第十一次全军航空航天医学学术会议暨第十次全国航空航天医学学术会议优秀论文摘要选编

摘要

尾吊大鼠股骨微观结构与骨强度相关性分析目的通过尾吊大鼠模拟失重效应动物实验,分析大鼠骨质流失后微观结构参数与骨强度的相关性,为失重环境下骨强度预测及骨折风险评估提供数据基础。方法选取24只成年雄性Wistar大鼠为实验对象,按体质量配对原则随机分为尾吊组和对照组（各12只）。将尾吊56 d和对照组大鼠麻醉处死,取出完整的股骨进行Micro-CT检测。扫描完成后进行三维图像重建,以股骨头和股骨颈处的松质骨组织为感兴趣区域（ROI）,分析骨组织微观结构参数：骨体积分数（BV/TV）、骨表面积体积比（BS/BV）、骨小梁数目（Tb.N）、骨小梁厚度（Tb.Th）、骨小梁间隙（Tb.Sp）。选取右侧股骨头进行弯曲实验,选取左侧股骨头进行压缩实验,测试样本在不同载荷作用下的力学性能。三点弯曲测试时,将股骨横跨于生物力学试验机上,以2 mm/min的速度下压股骨中段至断裂,记录极限载荷并分析弯曲强度;压缩测试时,将股骨下1/3段用甲基丙烯酸甲酯包埋,暴露出股骨头、股骨颈及大转子,加载方向与股骨干平行并作用在股骨颈处,加载速度为2 mm/min,直至股骨头破坏,记录极限载荷并分析压缩强度。应用SPSS 18.0软件计算松质骨微观结构参数与股骨弯曲强度、股骨颈压缩强度的相关系数。结果在三点弯曲加载模式下,尾吊组股骨头松质骨BS/BV、Tb.Th与骨强度的相关性为中等水平,BV/TV与骨强度的相关性为一般水平,Tb.N和Tb.Sp与骨强度相关性较差。对照组股骨头微观结构参数与骨强度的相关性均在中等以上水平。在压缩加载模式下,尾吊组股骨颈松质骨Tb.Th、BS/BV与骨强度的相关性良好,BV/TV与骨强度的相关性为中等水平,Tb.N和Tb.Sp与骨强度的相关性较差。对照组股骨颈微观结构参数与骨强度的相关性均较差。结论 56 d尾吊模拟失重不仅改变大鼠股骨松质骨的微观结构参数,而且使结构参数与骨强度的相关性发生改变。该研究成果揭示了模拟失重对股骨组织微观结构的影响,可为分析失重环境下人体骨折发生概率预测提供数据参考。