重组大鼠血小板衍生生长因子（rR-PDGF-AA）对体外培养大鼠椎间盘细胞促增殖的影响作用

目的 了解重组大鼠血小板衍生生长因子(rR-PDGF-AA)在大鼠椎间盘细胞培养过程中的促增殖作用.方法 对大鼠椎间盘细胞单层培养并于传代后建立对照组与实验组,定时于倒置显微镜下观察细胞形态、增殖的变化,行HE、甲苯胺蓝及免疫组化染色;对传代细胞于固定时间测定细胞吸光度值(OD),并描绘细胞生长曲线;经流式细胞仪检测处于S(DNA合成)期的细胞百分比值.结果 ①在倒置相差显微镜下连续观察,7 d后原代细胞逐渐贴壁,多为梭形,有伪足伸出;经胰酶消化传代后,细胞贴壁生长速度加快约需4-5 d,而加入血小板衍生生长因子组椎间盘细胞汇合时间缩短,生长加速.HE染色可见细胞形态及胞内变化,甲苯胺蓝及免疫组化染色分别可见细胞外蛋白多糖及Ⅱ型胶原合成增加;②MTT法测定OD值经过方差分析检验可知,F值为20.276,P=0.000,说明五组之间比较差异具有显著性.五组之间两两比较得出对照组、1 μg/L组和10 μg/L组之间比较无差异,1000 μg/L组和100 μg/L组之间比较无差异,对照组、1 μg/L组、10 μg/L组分别与1000 μg/L组、100 μg/L组比较差异具有统计学意义;③经流式细胞仪检测可见血小板衍生生长因子在有效浓度内与处于S期的细胞百分比呈正相关.结论 血小板衍生生长因子对体外培养的椎间盘细胞的分裂增殖、基质中胶原及蛋白多糖的合成具有促进作用;并且在有效剂量范围内呈现正相关.     

胰岛素样生长因子-1对体外培养大鼠髓核细胞增生活性及代谢的影响

目的探讨不同浓度的胰岛素生长因子（IGF-1）对体外培养大鼠椎间盘髓核细胞分裂增生及细胞代谢的影响。方法体外单层培养大鼠腰椎髓核细胞,对照组培养液为含20％胎牛血清的DMEM,实验组为在培养液中加入IGF-1使其浓度分别为0．1μg／ml,1μg／ml,10μg,／ml,100μg／ml在其作用3、5、7天,分别观测细胞形态,免疫组化检测Ⅱ型胶原,MTT法绘制生长曲线。结果HE、甲苯胺蓝以及免疫组化染色显示实验组细胞量明显多于对照组,MTT法显示吸光度值,第3天时4组与其余组有差别P〈0．05;5天时对照组与1组、3组、4组分别有差别P〈0．05;7天时1、2组与3、4、5组均有差别P〈0．05,1、2组无差别,3、5组与4组有差别P〈0．05,3、5组无差别。结论髓核细胞在体外培养过程中,IGF-1能有效促进髓核细胞的增生,且随其浓度不断增加,促进增生作用显著增加,细胞代谢与因子浓度呈线性关系。     

颈椎（C0～C3）有限元模型的建立及验证

目的：建立具有详细解剖结构的上颈椎三维非线性有限元模型并验证其有效性。方法：对1名健康成年男性,以层厚0．6mm进行连续颈部CT扫描得到骨窗断层图像,将CT数据导入到三维重建软件Mimics11．0中得到上颈椎的三维图像数据,再导入ANSYS8．1中生成上颈椎的三维骨性模型。依据文献资料及参考CT结果对上颈椎软组织进行建模,包括椎间盘、小关节和主要韧带结构。最后模拟生理载荷下测定模型各节段（C0-C1,C1～C2,C2～C3）的三维运动范围,并将所得结果与体外生物力学实验结果进行对比,验证所建颈椎有限元模型的有效性。结果：建立了一个较为详尽的上颈椎有限元模型。包括76799个10-node Solid 92单元,14670 Shell 93单元,80个2-node Link 10单元．1557个8-node Solid 45单元,56个Shell 63单元。结论：该模型的生物力学和几何学相似性很好．本实验方法是科学的、精确的。     

甲状旁腺激素(1-34)在治疗胸腰椎骨质疏松性椎体压缩骨折经皮椎体后凸成形术后邻近椎体再骨折中的应用

目的观察甲状旁腺激素(PTH)(1-34)在治疗胸腰椎骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)经皮椎体后凸成形术(PKP)后邻近椎体再骨折中的效果。方法回顾性分析2014年1月至2018年6月山西白求恩医院骨科收治的43例胸腰椎OVCF PKP术后邻近椎体再骨折患者资料。其中男14例,女29例;年龄平均73.7岁(61~84岁);邻近椎体再骨折部位:T91例,T102例,T117例,T1214例,L112例,L24例,L32例,L41例。根据治疗方式不同分为3组:A组行PKP治疗(22例),B组行PKP+PTH(1-34)治疗(9例),C组行PTH(1-34)治疗(12例)。记录并比较3组患者入院时、术后6个月X线椎体前缘、中线高度及后凸cobb角,入院时及治疗后6、12个月左侧髋部骨密度,入院时、治疗后3、6、12个月视觉模拟量表(VAS)评分、Oswestry功能障碍指数(ODI)评分。结果3组患者术前一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。A组中有3例患者再次出现邻近椎体压缩骨折,B、C组中未出现再次OVCF。A、B组治疗后6个月时椎体高度及后凸cobb角均较入院时改善,差异有统计学意义(P<0.05),而C组无改善。B组治疗后6、12个月及C组治疗后12个月时骨密度T值较入院时改善,差异均有统计学意义(P<0.05),而A组无改善。3组患者的VAS、ODI评分较入院时改善,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论PTH(1-34)治疗胸腰椎OVCF PKP术后邻近椎体再骨折可明显改善老年骨质疏松患者的骨密度,防止伤椎塌陷并减少PKP术后骨折患者邻近椎体再骨折。PTH(1-34)结合PKP还可以恢复椎体高度,减少椎体后凸畸形,是治疗OVCF PKP再骨折有效的治疗方法。     

