生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的生物相容性研究

目的 对生物玻璃-纳米羟基磷灰石(BG-nHA)梯度涂层的生物相容性作初步的评价.方法 用低温烧结法在钛合金表面制备生物玻璃纳米羟基磷灰石梯度涂层,利用L929细胞检测梯度涂层材料的细胞毒性.取体外分离培养扩增的人骨髓基质干细胞(hBMSC),接种于涂层材料上,通过绿色荧光蛋白染色、扫描电镜和MTT法观察细胞的黏附和生长情况.结果 生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的细胞毒性分级为1级,人骨髓基质干细胞可以在涂层材料表面黏附和生长.结论 生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层有良好的生物相容性,具有潜在的临床应用前景.     

基于BP神经网络的CT图像骨皮质分割

目的在CT图像中通过对骨皮质的分割与测量,测定骨量、骨骼的几何形状以及骨强度,并计算相应的组织形态计量学参数。方法通过DCMTK解读CT图像,提取相应的图像信息。利用OpenCV对图像进行预处理,在感兴趣的区域(ROI)设置的基础上,提取图像的纹理特征作为输入向量;以对训练样本手工分割的结果作为导师信号,对BP神经网络进行训练;用训练好的网络对CT图像序列中的骨皮质进行分割,并对分割后的结果进行后处理及显示。结果骨皮质CT图像的神经网络分割效率符合实际应用的需求,分割结果形状明显,与周围组织区分度高,满足临床诊断需求。结论纹理特征明显的情况下,可以达到较为满意的分割效果。分割结果轮廓平滑,分割精度高、成功率高、适应性强;而且图像分割过程人工介入少,可以用于整套CT图像骨皮质的批量分割。不足之处在于此方法神经网络训练时间相对较长。     

卵巢辐射损伤对大鼠腰椎骨密度和生物力学的影响

目的探讨大鼠卵巢辐射损伤后腰椎骨密度、微结构和生物力学的改变。方法手术暴露大鼠双侧卵巢并应用50Gy的γ射线局部照射,术后90d取大鼠腰椎,DEXA测定骨密度,扫描电镜显示微结构,并行压缩实验检测腰椎最大载荷。结果与假手术组相比,卵巢辐射组大鼠的腰椎骨密度显著减少(P<0.05),骨微结构破坏,生物力学性能下降(P<0.05)。结论卵巢辐射损可导致大鼠腰椎的骨质疏松样改变。     

基于螺旋CT构建人体骨盆三维有限元模型

目的 利用作者所在研究所自行开发的两种图像处理软件GETCT和MedGraphics，构建骨盆三维有限元模型。方法 CT图像处理、截面轮廓线信息处理、数字有限元分析。结果 准确快速的建立了人体骨盆的三维有限元模型。结论 利用上述两种软件以及一些现有的软件可以准确，快速地构建人体骨盆的三维有限元模型，并进行计算。有限元分析结果表明该方法可用于构建骨盆有限元模型。     

价值在于解决未解决的问题

人工全髋关节置换术是目前治疗髋部严重伤病、重建髋关节负重与活动功能的主要治疗手段。提高假体的存留率和长期保持置换效果是进一步扩大该手术指征、使其为更多病人服务的关键。脱位是全髋关节置换术后假体失效的常见原因,明确脱位机制,防止假体脱位的发生是延长和增加全髋假体存留率的重要策略之一。     

生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的制备及检测

目的研究生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层(BG-nHA)的表征以及涂层与钛合金(Ti-6Al-4V)之间的结合能力。方法用低温烧结法在钛合金表面制备生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层,通过SEM、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、红外傅利叶变换分析仪(FITR)等对涂层表征进行检测,材料在Tris-HCL缓冲液中行浸泡试验,依据ISO13779-4:2002标准用抗拉试验测试梯度涂层在浸泡前后与金属基质之间的结合强度,同时测定涂层材料释放的离子和丢失重量。结果电镜结果显示梯度涂层呈多孔状,表面分布均匀的杆状纳米羟基磷灰石晶体,基底部与钛合金形成致密结合,未发现细微的裂纹。抗拉试验显示梯度涂层与钛合金结合强度达到(39.7±4.4)MPa。随着浸泡时间的延长,涂层材料的重量有部分丢失,释放的离子逐渐增加。结论采用低温烧结法可以制备生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层,这种加入生物活性玻璃的梯度涂层可以加强涂层与钛合金的结合能力。     

