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一种新的显微CT系统设计及实验研究
本文从基本概念、成像原理、物理结构和技术特点等方面出发,阐述了显微CT的相关研究,提出了一种新的系统设计并以此进行实验,就结果作出讨论.研究结果表明,显微C哺着广阔的应用前景.
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基于随机森林算法的小鼠micro-CT影像中骨骼关节特征点定位
随着小动物成像技术的发展,技术人员每天需要处理的小动物影像数量急剧增长,这使得自动化的小动物图像分析方法成为迫切的需求.在小鼠图像分析方面,小鼠灵活多变的身体姿态给自动化的图像分析带来困难.基于随机森林算法实现小鼠micro-CT图像中骨骼关节点的自动定位,为解决小鼠影像中身体姿态的自动识别打下基础.该算法主要分3步:先通过分类随机森林算法得到小鼠骨骼关节点的粗定位,再通过回归随机森林算法进一步减小定位误差,后通过图匹配的方法在备选点中挑选正确位置上的关节点.对49例不同身体姿态的小鼠全身三维micro-CT图像进行测试,全身关节点定位的成功率为98.27％,定位误差的中值为0.68 mm.同时验证联合使用分类与回归随机森林的必要性,并探究训练数据的数量对不同骨关节的识别效果的影响.研究为小鼠micro-CT影像中身体姿态的识别提供一种新方法,为后续的自动化图像配准、图像分割以及自动化图像测量提供重要的定位信息.
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人工加载对悬吊大鼠骨组织形态计量学影响的实验研究
为探讨力负荷对废用性骨质疏松的影响,针对人工加载对悬吊去负荷SD大鼠胫骨松质骨组织计量学的影响进行了研究.选取9月龄清洁级雌性SD大鼠21只,分为对照组、悬吊组、悬吊加载组,采用自行研制的动态活体加载装置每日对悬吊加载组大鼠加载15rain,频率选取5Hz,外部载荷选取3N.4周后处死大鼠,取左侧胫骨,采用显微CT扫描标本,进行胫骨组织计量学测定分析.结果表明悬吊组大鼠松质骨组织形态计量学参数与对照组及悬吊加载组相比显著改变;对照组与悬吊加载组松质骨组织形态计量学参数无显著差异.说明人工加载能显著改善悬吊大鼠松质骨形态计量学参数.
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显微CT多阈值分析评价骨折愈合效果
目的 研究显微CT多阈值分析对骨折愈合过程中不同类型骨组织表达的可靠性,为采用显微CT影像学方法有效评价骨折愈合奠定实验基础.方法 制备大鼠股骨中段闭合性骨折模型,5 w后采用显微CT对骨折部位进行扫描,分别于225 ～ 700(代表全骨组织),225～330(代表钙化软骨和骨痂)和331 ～700(代表成熟骨组织)3个阈值范围内,测量和分析骨折标本的骨体积(bone volume,BV)、组织体积(tissue volume,TV)和骨体积分数(BV/TV).然后,对标本进行四点弯曲生物力学测试,分别测量和计算标本的刚度( stiffness,S)和弹性模量(elastic modulus,E).后,制作上述标本的不脱钙组织切片,分别行苏木精-伊红(H&E)和Von Kossa(VK)染色,并采用Osteomeasure软件对切片的骨体积分数(bone volume/tissue volume,BV/TV)进行测量和分析.上述实验均以正常大鼠股骨作为对照.结果 显微CT重建:实验组骨折已完全连接,髓腔再通.显微CT测量结果示:在225 ～700阈值内,实验组BV值与正常对照组无显著差异(P＞0.05),其BV/TV也略低于正常对照组(P=0.054)；在225 ～330阈值内,实验组BV和BV/TV均明显高于正常对照组(P＜0.05)；在331 ～700阈值内,实验组BV和BV/TV明显低于正常对照组(P＜0.05).生物力学测量示:实验组S和E均明显低于正常对照组(P＜0.05).H&E染色示:实验组骨折已完全被新生组织桥接修复,但修复组织多为软骨样或编织骨组织.VK染色示:实验组骨折部位填充组织钙盐含量较低,部分组织VK染色阴性.采用Osteomeasure软件对VK染色阳性区域进行测量和统计学分析示:实验组BV/TV明显低于正常对照组(P＜0.05).结论 ①采用显微CT单阈值分析会将部分不成熟的骨组织成分当做正常骨组织进行评价,造成对骨修复效果和骨强度误判.②通过显微CT多阈值分析可以明确表示不同的骨质成分,相关结果与组织学和生物力学检测存在较好的依从性.③采用显微CT多阈值分析技术能够有效评价骨折愈合效果.
