振动结合药物对抗骨质疏松及骨表面应变校准实验研究

发布时间：2020-05-14 04:40

【摘要】：骨具有功能适应性,可以对达到一定量级的外界刺激作出反应。所以可以通过振动或药物刺激来改善骨结构和骨量分布。本论文第一部分开展了振动结合药物对抗骨质疏松的实验,探讨振动和药物刺激对骨组织的影响;第二部分通过胫骨轴向加载模型,研究动态载荷与骨表面应变的关系。骨质疏松是以骨量降低和骨组织微观结构退化为主要特征的疾病,多发于绝经后妇女。全身振动相比于其他运动更加安全,仙灵骨葆作为从民间验方研制而成的新药,二者对于骨质疏松的治疗均有着广阔的应用前景。本实验将35只8月龄雌性Wistar大鼠随机分成5组,分别为对照组(CON)、去势组(OVX)、振动组(WBV)、药物组(XGC)和振动+药物组(WBV+XGC)。除CON组外,其他4组大鼠均切除双侧卵巢。2周后,WBV组进行全身振动,频率为35Hz,加速度为0.25g,15min/d;XGC组通过灌胃针灌注仙灵骨葆悬浊液,剂量为1g/kg,每天一次;WBV+XGC组进行振动并灌胃。振动和灌胃持续21天后结束,立即处死大鼠,取右侧胫骨和股骨样本。对胫骨样本进行计算机断层扫描以评估其近端松质骨微观结构,通过三点弯曲实验检测股骨样本皮质骨的宏观力学性能。实验结果表明,在胫骨松质骨微观结构方面,CON组骨体积分数显著高于OVX组、WBV组和WBV+XGC组;CON组骨小梁数量显著高于OVX和WBV组,WBV+XGC组骨小梁数量显著高于OVX组;CON组结构模型指数显著低于OVX组和WBV组,WBV+XGC组结构模型指数显著低于OVX组和WBV组;骨密度、骨小梁厚度和骨小梁分离度组间均无显著差异。在股骨皮质骨方面,刚度与表观弹性模量组间均无显著差异。实验结果表明去势可导致胫骨松质骨微观结构退化,全身振动或仙灵骨葆单独作用对其均无显著影响;全身振动结合仙灵骨葆可以对抗由去势引发的胫骨松质骨微观结构退化。去势对股骨皮质骨力学性能无显著影响,全身振动或仙灵骨葆单独作用,以及全身振动结合仙灵骨葆都对股骨皮质骨力学性能无显著影响。相较于其他的加载模型,单肢体直接加载可以通过精确控制载荷的大小、方向和作用点来探究骨组织对特定力学载荷的响应。本实验使用该模型探究大鼠胫骨轴向加载过程中加载力与骨表面应变的关系。使用15只5月龄雌性Wistar大鼠,处死后取右侧下肢作为实验样本。每个样本进行三次加载,最大加载力分别为30.00N,40.00N和50.00N。应变花位置为小腿长度距近端三分之一处;单向应变片在小腿中部粘贴。处理得到应变花最大主应变-载荷拟合直线斜率、应变花最小主应变-载荷拟合直线斜率、单向应变-载荷拟合直线斜率在30N极限载荷条件下分别为26.38±5.37μ?/N,-12.41±5.12με/N和29.94±9.86με/N;40N条件下为25.22±5.31με/N、-12.39±4.83με/N和28.31±9.73με/N;50N条件下为23.50±5.64με/N、-11.36±4.61με/N和27.26±9.39με/N。在30、40、50N的极限压缩载荷下,最大、最小主应变和单向应变的应变-载荷拟合直线的斜率组间均无显著差异。本实验中得到的应变-载荷对应关系为大鼠胫骨在体非侵入加载实验中加载力大小的确定提供了依据。
【图文】：

股骨近端样本[8]

皮质骨的立体微细结构
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R580

【参考文献】

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本文编号：2662804