人工髋关节周围骨缺损的压缩植骨重建

压缩植骨重建假体周围骨缺损是人工关节置换术的一个重大进展，同时达到了恢复功能及重建骨结构的目的。本文就该技术在全髋关节置换术中的应用及其相关问题进行回顾。     

骨形态发生蛋白2基因转染的骨髓间充质干细胞修复羊胫骨干骨缺损

目的 评价腺病毒介导的人骨形卷发生蛋白2(Adv-hBMP-2）基因转染的羊骨髓间充质干细胞(BMSCs)对长骨干骨缺损的修复效果．方法 22只羊，体重18．1～29．5kg．制造羊胫骨干骨缺损(2．1cm)．分为4组：Ⅰ组．Adv-hBMP-2转染BMSCs组(8只)；Ⅱ组．腺病毒介导的β半乳槠苷酶(Adv-βgal)转染BMSCs组(6只)；Ⅲ组，未转染BMSCs组(6只)；Ⅳ组，未治疗组（2只)。细胞自身分泌的细胞外基质作为细胞载体。分期行X线、计量组织学检查和生物力学测定。结果 X线检查示Ⅰ组的羊胫骨干骨缺损内有明显骨痂形成；24周，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组的愈合率分别为6/7、1／5、2／5及0／1，X线疗效评分显示Ⅰ组与Ⅱ、Ⅲ组的评分比较．差异有显著性意义。组织学检查显示，与其它组相比．Ⅰ组的新生骨量最多，并有皮质骨形成。生物力学测试示Ⅰ组的力学强度最大。结论 Adv-hBMP-2基因转染的BMSCs在缺乏骨传导性支架的条件下可修复长骨干骨缺损。     

人骨形态发生蛋白-2基因转染脂肪源性间充质干细胞的成骨研究

目的 探讨人骨形态发生蛋白-2（hBMP-2）基因修饰的人脂肪源性间充质干细胞（ADSCs）的成骨能力及基因转染对ADSCs成骨分化的生物学调控。方法 流式细胞技术鉴定从人脂肪组织中提取的细胞为间充质来源的干细胞。将ADSCs转染hBMP＋2基因，免疫沉淀＋Western blotting法和酶联免疫吸附试验（ELISA）检测hBMP-2表达，确定hBMP-2表达量及表达稳定性，碱性磷酸酶（ALP）染色、ALP定量测定、钙结节染色及RT—PCR分析hBMP-2基因转染对ADSCs向成骨细胞转化的调控，并将转基因细胞注入裸鼠股部肌内，通过X线及组织学检查观察体内成骨情况。结果 流式细胞术证实从脂肪中提取的细胞为间充质来源的干细胞。转基因后免疫沉淀＋Western blotting法和ELISA法显示转染hBMP-2的ADSCs具有较高且稳定的hBMP-2的表达，转染21d后表达量无明显降低。ALP染色、ALP定量测定、钙结节染色及RT—PCR发现转基因ADSCs向成骨细胞方向发生分化。裸鼠肌内注射转基因细胞后2周即显示有异位骨形成，4周明显增多，对照组无骨组织形成。结论 转染hBMP-2基因的ADSCs在持续稳定高表达目的蛋白的同时，自身向成骨细胞发生分化，并在裸鼠体内形成异位骨。因此，ADSCs有望作为新的基因工程种子细胞。     

未分化骨髓间充质干细胞的免疫学特性研究

目的 研究骨髓间充质干细胞表面MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ类抗原与共刺激分子CD80（B7—1）和CD86（B7—2）的表达及探讨MSC的抗原性。方法 采用流式细胞技术检测MSC表面MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ类抗原与共刺激分子CDS0（B7—1）和CD86（B7—2）的表达，测定淋巴细胞MSC混合反应的强度。结果 MSC表达高水平的MHCⅠ类抗原，不表达MHCⅡ类抗原，低表达CD86（B7—2），不表达CD80（B7—1），IFN-γ刺激48h后，MHCⅠ类抗原表达增加，MHCⅡ类抗原表达，CD80（B7—1）、CD86（B7—2）也均有表达。未分化的MSC经γ-干扰素（IFN-γ）刺激之后，不会引起很强的免疫排斥反应，表现为弱免疫原性。结论 未分化的MSC抗原性较弱，具有同种异体移植的可能。