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血管紧张素转换酶抑制剂对去卵巢骨质疏松小鼠骨组织结构的影响
目的探讨血管紧张素转换酶抑制剂（ angiotensin-converting enzyme inhibitors ， ACEI ）对去卵巢骨质疏松小鼠腰椎骨组织的影响。方法将96只8周龄SPF级C57 BL／6小鼠按数字表法随机分为假手术组（Sham group），模型组（OVX group）和ACEI治疗组（Treatment group），每组各32只， micro-CT检测并经三维重建获得骨组织微观结构， RT-PCR检测腰椎骨组织骨保护素（ osteoprotegerin ， OPG），核因子κB受体活化因子配体（ receptor activator of NF-κB ligand， RANKL） mRNA的表达。结果治疗组及假手术组骨体积分数（ bone volume fraction ， BV／TV）、骨小梁数目（ trabecular number ， Tb．N）及骨小梁厚度（ trabecular thickness ， Tb．Th）均显著高于模型组（P＜0.05），结构模型指数（structure model index， SMI）、骨小梁间隙（trabecu-lar space， Tb．Sp）及骨表面积体积比（ ratio of bone surface and bone volume of trabecula ， BS／BV）均显著低于模型组（ P＜0.05）。治疗后治疗组及假手术组骨组织中OPG mRNA表达均较模型组高（ P＜0.05）， RANKL mRNA表达均较模型组低（ P＜0.05）；治疗组骨组织中OPG 及RANKL mRNA表达与假手术组比较，差异无统计学意义（ P＞0.05）。结论血管紧张素转换酶抑制剂能部分改善去卵巢骨质疏松小鼠骨组织负转换状态，而有助于防治绝经后骨质疏松症。
关键词： 卵巢切除术 骨质疏松症 显微CT 血管紧张素转换酶抑制剂 -
阿司匹林预防去卵巢大鼠骨量丢失
目的 探讨阿司匹林预防去势大鼠(卵巢切除)骨质疏松的作用及机制.方法 取48只3月龄SD雌性大鼠并随机分为6组:去势组(OVX组)、对照组(Sham组)及4个不同剂量阿司匹林干预组,每组8只.OVX组及4个阿司匹林组均行卵巢切除术.去势后1周,阿司匹林干预组分别按2.25、4.46、8.92及 26.75 mg/kg(A1、A2、A3及A4组)灌胃,1次/d.OVX组及Sham组予等量0.9%氯化钠注射液灌胃,1次/d.灌胃3个月后观察血清骨源性碱性磷酸酶及骨钙素水平;以双能X线吸收骨密度测量仪(DXA)测量L5椎体骨密度;对股骨骨小梁微观结构、胃黏膜应激情况行组织病理学观察;用Micro-CT分析腰椎椎体骨小梁微观三维形态结构.结果 与OVX组比较,A3、A4组骨源性碱性磷酸酶显著降低(P＜0.05).A2、A3、A4组骨钙素与Sham组相比显著升高(P＜0.05).DXA分析结果显示,阿司匹林各剂量组BMD值与OVX组差异有统计学意义(P＜0.01).病理组织形态学显示阿司匹林各剂量组骨小梁形态结构较OVX组好;A3、A4组胃黏膜可见黏膜红斑及黏膜下出血,A4组明显.Micro-CT分析表明,与OVX组比较,阿司匹林各剂量组BV/TV、Tb.Th、Tb.N、BMD均显著提高(P＜0.01),BS/BV、Tb.Sp显著降低(P＜0.01),阿司匹林各剂量组BV/TV、BS/BV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp、BMD与Sham组相比差异有统计学意义(P＜0.01).结论 阿司匹林可以改善去势大鼠骨小梁结构,增加骨质密度,可用于预防绝经后骨质疏松的发生,其机制可能是通过抑制骨吸收及刺激骨形成发挥作用,为小剂量阿司匹林可能用于防治骨质疏松提供了实验依据.
