振動結(jié)合藥物對抗骨質(zhì)疏松及骨表面應(yīng)變校準實驗研究

發(fā)布時間：2020-05-14 04:40

【摘要】：骨具有功能適應(yīng)性,可以對達到一定量級的外界刺激作出反應(yīng)。所以可以通過振動或藥物刺激來改善骨結(jié)構(gòu)和骨量分布。本論文第一部分開展了振動結(jié)合藥物對抗骨質(zhì)疏松的實驗,探討振動和藥物刺激對骨組織的影響;第二部分通過脛骨軸向加載模型,研究動態(tài)載荷與骨表面應(yīng)變的關(guān)系。骨質(zhì)疏松是以骨量降低和骨組織微觀結(jié)構(gòu)退化為主要特征的疾病,多發(fā)于絕經(jīng)后婦女。全身振動相比于其他運動更加安全,仙靈骨葆作為從民間驗方研制而成的新藥,二者對于骨質(zhì)疏松的治療均有著廣闊的應(yīng)用前景。本實驗將35只8月齡雌性Wistar大鼠隨機分成5組,分別為對照組(CON)、去勢組(OVX)、振動組(WBV)、藥物組(XGC)和振動+藥物組(WBV+XGC)。除CON組外,其他4組大鼠均切除雙側(cè)卵巢。2周后,WBV組進行全身振動,頻率為35Hz,加速度為0.25g,15min/d;XGC組通過灌胃針灌注仙靈骨葆懸濁液,劑量為1g/kg,每天一次;WBV+XGC組進行振動并灌胃。振動和灌胃持續(xù)21天后結(jié)束,立即處死大鼠,取右側(cè)脛骨和股骨樣本。對脛骨樣本進行計算機斷層掃描以評估其近端松質(zhì)骨微觀結(jié)構(gòu),通過三點彎曲實驗檢測股骨樣本皮質(zhì)骨的宏觀力學(xué)性能。實驗結(jié)果表明,在脛骨松質(zhì)骨微觀結(jié)構(gòu)方面,CON組骨體積分數(shù)顯著高于OVX組、WBV組和WBV+XGC組;CON組骨小梁數(shù)量顯著高于OVX和WBV組,WBV+XGC組骨小梁數(shù)量顯著高于OVX組;CON組結(jié)構(gòu)模型指數(shù)顯著低于OVX組和WBV組,WBV+XGC組結(jié)構(gòu)模型指數(shù)顯著低于OVX組和WBV組;骨密度、骨小梁厚度和骨小梁分離度組間均無顯著差異。在股骨皮質(zhì)骨方面,剛度與表觀彈性模量組間均無顯著差異。實驗結(jié)果表明去勢可導(dǎo)致脛骨松質(zhì)骨微觀結(jié)構(gòu)退化,全身振動或仙靈骨葆單獨作用對其均無顯著影響;全身振動結(jié)合仙靈骨葆可以對抗由去勢引發(fā)的脛骨松質(zhì)骨微觀結(jié)構(gòu)退化。去勢對股骨皮質(zhì)骨力學(xué)性能無顯著影響,全身振動或仙靈骨葆單獨作用,以及全身振動結(jié)合仙靈骨葆都對股骨皮質(zhì)骨力學(xué)性能無顯著影響。相較于其他的加載模型,單肢體直接加載可以通過精確控制載荷的大小、方向和作用點來探究骨組織對特定力學(xué)載荷的響應(yīng)。本實驗使用該模型探究大鼠脛骨軸向加載過程中加載力與骨表面應(yīng)變的關(guān)系。使用15只5月齡雌性Wistar大鼠,處死后取右側(cè)下肢作為實驗樣本。每個樣本進行三次加載,最大加載力分別為30.00N,40.00N和50.00N。應(yīng)變花位置為小腿長度距近端三分之一處;單向應(yīng)變片在小腿中部粘貼。處理得到應(yīng)變花最大主應(yīng)變-載荷擬合直線斜率、應(yīng)變花最小主應(yīng)變-載荷擬合直線斜率、單向應(yīng)變-載荷擬合直線斜率在30N極限載荷條件下分別為26.38±5.37μ?/N,-12.41±5.12με/N和29.94±9.86με/N;40N條件下為25.22±5.31με/N、-12.39±4.83με/N和28.31±9.73με/N;50N條件下為23.50±5.64με/N、-11.36±4.61με/N和27.26±9.39με/N。在30、40、50N的極限壓縮載荷下,最大、最小主應(yīng)變和單向應(yīng)變的應(yīng)變-載荷擬合直線的斜率組間均無顯著差異。本實驗中得到的應(yīng)變-載荷對應(yīng)關(guān)系為大鼠脛骨在體非侵入加載實驗中加載力大小的確定提供了依據(jù)。
【圖文】：

股骨近端,樣本,間骨板,整骨