腿-尾固定法建立大鼠废用性骨质疏松模型

目的介绍一种新的建立大鼠废用性骨质疏松模型的方法,为废用性骨质疏松研究提供经济、便利的实验模型。方法采用腿-尾固定方法将大鼠右后肢固定2周和4周,以左后肢作自身对照,通过观察固定后两后肢肌肉、骨骼的大体形态和骨湿重、灰重、骨密度和生物力学、组织学等指标上有无差别来判定固定的效果。结果固定2和4周,右后肢肌肉明显较左后肢萎缩,骨骼短小;固定2周后,右后肢股骨湿重(303±31)mg比对侧平均下降了约30%,P<0.01,t=4.36。灰重(55.2±6.4)mg,比对侧下降了近50%,P<0.01,t=5.00。骨密度(7.23±0.76)×10-2g/cm2,比对侧下降了30%,P<0.01,t=3.20有统计学差异;同时生物力学指标值也均明显地较左后肢低,结果有统计学差异;组织学显示右后肢胫骨近端骨小梁明显地比对侧稀疏,破骨细胞增加等,符合骨质疏松的组织学改变。结论腿尾固定法是一个成功、简便的制造废用性骨质疏松大鼠模型的新方法。     

交锁髓内钉固定下股骨蝶型骨折块螺钉辅助固定的力学测定及分析

目的探索在交锁髓内钉治疗中粉碎骨折块辅助固毫的意义,为临床工作提供参考的理论依据。方法尸体游离股骨制作为股骨上段蝶型骨折块模型（AO分型C型）,煲置交锁髓内钉,实验分为骨折块旷置组及螺钉辅助固定组,进行垂直压缩、前后侧弯曲、左右侧弯曲、正向和反向扭转测试。结果将骨折块旷置组及螺钉辅助固定组数据进行SPSS12．0软件进行统计分析,垂直压缩P值大于0．05,前后侧弯曲P值小于0．05,正反向扭转P值小于0．05,左右侧弯曲P值小于0．05。结论完整修复后骨骼与髓内钉共同负载,有利于减少骨折端移位及髓内钉的断钉、断棒现象发生。     

膝关节三自由度运动的测试分析

本文采用电测角器接触式测量方法,对30例男、女青年常速步行、平地跑步、上下楼梯时的三个运动角度进行了测试和分析。试验结果表明: 1.屈伸角与受试者的身高成正比,而内收外展角和内旋外旋角则与身高无明显联系。 2.在常速步行和平地跑步时,男性膝关节的屈伸角与女性的有显著差异,上下楼梯时,两性间运动角度无明显差异。 3.正常人运动时,左右膝关节运动角度值基本相同。 4.不同人的膝关节的角度—时间曲线各不相同,动作周期各异,同一膝关节,其角度一时间曲线基本相同。     

一种新的测试胫骨骨生物力学特性的三点弯曲方法

比较胫骨干骺端三点弯曲法与传统胫骨骨干三点弯曲法评价骨质疏松大鼠胫骨生物力学特性变化的差异与敏感性.6月龄未交配雌性SD大鼠20只,随机分为假手术组(Sham)和去卵巢组(OVX).术后相同环境饲养5个月,处死大鼠,取左侧胫骨,分别采用胫骨干骺端三点弯曲法和传统胫骨骨干三点弯曲法测定胫骨骨生物力学参数的变化.与相应的Sham组比较,胫骨干骺端三点弯曲法测得的大鼠胫骨骨破坏荷载、破坏应力、最大荷载、最大应力、弹性模量均明显降低(P＜0.05),而采用胫骨骨干三点弯曲测得上述骨生物力学参数均无明显变化(P＞0.05).在评价骨质疏松大鼠的胫骨的生物力学参数方面,胫骨干骺端三点弯曲法比胫骨骨干三点弯曲法更为敏感.     

压缩载荷下医用硬组织粘接胶粘接胫骨中段蝶形骨折的应力分布

目的 :研究在压缩载荷下 ,医用硬组织粘接胶粘接人胫骨中段蝶形骨折后的生物力学改变。方法 :测定完整的新鲜人胫骨在压缩等状态下的应力 -应变曲线 ,然后在新鲜人胫骨干的中段、沿胫骨嵴制出占周径 1/ 2的 90°的蝶形骨折模型 ,测定骨块缺损状态下的压缩应力 -应变曲线 ;将缺损的胫骨及骨块用医用硬组织粘接胶原位粘接 ;2 4h后测定压缩载荷下胫骨的应力 -应变曲线 ,并计算碎块的受力分布。结果 :在压缩载荷下 ,完整的人胫骨的压缩曲线斜率大于粘接的胫骨 (P <0 0 1) ,粘接后的胫骨的压缩曲线斜率大于缺失的胫骨 (P <0 0 5 ) ;粘接的骨折碎块在压缩载荷下 ,最大可承受 4 7 2 %的压缩应力 ,平均 3 75kN。结论 :医用硬组织粘接胶粘接胫骨碎块 ,可以显著提高抗压缩强度 ,胶体断裂前可承受的压缩载荷可以满足人体生理要求。     