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铁过载对去势大鼠骨代谢的影响
目的 观察去势骨质疏松模型大鼠在铁过载状况下骨转换和骨密度变化,探讨铁过载与绝经后骨质疏松症的相关作用.方法 将32只3月龄雌性SD大鼠按完全随机法平分为假手术组(Sham组)、去势组(OVX组)、去势基础上2种剂量枸橼酸铁铵组(FAC)干预组,即低剂量枸橼酸铁铵干预组(FAC1组)、高剂量枸橼酸铁按干预组(FAC2组).大鼠行双侧卵巢切除术,去势后1周分别用枸橼酸铁铵90(FAC1)和180 mg/kg(FAC2)腹腔注射,每周2次,共9周,OVX组和 Sham组按同样方式和频次注射等量生理盐水.9周后心脏取血,检测血清铁、β-Ⅰ型胶原羧基端肽(β-CTX)、骨钙素(BGP)含量.用肝脏Perl's法铁染色,用原子吸收法检测胫骨铁含量,观察股骨病理改变,并对股骨远端Micro-CT行三维分析.结果 与Sham组比较,OVX组去势后血清铁含量、肝脏普鲁士蓝铁染色差异无统计学意义,但胫骨铁含量显著下降;与Sham组、OVX组比较,FAC1组、FAC2组血清铁、胫骨铁含量升高,肝脏蓝染铁颗粒显著增加,差异有统计学意义(P＜0.05).与Sham组比较,OVX组β-CTX、BGP高于Sham组(P＜0.05),FAC1和FAC2组较OVX组β-CTX增高(P＜0.05);但BGP水平在3组间差异无统计学意义.病理组织形态学结果显示,与OVX组比较,铁干预组骨小梁形态结构稀疏,间距增大.Micro-CT分析表明,与OVX组比较,去势后铁干预组骨密度(BMD)、骨小梁厚度(Tb.th)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)均显著下降(均P＜0.05),骨小梁分离度(Tb.Sp)、结构模型指数(SMI)、各向异性度(DA)显著升高(均P＜0.05).结论 大鼠去势后合并铁过载促进骨吸收,使骨小梁结构进一步稀疏,骨质密度进一步降低.
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尾悬吊法小鼠骨质疏松模型的建立与评价
目的：通过尾悬吊法建立一种废用性小鼠骨质疏松模型并对其进行评价。方法32只C57BL／6J雄性小鼠，采用随机数表法分为4组，即尾悬吊（ tail－suspension， TS）14 d 组及其对照组（ control 1， C1），尾悬吊14 d后解除悬吊14 d组（tail－suspension＋rest， TS＋R）及其对照组（control 2， C2）。采用显微计算机断层扫描（ computed tomography， CT），生物力学和形态学方法评估小鼠骨质流失情况。结果 TS组和TS＋R组股骨长度较各自对照组分别下降8．23％和7．68％。两悬吊组股骨小梁骨密度与各自对照组相比分别下降26．80％和20．52％，骨体积分数，骨小梁厚度、数目也明显下降，骨小梁间隙显著升高， TS组皮质骨密度较C1组下降8．51％。两悬吊组的股骨大载荷较其对照组分别下降23．01％和18．54％， TS组弯曲弹性模量较C1组下降21．99％， TS与TS＋R两组的下降程度之间比较，差异有统计学意义（ t＝6．462， P＝0．008）。形态学方面， TS和TS＋R组成骨细胞数比各自对照组低47．76％和41．44％，破骨细胞数较各自对照组高30．06％和16．93％，生长板厚度以及软骨细胞数等明显少于各自对照组， TS组胶原纤维面积较其余3组明显缩小。结论雄性C57小鼠尾悬吊14 d表现出显著骨质疏松，解除悬吊14 d后骨质流失状况未显著改善，尾悬吊法小鼠骨质疏松模型具有造模时间短，效果明显、作用稳定等特点，值得进一步推广运用。
