，或脉冲电磁场(PEMFs)对SCI大鼠骨密度(BMD)的影响。方法：将62只3月龄健康雌性SD大鼠随机分为假手术(Sham)组、SCI组、SCI ALN组、SCI PEMFs组、SCI PEMFs ALN组，Sham组仅行椎板切除术，其余4组行T10椎体水平脊髓完全横向切断术。脊髓横断大鼠于术后1周开始应用ALN和，或PEMFs，ALN每次0．25mg/kg腹腔注射，每周3次，共7周；PEMFs 30min／d，共7周。所有动物于术后8周时取材，检测股骨BMD值。结果：3月龄健康雌性SD大鼠脊髓完全横断术后8周时股骨BMD显减低；PEMFs早期应用可使股骨整体、股骨中段及下端BMD显增高：ALN早期应用可使股骨整体、股骨中段及股骨上下端BMD显增高；在本实验条件下ALN作用比PEMFs更强、更全面：ALN及：PEMFs早期联合应用比二单独应用时在BMD方面表现出更好的改善趋势，但析因分析表明二早期联合应用的协同效应不显。结论：3月龄雌性健康SD大鼠脊髓完全横断术后8周时股骨已发生显的骨量丢失：ALN及PEMFs早期应用可抑制SCI后骨量丢失，其中ALN的作用比PEMFs更强。     

步行训练对外伤性脊髓损伤患者骨量丢失的影响

目的:通过观察骨密度和骨代谢相关指标的变化来评价步行训练防治外伤性脊髓损伤患者骨量丢失的临床疗效并探讨其作用机制。方法:选取23例外伤性脊髓损伤合并骨量丢失患者,随机分为观察组12例和对照组11例。2组均进行常规康复训练,观察组在此基础上进行步行训练。2组均每日治疗1次,连续治疗60d。治疗前、治疗1个月、治疗2个月分别测定患者的腰椎和股骨骨密度、抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRACP5b)、骨碱性磷酸酶(BALP)、25羟基维生素D[25(OH)D]、血钙、血磷、血清碱性磷酸酶(ALP)的变化情况。结果:治疗2个月后,观察组的TRACP5b治疗前后差异无统计学意义,对照组治疗2个月后TRACP5b值较治疗前明显升高(P0.05),且观察组低于对照组(P0.05)。治疗1及2个月后,2组患者的腰4椎体、腰1-腰4椎体骨密度均呈下降趋势,组内和组间比较,其差异并无统计学意义。治疗1及2个月后,2组患者的股骨颈、股骨全部骨密度均呈下降趋势(均P0.05),对照组治疗2个月后和治疗前相比明显下降(均P0.05)。治疗后1、2个月后,BALP、25(OH)D、血钙、血磷、ALP 5个指标组内及组间比较差异均无统计学意义。结论:步行训练能减轻外伤性脊髓损伤患者股骨颈和股骨全部骨密度下降的程度,但对损伤平面以下不同部位骨密度的影响不同,其作用机制可能和抑制骨吸收有关。