大鼠牙槽骨理想模型的流固耦合数值模拟研究

载荷作用下松质骨孔隙中的液体流动是刺激骨组织细胞产生生物学响应并调控骨重建的主要因素。因此,阐明牙槽骨内孔隙结构中的液体流动情况对于深入理解力学作用在牙槽骨内的传导过程以及牙齿发育、正畸牙移动等细胞水平的调控机制具有重要意义。此工作首先进行了大鼠牙齿正畸的动物实验,并基于微计算机断层扫描(micro-CT)图像构建了牙齿-牙周韧带-牙槽骨有限元模型,分析了咬合力或正畸力作用下牙槽骨中的应变状态;进而构建了理想模型,应用流固耦合数值模拟方法,分析了动态咬合力加载下无正畸加载、正畸拉伸加载、正畸压缩加载三种情况下骨内液体的流动情况。模拟结果表明,动态咬合力作用下,沿咬合方向排列的骨小梁表面流体剪应力水平高于非咬合方向排列的骨小梁,正畸力对骨内液体的流动没有影响。上述结果说明,临床上通过调整牙齿咬合面形状等方法改变咬合力的方向,会在牙槽骨表面引起不同水平的流体剪应力,进而刺激骨组织表面的细胞产生响应,最终调控牙槽骨的结构重建。     

骨质疏松大鼠股骨内单次注射辛伐他汀强化骨骼的实验研究

 目的 研究骨质疏松骨骼局部注射辛伐他汀刺激成骨的效果, 探索疏松骨骼局部给药预 防脆性骨折的治疗方法。 方法36 只3 月龄雌性SD 大鼠双侧卵巢切除后加低钙饮食3个月, 制备大鼠 骨质疏松模型。实验大鼠随机分为3 组, 每组12 只, 分别在实验大鼠的左侧股骨髓腔内单次注射辛伐 他汀溶液5 mg、10 mg, 对照组单纯注射空白载体。分别在术后1 个月及术后5 个月每组随机处死半数 大鼠(n=6)并取材。双能X 线骨密度仪测定骨密度、Micro-CT扫描并定量分析骨组织形态改变、骨生物 力学测试研究骨骼力学性能的变化。 结果 辛伐他汀局部注射后1 个月和5 个月, 辛伐他汀注射组的 骨密度、骨微结构参数如骨皮质厚度、骨小梁密度及连接率明显优于对照组, 股骨髁及股骨颈的力学性 能明显高于对照组。单次注射辛伐他汀的局部骨强化效果至少持续5 个月, 对照组骨量则持续丢失, 力 学性能持续降低。 结论 疏松骨骼单次注射小剂量辛伐他汀可强效而持久地促进皮质骨形成及骨小梁 改建, 改善骨骼微结构, 增加骨密度及骨强度, 可作为强化局部、防治骨质疏松骨折的新选择。