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旋转中心偏移对显微CT松质骨定量分析的影响
目的 观察旋转中心微小偏移对显微CT测量参数的影响.方法 20只7月龄SD大鼠随机分为去卵巢组(OVX)和假手术组(SHAM).手术后3周处死,应用显微CT扫描胫骨近干骺端.手动校正以获取每次扫描的佳旋转中心,分析各旋转中心在偏移±0.5、±1.0、±1.5和±2.0像素条件下的密度及微结构参数.结果 一般线性模型分析结果显示OVX组与SHAM组比较,表观骨密度、组织骨密度、骨体积分数、骨小梁数量和联接密度明显下降,骨小梁间隔明显增宽(P<0.05).组织骨密度、各向异性度、骨小梁面积密度和联接密度随旋转中心的偏移下降,骨体积分数和骨小梁厚度随偏移幅度的加大逐渐升高.旋转中心偏移±1.5像素内,对组织骨密度、骨体积分数、各向异性度和联接密度的测量无影响.而骨小梁厚度和骨小梁面积密度在旋转中心偏移±1.0像素内影响较小.OVX组与SHAM组各参数随旋转中心偏移的变化趋势基本一致.各参数随旋转中心偏移服从二次回归方程趋势.通过二次回归方程拟合,可以获得实际旋转中心.以该中心获取的图像质量高,并能确保定量分析数据的准确.实际旋转中心与人为校正的佳旋转中心之间存在微小差异.结论 旋转中心的微小偏移对表观骨密度、结构模型指数、骨小梁间隔和数量的测量无明显影响.组织骨密度、骨小梁厚度、骨小梁面积密度、骨体积分数、各向异性度和联接密度受旋转中心偏移影响较大.通过二次曲线方程拟合能找到正确的旋转中心,该中心与人为校正获取的佳旋转中心存在一定误差.
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新型钉道固化方法增强椎弓根螺钉固定强度的体外实验研究
目的 评价新型钉道固化方法提高椎弓根螺钉稳定性的效果,并观察钉道界面情况.方法 42个新鲜成年山羊腰椎随机分为三组,分别给予3种不同的钉道处理.24 h后各组随机选取4个椎体进行:Micro-CT重建,对其余30个椎体进行轴向拔出实验.结果 Micro-CT三维重建显示:实验组中呈现一种特殊的部分"螺钉-骨质"和部分"螺钉-CSC-骨质"共存的整体界面.生物力学实验表明:新型钉道固化方法可以显著提高椎弓根螺钉的大轴向拔出力.结论 做为一种新型的钉道固化方法,钉道局部固化不仅可以显著提高椎弓根螺钉固定的稳定性,而且形成了一种特殊的部分"螺钉-骨质"和部分"螺钉-CSC-骨质"共存的整体界面,为减少螺钉取出时对周围骨质的破坏提供了一个良好的前提条件.
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尾部悬吊大鼠骨质疏松模型骨的微观结构及力学性能变化的研究
目的 观察模拟失重尾部悬吊大鼠模型松质骨骨密度、骨小梁结构及力学性能变化.方法 3个月龄雄性SD大鼠24只,随机分为3组,尾部悬吊14d、28d和空白对照组.到期处死动物,测定L4椎体、股骨髁部骨密度,并进行显微CT及生物力学测试.结果 尾部悬吊组较对照组椎体、股骨髁部骨密度均显著下降,且尾部悬吊大鼠骨质疏松随时间加重,松质骨的骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb. Th)、骨小梁数目(Tb. N)较对照组显著降低(P＜0.05),股骨髁部表面积体积比(BS/BV)、椎体骨小梁间隙(Tb. Sp)则较对照显著增高.生物力学测试表明,尾部悬吊14d、28d组腰椎的大压缩应力分别较空白对照组下降11.8%、26.3%,股骨抗弯曲载荷较空白对照组下降13.9%,24.6%,力学强度显著下降.结论 尾部悬吊大鼠从14d即表现出明显的松质骨骨密度下降,骨小梁三维微结构破坏,椎体力学强度也显著下降,并随时间发展不断加重,理论上骨折风险性增加.
