股骨头负重区松质骨的压缩力学特性

本文对19具新鲜青年(30左右)尸体股骨负重区的松质骨进行了压缩测试,测算并提供了一组松质骨弹性模量,极限应力,应变,屈服载荷及能量吸收值。试验表明松质骨力学性能主要缓解外力冲击加压。     

去卵巢大鼠腰椎骨微结构变化的动态观察

目的:动态观察去卵巢大鼠腰椎骨微结构的变化。方法:将90只3月龄雌性SD大鼠按体重进行分层随机抽样分组,分为基础组(10只)、假手术组(40只)和去卵巢组(40只)。手术前(0周)处死基础组大鼠,手术后3、6、12、24周时,分批处死假手术和去卵巢组大鼠各8-10只。从每组随机取6只大鼠的第5腰椎行micro-CT扫描及三维结构重建,选取椎体1 mm处,2.0 mm×3.5mm,厚0.9 mm的骨组织为感兴趣区域(interesting area),进行骨形态计量学分析。结果:与同一时间点假手术组大鼠比较,去卵巢3周时,第5腰椎体积骨密度(v BMD)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁间隙(Tb.Sp)和结构模型指数(SMI)均无显著变化;去卵巢6周时,Tb.Th显著下降(P0.05),而其他指标均无显著变化;从去卵巢12周到24周时,不仅Tb.Th显著下降(P0.05),而且v BMD、BV/TV和Tb.N也显著下降(P0.05),同时Tb.Sp和SMI显著增加(P0.05)。结论:3月龄大鼠在去卵巢后的6周时骨小梁厚度变薄,12周以后,体积骨密度和骨体积分数下降,骨小梁数目减少。     

人体颈椎松质骨显微结构和力学性能的区域性差异研究

目的:探讨人体脊柱松质骨骨骼显微结构和力学性能的区域性差异,为松质骨三维结构采样部位的选取提供参考。方法:显微CT扫描6块颈6椎体标本获得三维图像,依据椎体内解剖位置的不同,将松质骨划分为6个位置组:外侧、内侧、腹侧、背侧、头侧和尾侧。利用显微结构参数骨体积分数(Bone volume to tissue volume,BV/TV)、骨表面积和骨体积的比值(Bone surface to bone volume,BS/BV)、骨小梁数量(Trabecular number,Tb.N)、骨小梁厚度(Trabecular thickness,Tb.Th)、骨小梁分离度(Trabecular separation,Tb.Sp)和个体化骨小梁分割方法(Individual trabeculae segmentation,ITS)分析6个位置组内松质骨显微结构,并利用有限元分析,获得6个位置组内松质骨的力学性能参数表观弹性模量和表观剪切模量。分别两两对比外侧和内侧,腹侧和背侧,头侧和尾侧松质骨的显微结构参数(BV/TV、BS/BV、Tb.N、Tb.Th、Tb.Sp和个体化骨小梁分割得到的参数)和力学性能参数(表观弹性模量和表观剪切模量)。结果:头侧和尾侧的主要显微结构参数BV/TV、Tb.Th、Tb.N等和表观弹性模量均存在显著差异(P0.05)。腹侧和背侧、内侧和外侧的主要显微结构参数BV/TV、Tb.Th、Tb.N等无显著差异。外侧和内侧的表观弹性模量在非主方向即内外方向和腹背放上上存在显著差异(P0.05),在主方向即头尾上无显著差异。结论:在实验中采集椎体松质骨样本以及临床上利用高分辨率CT分析椎体松质骨结构时,感兴趣区域要同时涵盖头侧和尾侧。