论文部分内容阅读
骨质疏松是一种严重威胁人类身体健康的骨代谢疾病,随着现在生活质量的提高人类寿命的延长,骨质疏松患者在逐年增多,尤其是老年骨质疏松患者。由于骨质疏松症最主要特征是引起骨折,对身体造成极大危害,所以对骨质疏松患者骨骼生物力学性质的实验研究显得尤为重要。本文以小鼠为实验对象,对其进行骨质疏松造模,研究其骨质疏松小鼠的骨生物力学性质。实验将小鼠分为正常组、患病模型组和药物治疗组,分别测量三组实验小鼠血清生化指标的含量变化、骨密度(BMD)值以及弹性模量的值并分析其骨骼生物力学特性。使用CT扫描仪对小鼠股骨进行断层扫描,利用MIMICS软件建立小鼠股骨三维有限元模型,并用ANSYS有限元分析软件进行模拟,分析在特定载荷下小鼠股骨的力学性能。动物实验过程中,对饲养4周达性成熟的雄性NIH小鼠进行药物诱导,建立骨质疏松模型,并在饲养过程中对药物治疗组小鼠用抗骨质疏松药物MIC治疗。每周测量小鼠血清中葡萄糖、总胆固醇和甘油三酯的含量变化,发现三种指标在未经治疗的骨质疏松小鼠中含量偏高,而经过治疗的骨质疏松小鼠血清中三种指标含量均逐渐降低至接近正常值。对小鼠股骨生物力学特性的测量分析中,患骨质疏松小鼠的BMD和弹性模量值均低于正常小鼠,而经药物治疗小鼠的BMD和弹性模量值虽然仍低于正常值,但明显高于未经药物治疗的小鼠,所以药物对骨质疏松小鼠起到了一定的治疗作用。在用ANSYS对小鼠股骨骨强度有限元模拟分析过程中,对股骨头处施加小鼠体重四分之一的载荷,对肌肉韧带连接处施加八分之一体重的载荷。经计算发现,患骨质疏松小鼠股骨的强度安全因子远远低于正常小鼠和经药物治疗的小鼠,而其在相同载荷下的应变则明显大于正常小鼠和经药物治疗的小鼠,存在极大发生骨折的危险。本文用NIH小鼠为骨质疏松动物模型,能够与临床接近,是研究人类骨质疏松症病理及病因的有效实验模型。通过对骨质疏松小鼠股骨生物力学性质的测量和研究,可以为人类骨质疏松症的预防和治疗提供理论基础和实验依据,推进临床治疗骨质疏松症的进程。