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藏红花煎剂对去卵巢大鼠腰椎骨密度及微观结构的影响
目的 研究中药藏红花煎剂对去卵巢大鼠腰椎骨密度及微观结构的影响。方法 选用48只4月龄SD雌性大鼠，随机分为6组：假手术组(Sham)、去势组(OVX)、戊酸雌二醇组(E2)、藏红花低剂量组(L-Crocus)、藏红花中剂量组(M-Crocus)、藏红花高剂量组(H-Crocus)。术后4周各组分别给予相应制剂灌胃，术后12周处死，剖取L5椎体标本，采用双能X线吸收骨密度测量仪(DEXA)和显微CT进行测量分析。结果 统计分析骨密度(BMD)：L-Crocus、M-Crocus、H-Crocus组BMD值均高于OVX组(P＜0.01)；显微CT结果 分析：L-Crocus、M-Crocus、H-Crocus组骨小梁微观结构优于OVX组(P＜0.01)。结论 藏红花煎剂有助于抑制去卵巢大鼠腰椎骨量的丢失，提高骨密度，改善骨小梁微观结构，对去卵巢大鼠骨质疏松具有防治作用，推测其作用途径可能包括抗氧化、降血脂和抗血凝，具体作用机制尚需进一步实验研究。
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胶质细胞源性神经营养因子对股骨头缺血坏死的保护作用
目的 探究胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)对早期激素性股骨头坏死(steroid-induced avascular necrosis of the femoral head,SANFH)的保护作用.方法 采用改良技术建立早期激素性股骨头坏死兔模型,随机分成实验组(n=12)和对照组(n=12).实验组给予髋周臀大肌注射GDNF(8.0 μg/只),对照组相同部位注射等体积生理盐水,干预1周.分别于第5、10、15、20天进行股骨头多排螺旋CT、显微CT及苏木素-伊红(H&E)染色检测.结果 影像学观察示,GDNF注射后第15天开始,实验组股骨头骨小梁逐渐丰富、密集,间距变窄,骨皮质厚度及密度增加;对照组股骨头骨小梁分布稀疏,间距增宽,部分断裂,骨质密度减低.第15、20天,实验组与对照组股骨头骨矿物质密度、组织骨矿物质密度及骨体积分数,比较差异具有统计学意义(P＜0.05).组织学观察示,实验组股骨头内骨小梁粗大,骨细胞分布广泛,细胞核着色深,脂肪细胞分布较少;对照组骨小梁分布稀疏,形态不完整,部分断裂,骨细胞空陷窝和脂肪细胞增多,骨细胞和造血细胞减少.第15、20天,实验组与对照组股骨头骨细胞空陷窝率分别为:13.3±3.2％、10.6±2.4％和71.0±7.5％、78.6±5.3％,两组比较,实验组骨细胞空陷窝率显著减低(P＜0.05).结论 GDNF可通过抑制骨细胞坏死,保持骨小梁的完整性.
关键词： 激素性股骨头坏死 胶质细胞源性神经营养因子 显微CT 骨密度 -
体外冲击波对骨质疏松兔股骨髁部松质骨影响的实验研究
目的 观察体外冲击波对骨质疏松兔股骨髁部松质骨的成骨作用.方法 采用卵巢切除法(OVX)对30只5月龄雌性新西兰兔去势,5个月后建立骨质疏松模型.所有动物随机分为3组,每组10只.其中一组为空白对照组(A组),其余两组(B组和C组)动物右侧股骨髁郎进行体外冲击波(ESW)处理,冲击波能流密度0.47 mJ/mm2,脉冲2000次.于处理前,处理后4、8 w时分3批处死动物,分离右侧股骨远端,进行micro-CT测量分析.结果 micro-CT三维重建分析表明,冲击波处理后4W(B组)及8 w(C组)时实验组的BMD、BMC和骨小梁立体测量学的指标与对照组的差别有统计学意义,其中C组的BMD分别比A组和B组增高79.9%和14.0%,尽管C组在BMD、BMC和骨小梁立体测量学等指标方面均较B组优,但两组测量结果的差别无统计学意义.结论 体外冲击波可以促进骨质疏松被处理局部骨小梁的改建,改善骨小梁的三维结构,增加骨质密度.