椎间盘细胞人工培养的实验研究

目的 观察椎间盘组织细胞的生物学行为及环境影响,了解重组大鼠血小板衍生生长因子(rR-PDGF-AA)在细胞培养过程中的作用.方法 对大鼠椎间盘细胞单层培养并在原代细胞传代后建立对照组与实验组:即,将未施加细胞因子干预的培养板设为对照组,将加有不同浓度血小板衍生生长因子(浓度梯度分别为1μg/L,10μg/L,100μg/L,1000μ/L)的培养板设为实验组.定时于倒置显微镜下观察细胞形态、增殖的变化,行HE、甲苯胺蓝及免疫组化染色法.并收集细胞周围基质,用氯胺T法和Alcian法分别检测细胞培养液中羟脯氨酸及硫酸软骨素的含量.结果 ①在倒置相差显微镜下连续观察,7d后原代细胞逐渐贴壁,多为梭形,有伪足伸出;经胰酶消化传代后,细胞贴壁生长速度加快约需4～5d,而加入血小板衍生生长阂子组椎间盘细胞汇合时间缩短,生长加速.HE染色可见细胞形态及胞内变化,甲苯胺蓝及免疫组化可见细胞外蛋白多糖及Ⅱ型胶原合成增加;②随着血小板衍生生长因子浓度的增加(10,100,1000μg/L),硫酸软骨素和羟脯氨酸含量明显增加[硫酸软骨素:(33.34±4.32),(48.67±6.71),(69.79±6.62)μg,k羟脯氨酸:(5.79±0.91),(8.27±1.23),(10.34±1.51)μg,L,P<0.05),血小板衍生生长因子的浓度与两者呈正相关(r=0.875,P<0.05;r=0.912,P<0.05).结论 血小板衍生生长因子对体外培养的椎间盘细胞的分裂增殖、基质中胶原及蛋白多糖的合成具有促进作用.     

枢椎Hangman骨折的有限元分析

目的 建立上颈椎的有限元模型（CO-C3），对Hangman骨折的常见致伤暴力进行应力分析。方法 选取一名健康成年男性例行体检CT资料，以层厚0．6mm进行连续颈部扫描得到的断层数据图片，导入到医学三维重建软件MIMICS中进行处理，得到模型的表面，以LIS格式导入到ANSYS软件中，生成三维实体，并确定单元类型赋予材料属性。得到上颈椎模型骨性结构的实体。依据文献资料及参考CT结果对上颈椎软组织进行建模。通过对上颈椎有限元模型加载前屈、后伸、压缩、牵张暴力的方法模拟临床上常见的导致Hangman骨折的暴力作用方式，对加载结果进行分析研究，探讨Hangman骨折的损伤机制。结果 ①在纵向牵张载荷作用下，寰椎前部、寰枢外侧关节、C2-3椎体间、C2-3小关节、C3椎板棘突部分所受应力较为集中，枢椎峡部未见明显应力集中；②在纵向压缩载荷作用下，应力由上颈椎前上到后下部逐渐降低，其中应力最大处位于寰椎前弓，其次为寰枢关节、枢椎椎体、C3椎体，而枢椎以下的后柱结构所受应力相对较小；③在过伸力矩作用下，寰椎侧块、侧块与后弓交界部、寰椎后弓结节；枢椎上关节面、峡部、下关节突部分以及前纵韧带是应力集中的部位；④在过屈力矩作用下，上颈椎前部、枕寰关节、后弓、寰椎后弓结节：枢椎棘突、峡部、下关节突为应力相对集中处。结论过伸和过屈暴力应是导致Hangman骨折的两个主要的致伤机制，而轴向牵张和压缩暴力不直接导致枢椎峡部应力增大，不是主要的致伤力。     

上颈椎有限元模型的建立及寰椎生物力学有限元分析

目的:建立上颈椎(CO-C3)的三维有限元模型(FEM),通过此模型对寰椎进行初步的牛物力学分析.方法:通过CT扫描获取1例健康成年男性上颈椎的空间结构信息,利用Mimics软件及Ansys软件建立上颈椎有限元模型;分别在完整的上颈椎模型及单独应用模型中的寰椎分析头颅位于中立位、屈曲化以及后伸位等条件下寰椎所受应力的变化情况.结果:(1)所建上颈椎的有限元模型外形逼真,儿何相似性好,共包含110105个节点,91469个单元;(2)应用上颈椎模型(CO-C3)在枕骨上加载面压力,模拟头颅位于中立、前屈、后伸位时,寰椎前弓受力最大,其次是后弓及侧块;(3)单独应用寰椎模型,直接在寰椎上关节面加载力,模拟头颅在中立、前屈、后伸位时寰椎最大应力集中于前弓,次级应力集中区域为侧块及后弓与侧块的交界处;直接在后弓加载力模拟头部过度后伸时,最大应力集中于后弓与侧块交界处.结论:应用CT扫描获取上颈椎空间结构信息建立的上颈椎模犁可用于生物力学实验,无论头颅位于屈曲位、中立位或者后伸位,当受纵向作用力时,寰椎前弓是应力最集中的部位;头部过度后伸时,后弓与侧块交界处是应力最集中的部位.