国人的股骨和胫骨各向异性力学参数和轴向流变特性测试

骨生物力学是生物力学的主要研究方向之一,但目前关于国人股骨和胫骨的力学参数尚很少见。我们测试了中国青年男性的股骨和胫骨三个不同方向-轴向、周向、径向的拉伸和压缩弹性模量。测得三个不同方向的压缩弹性模量:股骨分别为5.8±0.34、3.4±0.17、2.1±0.18 GPa;胫骨分别为6.1±0.36、3.5±0.17、2.1±0.18GPa。拉伸弹性模量:股骨分别为15.6±1.21、9.8±0.73、5.4±0.52 GPa;胫骨分别为16.7±1.09、10.3±0.70、5.6±0.49 GPa。还测试了股骨、胫骨拉伸和压缩时的破坏强度。得到轴向、周向、径向压缩时的破坏强度:股骨分别为150±9.3、111±6.5、110±7.1 M Pa;胫骨分别为191±12.3、140±6.3、123±8.3 M Pa。拉伸时的破坏强度:股骨分别为115±9.6、82±6.8、78±7.3M Pa;胫骨分别为143±8.7、110±8.3、97±6.4M Pa。另外,通过曲线拟合的方法,对股骨和胫骨应力松弛试验的结果进行处理,得出当骨的变形保持不变时,应力与时间满足下面的对数函数关系:F=A*Blogt,其中A为初始荷载,B为拟合材料参数,股骨和胫骨的拟合材料参数B分别为0.985和0.987。     

力学应变对大鼠骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化能力的影响

探讨周期性双轴力学应变对大鼠骨髓间充质干细胞(M esenchym a l stem ce lls,M SC s)增殖和成骨分化能力的影响。选用9月龄健康SD雌性大鼠,分离股骨、胫骨提取骨髓,采用密度梯度离心法分离M SC s。体外培养M SC s传至第3代,以1×105细胞浓度接种于双轴力学应变系统,选取4 000μstra in,频率为1hz的力学应变对M SC s加载。每天加载3次,每次2 h,间隔2 h。观察力学应变作用后1 d、3 d,M SC s增殖和成骨分化能力的变化,并与相应未加力学应变对照组比较。结果表明:(1)力学应变可增高M SC s的碱性磷酸酶(ALP)和骨桥蛋白(OPN)表达量;力学应变作用3 d后M SC s的ALP和OPN表达量明显高于力学应变作用1 d。I型胶原(COL I)仅在力学应变作用3 d增高;骨钙素(OCN)在各组无明显变化。(2)力学应变可促进M SC s增殖,但力学应变作用1 d和3 d对M SC s增殖的作用无明显差异。上述结果提示:力学应变可以促进M SC s的增殖和成骨分化能力。     

下颌髁突软骨拉伸力学实验研究

目的：研究下颌髁突软骨的生物力学性质,探讨其功能意义。方法：采用拉伸力学实验方法,结合Ｆｕｎｇ ＹＣ二参数指数方程和关节软骨二相理论,对８例猪颞下颌关节突软骨冠状方向和矢状方向的长方形试件共５２个进行单轴拉伸实验和分析。结果：髁突软骨表现出明显的非线性特征,在矢状方向上其拉伸强度、拉伸刚度和能量吸收及拉伸应变为２．９２ＭＰａ,９．０４ＭＰａ、６．０２Ｎ．ｍｍ及３７．３４％,而在冠状方向上各力学参数     

狗颞颌关节盘的流变特性研究

本文把狗的颞颌关节盘分成前、中、后三个区域作单向拉伸、应力松弛及循环加载实验,得出了在不同区域,试件在不同阶跃应变作用下的瞬时弹性响应及平衡模量,应用拟线性粘弹性理论分析实验结果,得出该关节盘软骨不同区域的弹性响应及归一化松弛函数,从而得到它在不同区域一维拉伸时的本构方程。实验表明,理论分析与实验结果吻合较好。     

制动对幼龄与成年鼠骨量及骨生物力学影响的比较研究

目的了解制动对幼龄与成年鼠骨组织的影响,探讨成长期骨组织废用性骨质疏松的特点,为防治儿童废用性骨质疏松提供理论参考。方法通过腿-尾固定法对4周龄幼鼠和成年鼠进行2周和4周制动,采用股骨湿重、灰电、骨密度测量和生物力学等方法对比评价制动对不同年龄鼠负重骨骨量、骨结构和骨强度的影响。结果幼鼠在制动2周和4周后制动腿股骨湿重、灰重和股骨结构几何参数和力学参数均明湿低于同龄埘照组,股骨骨密度分别较同龄对照组下降31％和28％,胫骨骨密度分别下降约35％和25％,差异有统计学意义;而成年鼠各组间上述指标比较,均无统计学意义。结论在相同制动条件下,成长期鼠骨较成熟鼠骨更易发生废用性骨质疏松,提示儿童可能较成人更容易发生废用性骨质疏松。