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bBMP复合纤维蛋白胶治疗绵羊脊柱骨质疏松的实验研究
目的 探索能够在短期内有效提高骨质疏松椎体骨密度的局部治疗方法.方法 采用卵巢切除法(OVX)对6只成年雌性绵羊去势,低钙饲养1年后建立骨质疏松模型.采用拉丁方设计方案,通过经椎弓根注射途径,分别在每只动物的L4、L5、L6注射3种药物:实验组A 20mg bBMP/FS,对照组B20mg bBMP,对照组C单纯FS.术后3个月时采用双能X线吸收骨密度测量仪和Micro-CT进行测量分析.结果 拉丁方分析BMD显示:实验组BMD(1.334 g/cm2)明显高于对照组BMD(1.139 g/cm2和1.163 g/cm2).Micro-CT分析表明:实验组骨小梁的密度、连接率均显著高于对照组.结论 bBMP复合纤维蛋白胶可以促进骨小梁的改建,改善骨小梁的三维结构,增加椎体的骨质密度,因此可以作为局部治疗脊柱骨质疏松的新型方法之一.
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去卵巢大鼠胫骨和椎骨松质骨微结构的显微CT分析
目的 观察大鼠去卵巢后,椎骨和胫骨松质骨微结构变化.方法 50只7月龄SD大鼠随机分为基线组,去卵巢组和假手术组.基线组在试验开始时处死,去卵巢组和假手术组分别在去卵巢后3周、15周各处死.分离大鼠第五腰椎和左侧胫骨,用显微CT( microCT)对椎骨及胫骨骨骺端松质骨进行扫描,对其微结构定量分析.结果 去卵巢第3周和第15周,OVX组胫骨骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)和连接密度(Conn.D)均显著性小于SHAM组,骨小梁间隔(Tb.Sp)和结构模型指数(SMI)均明显大于SHAM组.去卵巢第3周,OVX组椎骨BV/TV显著性小于SHAM组,SMI明显大于SHAM组,至第15周,OVX、SHAM两组间椎骨的微结构差异与胫骨相同.纵向观察,OVX组胫骨随着时间变化出现BV/TV和Conn.D进行性减少,Tb.Sp进行性增加,面积骨密度(tBMD)和骨小梁厚度(Tb.Th)在第3到15周分别出现下降和增加.OVX组椎骨BV/TV在去卵巢3周内下降,Conn.D和Tb.Sp在3到15周内分别出现减少和增加.胫骨和椎骨的Tb.N随时间均进行性减少,SMI均在3周内增加.结论 雌激素缺乏时大鼠松质骨微结构改变呈现出区域性,胫骨松质骨微结构丢失的发生比椎骨早,更为显著.
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去卵巢对大鼠皮质骨微结构、骨密度及生物力学的影响
目的 应用显微CT和四点弯曲实验观察去卵巢对大鼠股骨皮质骨骨密度、微结构及生物力学性能的影响.方法 24只7月龄雌性SD大鼠随机分为去卵巢(OVX)组和假手术(Sham)组,于手术后3周、15周各处死6只,显微CT扫描左侧股骨中段.右侧股骨行四点弯曲试验.结果 去卵巢3周至15周,OVX组股骨皮质骨内径周长、外径周长、皮质骨面积、骨髓腔面积、截面总面积骨密度、大力、弹性模量、断裂强度与Sham组相比无明显差异(P＞0.05).OVX组15周弹性模量比3周低36％ (P ＜0.05).结论 去卵巢15周内大鼠股骨中段皮质骨微结构及其骨密度和股骨力学性能无明显变化,但去卵巢组股骨生物力学性能减退较快.
