本文關(guān)鍵詞：尾吊大鼠股骨微觀結(jié)構(gòu)與骨強度相關(guān)性分析

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【摘要】：目的通過尾吊大鼠模擬失重效應(yīng)動物實驗,分析大鼠骨質(zhì)流失后微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)與骨強度的相關(guān)性,為失重環(huán)境下骨強度預(yù)測及骨折風(fēng)險評估提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。方法選取24只成年雄性Wistar大鼠為實驗對象,按體質(zhì)量配對原則隨機分為尾吊組和對照組(各12只)。將尾吊56 d和對照組大鼠麻醉處死,取出完整的股骨進(jìn)行Micro-CT檢測。掃描完成后進(jìn)行三維圖像重建,以股骨頭和股骨頸處的松質(zhì)骨組織為感興趣區(qū)域(ROI),分析骨組織微觀結(jié)構(gòu)參數(shù):骨體積分?jǐn)?shù)(BV/TV)、骨表面積體積比(BS/BV)、骨小梁數(shù)目(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁間隙(Tb.Sp)。選取右側(cè)股骨頭進(jìn)行彎曲實驗,選取左側(cè)股骨頭進(jìn)行壓縮實驗,測試樣本在不同載荷作用下的力學(xué)性能。三點彎曲測試時,將股骨橫跨于生物力學(xué)試驗機上,以2 mm/min的速度下壓股骨中段至斷裂,記錄極限載荷并分析彎曲強度;壓縮測試時,將股骨下1/3段用甲基丙烯酸甲酯包埋,暴露出股骨頭、股骨頸及大轉(zhuǎn)子,加載方向與股骨干平行并作用在股骨頸處,加載速度為2 mm/min,直至股骨頭破壞,記錄極限載荷并分析壓縮強度。應(yīng)用SPSS 18.0軟件計算松質(zhì)骨微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)與股骨彎曲強度、股骨頸壓縮強度的相關(guān)系數(shù)。結(jié)果在三點彎曲加載模式下,尾吊組股骨頭松質(zhì)骨BS/BV、Tb.Th與骨強度的相關(guān)性為中等水平,BV/TV與骨強度的相關(guān)性為一般水平,Tb.N和Tb.Sp與骨強度相關(guān)性較差。對照組股骨頭微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)與骨強度的相關(guān)性均在中等以上水平。在壓縮加載模式下,尾吊組股骨頸松質(zhì)骨Tb.Th、BS/BV與骨強度的相關(guān)性良好,BV/TV與骨強度的相關(guān)性為中等水平,Tb.N和Tb.Sp與骨強度的相關(guān)性較差。對照組股骨頸微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)與骨強度的相關(guān)性均較差。結(jié)論 56 d尾吊模擬失重不僅改變大鼠股骨松質(zhì)骨的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù),而且使結(jié)構(gòu)參數(shù)與骨強度的相關(guān)性發(fā)生改變。該研究成果揭示了模擬失重對股骨組織微觀結(jié)構(gòu)的影響,可為分析失重環(huán)境下人體骨折發(fā)生概率預(yù)測提供數(shù)據(jù)參考。
【作者單位】： 中國航天員科研訓(xùn)練中心;
【關(guān)鍵詞】： 骨強度;大鼠股骨;模擬失重;三點彎曲測試;微觀結(jié)構(gòu);骨小梁厚度;生物力學(xué)試驗機;三維圖像重建;骨小梁間隙;股骨中段;
【基金】：總裝試驗技術(shù)課題(2012SY54B0201)
【分類號】：R852.22
【正文快照】： 尾吊大鼠股骨微觀結(jié)構(gòu)與骨強度相關(guān)性分析@王健全$中國航天員科研訓(xùn)練中心!100094北京 @劉炳坤$中國航天員科研訓(xùn)練中心!100094北京 @祝郁$中國航天員科研訓(xùn)練中心!100094北京 @馬紅磊$中國航天員科研訓(xùn)練中心!100094北京 @肖艷華$中國航天員科研訓(xùn)練中心!100094北京 @付

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