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小牛椎体骨质疏松模型的快速建立.doc

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小牛椎体骨质疏松模型的快速建立【摘要】 目的: 利用乙二胺四乙酸二钠 (EDTANa2)脱钙法快速建立牛椎体骨质疏松模型. 方法: 4具新鲜小牛脊柱 ,每具选取第6~13节椎体,共 32个椎体,采用随机区组设计方法,分成Ⅰ~Ⅷ共8个区组;采用 4种处理方法: A 处理组(EDTA Na2脱钙3 wk),B 处理组(EDTANa2脱钙2 wk),C 处理组(不使用 EDTANa2脱钙),D 处理组(EDTA Na2脱钙4 wk). 分别检测各组椎体骨密度(BMD)后,拧入相同规格的通用性脊柱内固定系统 (UPASS)椎弓根螺钉,测试其最大轴向拔出力(Fmax)及能量吸收值,同时各组取少量松质骨制成组织切片. 结果: A,B,D 处理组的 BMD 均值,Fmax 均值及能量吸收值均值都低于 C 处理组(P0.05). 切片显示 A,D 处理组骨小梁较 C 组骨小梁变细、数量轻度减少,间距增宽,骨髓腔扩大. 结论: 应用 EDTANa2对牛椎体进行脱钙,可在较短的时间内建立用于生物力学研究的牛椎体骨质疏松模型.【关键词】 骨质疏松;疾病模型,动物; 生物力学;EDTA Na2;骨密度0引言由于骨质疏松造成的椎弓根螺钉松动、拔出的情况在临床工作中很常见,给脊柱外科手术带来了极大困难[1]. 如何提高椎弓根螺钉在骨质疏松患者的固定强度已成为国内外研究的热点. 本实验利用乙二胺四乙酸二钠(EDTA Na2)对新鲜小牛椎体进行脱钙处理,以期为相关研究建立一种简便、快捷的实验模型.1材料和方法1.1材料新鲜小牛脊柱4具,每具选取第6~13椎体,8节共32个椎体,X 线和骨密度检查均无明显的骨质疏松、先天性畸形、骨折和肿瘤等病变;去除软组织,分解为单个椎体并保持每个椎体的完整性. EDTA Na2,NaOH(天津市化学试剂三厂);椎弓根螺钉采用通用性脊柱内固定系统(universal poly axial spinal system, UPASS)钉(6.5 mm×40 mm)(山东威高骨科材料有限公司);双能 X 线吸收骨密度(bone mineral density, BMD)仪(美国 Lunar Corp 公司);拉伸试验机(AGSJ, 日本岛津公司 );leicaLA 全自动研究显微镜( 德国莱卡公司 ).1.2方法1.2.1实验分组采用随机区组的设计方法. 4具新鲜小牛脊柱,每具选取第6~13节椎体共8节椎体,采用随机区组设计方法分成Ⅰ~Ⅷ共8个区组;根据随机原则 ,分配至4个处理组:A 处理组(EDTA Na2脱钙3 wk),B 处理组(EDTA Na2脱钙2 wk),C 处理组(不使用 EDTANa2脱钙),D 处理组 (EDTANa2脱钙4 wk).1.2.2标本脱钙处理所有椎体均用标准4.0 mm 丝攻预制双侧椎弓根钉道 ,然后浸入40 g/L甲醛固定6 h,再取出清水冲洗、浸泡12 h. C 处理组不用 EDTANa2脱钙处理;A,B,D 处理组用0.595 mol/L 的 EDTANa2脱钙液2400 mL(加入 NaOH 约0.713 mol/L 以调整 pH 值为7.0),分别浸泡2,3和4 wk. 每日2次用 20 mL 注射器将浸泡椎体的0.595 mol/L EDTANa2脱钙液向每个椎弓根钉道内注射,每周更换1次脱钙液(脱钙液的浓度和量均不变).1.2.3标本检测分别于2,3 和4 wk 后从脱钙液中取出 A,B,D 处理组,使用双能 X 线吸收BMD 仪分别检测每个椎体的 BMD;随后在每个椎体双侧拧入 UPASS 椎弓根螺钉,用超硬石膏垂直包埋于特制钢制容器中,采用日本岛津 AGSJ 系列拉伸试验机,以5 mm/min 的速度轴向牵拉,直至螺钉被拉出,记录最大轴向拔出力(Fmax)及能量吸收值.1.2.4组织切片观察 A,B,C,D 各组中分别取钉道周壁松质骨制作组织切片,leica LA 显微镜下观察.统计学处理: 采用 SPSS13.0 统计软件分析. 不同处理组 BMD 均值、Fmax 均值及能量吸收值均值均采用随机区组的方差分析及 Dunnettt 检验进行比较,BMD 与 Fmax 作Pearson 相关分析, Microsoft Office Excel 2003软件制图表 . P0.05).表1各不同处理组的骨密度(BMD)、最大轴向拔出力 (Fmax)和能量吸收值(略)bP0.01 vs C.2.2脱钙时间对 BMD 和 Fmax 的影响脱钙的时间越长,BMD 越低(图1);脱钙的时间越长,椎弓根螺钉的 Fmax 也越小(图2).图1骨密度 时间变化(略)图2最大轴向拔出力 时间变化 (略)2.3BMD 和 Fmax 的相关性分析将 BMD 与
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