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骨质疏松绵羊模型松质骨及皮质骨的微观结构及力学性能变化的研究
目的 观察去势手术对绵羊皮质骨和松质骨的骨密度、骨小梁结构及力学性能的影响.方法 20只雌性成年绵羊(4±1.5)随机分为去势4个月组(OVX-4months)(4只)、去势12个月组(OVX-12months)(8只)和假手术(Sham)组(8只).OVX组行双侧卵巢切除术,假手术组仅显露双侧卵巢,术中测定腰椎骨密度.分别与术后4、12个月处死动物,测定股骨颈、股骨干及股骨髁的骨密度,并行MicroCT分析及生物力学测试.结果 去势12个月后(OVX-12months)组腰椎、股骨颈及股骨髁的骨密度较对照组显著降低,而皮质骨骨密度无明显降低.其松质骨的相对骨体积(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)较对照组显著降低,表面积体积比(BS/BV)、骨小梁间隙(Tb.Sp)则较对照显著增高.生物力学测试表明,去势12个月后,腰椎松质骨的大压缩应力分别较Sham组和OVX-12months组下降82.5%和85.9%,力学强度显著下降,而皮质骨的力学强度无显著变化.结论 去势12个月后,绵羊腰椎、股骨部的松质骨BMD及骨小梁空间结构参数明显降低,力学强度也显著下降,可以作为骨质疏松的大动物模型.而皮质骨的骨密度和力学强度下降不明显,需要更长的去势时间.
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激素诱导去势后绵羊骨质疏松动物模型的椎体微观结构观察及力学性能研究
目的 运用去势+糖皮质激素的方法,建立绵羊骨质疏松椎体模型,并通过Micro-CT观察其微观结构变化与其生物力学之间的关系.方法 采用完全随机的设计方法,选用3±0.5岁绵羊24只,随机分配至3个处理组:A组(去势组),B组(去势+激素组),C组(假手术组),每组8只绵羊.观察时间为经过相应处理后9,12月.在每个时间点,处死一定数量的绵羊,然后检测各组在各时间点上椎体的骨密度(BMD);生物力学性能变化:测试大轴向拔出力(Fmax)和大抗压强度及其能量吸收值.同时切取部分椎体行Micro-CT检查,对各组各个时间点绵羊腰椎骨小梁微观结构进行观察.结果 随着时间的延长,A,B组较C组均出现BMD及生物力学性能下降,显微CT观察见骨小梁空间结构呈骨质疏松样变化,且在同一时间点B组较A组向骨质疏松样变化更显著.结论 运用去势+糖皮质激素的方法,可快速的建立绵羊骨质疏松动物模型,且经激素诱导9个月及12个月的去势绵羊均是较为理想的骨质疏松动物模型.
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不同能流密度体外冲击波对骨质疏松兔股骨髁部松质骨影响的实验研究
目的 观察不同能流密度体外冲击波对骨质疏松兔股骨髁部松质骨成骨作用的差异.方法 采用卵巢切除法(OVX)对30只5月龄雌性新西兰兔去势,5个月后建立骨质疏松模型.将所有骨质疏松兔随机分为3组,每组10只,其中一组为空白对照组(A组),一组为体外冲击波(ESW)能流密度0.28 mJ/mm~2处理组(B组),另一组为体外冲击波能流密度0.47 mJ/mm~2处理组(C组),脉冲次数均为2000次,在实验组兔右侧股骨髁部进行体外冲击波(ESW)处理.于处理后4、8周时分二批每组处死5只动物,分离右侧股骨远端,进行显微CT(micro-CT)测量分析.结果 micro-CT三维重建分析表明,不同能流密度冲击波处理后4周时B组和C组在骨组织体积比(BV/TV)、骨小梁数目(Tb.N)等指标之间的差异有统计学意义;8周时B组和C组分别在骨密度(BMD)、骨矿含量(BMC)和BV/TV、骨表面积体积比(BS/BV)、骨小梁连接密度(Connectivity Density)等指标之间的差别有统计学意义,其中C组的BMD和BMC分别较B组增高16.8%和10.6%,尽管C组在其他骨小梁立体测量学等指标方面均较B组优,但两组测量结果 的差别无统计学意义.结论 不同能流密度体外冲击波对骨质疏松局部治疗后,不同时间,其成骨作用不同,较高能流密度的体外冲击波在治疗后8周时,促进骨质疏松被处理局部骨小梁的改建、改善骨小梁的三维结构、增加骨密度作用较优.
