骨质疏松性骨折愈合过程中骨痂局部生物力学的改变

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1、骨质疏松性骨折愈合过程中骨痂局部生物力学的改变　　Keyodulus;maxi-mumintensity　　Abstract:AIMToresearchthechangesofthebiomechanicsofthelocalbonecallusintheprocessofosteoporoticbonehealing.METHODSTheelasticmodulusandmaximumin-tensityinthelocalcalluseasuredusingosteoporotictibialfracturemodel.RESULTSThevaluesofelasticmod-u

2、lusandmaximumintensityincreasedaximumintensitybutnotintheelasticmodulusatfractureday35paredepointsbetaybenosig-nificantdifferenceinthechangingmodeloftheelasticmodu-lusandthemaximumintensitybetalgroups.　　0引言　　骨质疏松（osteoporosis，OP）后，皮质骨和松质骨的生物力学性能均发生了改变［1］:骨皮质变薄，骨弹性下降，骨脆性增加，骨小梁变得纤细，骨小梁的完整性和连续性下降，

3、甚至发生微损害，骨骼的生物力学性能均下降.骨折后，骨骼的支撑负重功能随之丧失，但随着骨折的愈合，结构的再生和修复，其生物力学性能也逐渐恢复［2］.然而，有关骨质疏松骨折后骨痂局部生物力学性能发生的变化，尚缺乏相关研究.本实验对骨质疏松骨折后骨痂局部生物力学性能的改变进行了研究，这不仅有助于深入了解骨质疏松骨折愈合过程，而且对临床具有一定的指导意义.　　1材料和方法　　1.1材料　　所有实验动物选用纯种SD雌性大鼠，体质量250～450g（由本校实验动物中心提供），年龄在6～9mo之间，共120只，随机分为骨质疏松组（Vox）及假手术对照组（Sham）.每组又分为非骨折对照组及骨折组（

4、骨折组以骨折后7，14，21，28和35d各分为5组），每组10只.10gL-1戊巴比妥钠（40mgkg-1）腹腔麻醉下经背侧切口，Vox组行双则卵巢切除术;Sham手术组做双侧卵巢暴露，即关闭切口.术后2mo，腹腔麻醉下先用0.5mm齿科钢丝行胫骨髓腔内固定术，立即用专用大鼠骨折器于大鼠双侧胫骨中段造成闭合性骨折.分别取骨折后7，14，21，28和35d正常骨折及骨质疏松性骨折组胫骨标本，于BLR型生物力学测试机（北京科学仪器厂）上进行三点弯曲载荷的测定，以骨痂中点为三点弯曲的支点，两侧加载点跨距20mm.测定时胫骨标本放置的方向、位置等保持相对一致，以减少系统误差.　　1.2方法

5、　　1.2.1骨痂局部弹性模量（Ef）的测定取不同时间段骨折模型全长胫骨，在生物力学测定仪上测定致使骨痂局部断裂的最大应力等指标，根据以下公式计算出弹性模量:Ef=ΔPL3（48IxcΔy）-1，［L:跨距，单位:mm;ΔP:载荷变量，单位:N;Ixc:轴惯性矩，毫米的四次方（mm4）;Δy:载荷作用截面的挠度，单位:mm，Ef:弹性模量，单位:MPa］.　　1.2.2骨痂局部极限强度（σf）的测定　　取不同时间段骨折模型全长胫骨，在生物力学测定仪上，进行三点应力测定致使骨痂局部断裂的最大应力，根据以下公式计算出极限强度:σf=PmaxLYc（4Ixc）-1，［Pmax:最大载荷，单

6、位:N;Yc:形心轴至测试点的距离，单位:mm;Ixc:轴惯性矩，单位:mm4.σf:极限强度，单位:MPa］.　　正常对照采用正常组与骨质疏松组非骨折胫骨进行比较.实验对照采用正常组与骨质疏松组骨折胫骨进行比较.　　统计学处理:骨折组同一时间点组间数据及同组不同时间点数据通过SPSS统计软件进行方差分析（ANOVA），非骨折组Vox与Sham组间数据进行均数t检验.　　2结果　　2.1骨痂局部弹性模量　　见Tab1.表1骨质疏松组骨痂局部弹性模量（略）　　2.2骨痂局部极限强度　　见Tab2.表2骨质疏松组骨痂局部极限强度（略）　　3讨论　　正常骨折骨痂局部以及骨质疏松后骨骼的生物

7、力学变化，国内外已有相关研究［3-5］.骨折愈合过程是机体内典型的创伤修复反应，随着骨折愈合过程的进行，骨折断端之间逐渐被结构和均为复合性的结缔组织所填充连接，由于其组织类型、成分及结构的变化，其生物学特性也随之发生着变化:骨痂局部的生物力学特性逐渐恢复，抵抗不良应力的能力增强，至内外骨痂在骨折断端间形成骨性连接，骨痂局部的生物力学性能也基本恢复.［6，7］.而在骨折愈合的不同时期，骨痂局部的形状、截面积、均匀性等均发生着变化［8］，因此，骨痂局部弹性模量