骨性关节炎软骨下骨力学性能变化的有限元分析及磷酸盐干预效应.pdfVIP

·550 ·基础研究· 骨性关节炎软骨下骨力学性能变化的 有限元分析及磷酸盐干预效应 陈海南董启榕姜伟杨侃 【摘要】 目的观察膝关节不稳早期软骨下骨力学性能的改变及二磷酸盐的干预作用，以探 讨骨性关节炎(osteoarthritis，OA)早期软骨下骨力学性能的改变在疾病发生发展中的作用。方 法健康雄性新西兰大白兔60只，按随机数字表法分成模型组(24只)、二磷酸盐组(24只)、对照 组(12只)。采用兔关节不稳模型(切断前交叉韧带)右膝造模。二磷酸盐组每天皮下注射二磷酸 盐(利塞磷酸钠)0．01mg／kg，模型组和对照组给予等体积的等渗盐水皮下注射。分别于术后4， 12周空气栓塞处死动物，其中模型组12只，二磷酸盐组12只，对照组6只。分别切取保留关节面 上下各2cm骨的手术侧膝关节，进行大体评分。后行Micro—CT检查，得到二维图像文件，导入 结果造模后4周，模型组、二磷 Mimics软件中进行拟合，并导入到Ansys中进行有限元处理。 volume 酸盐组、对照组骨体积分数(bone fraction，BVF)、弹性模量(elasticmodulus，EM)、反应力 (reactionforce，RF)、平均VonMises应力参数均下降，模型组较二磷酸盐组、对照组低(P0．01)； mineral 二磷酸盐组与对照组比较也下降，但差异无统计学意义。模型组骨密度(bone density， BMD)较二磷酸盐组及对照组明显降低(P0．01)；而二磷酸盐组与对照组比较差异无统计学意 义。12周时模型组BVF、BMD明显增加，EM、RF、VonMises应力较对照组和二磷酸盐组低(P 0．01)；二磷酸盐组亦较对照组低，但差异无统计学意义。模型组12周与4周各参数比较，BVF、 BMD、EM、RF、Von Mises应力均升高(P0．01)。结论膝关节不稳早期软骨下骨发生力学性 能改变，早期弹性模量明显降低，后期升高。表明关节不稳早期软骨下骨力学性能的改变可能和 异常应力引起的骨吸收有关，而二磷酸盐可通过抗骨吸收明显提高软骨下骨的弹性模量。 【关键词】骨关节炎；生物力学；有限元分析 Finiteelement ofbiomechanicalvariationofsubchondralboneinosteoarthritisandeffect analysis of CHEN therapy Hai—lzaa+，DONG Wei，YANGKan．+Department diphosphonate Qi—rong，JIANG tOSoochow of Affiliated 215004，China Orthopedics，SecondHospital University，Suzhou author：DONG Corresponding Qi—tong．Email：dqr@szgk．net Toobservethebiomechanicalofsubchondralboneinthe 【Abstract】0bjective changes early as therole ofknee andeffectof SO to ofthe stage jointinstability diphosphonatetherapy investigate early ofsubchondralintheonsetand