脉冲电磁场对卵巢切除大鼠骨生物力学性能的影响

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1、脉冲电磁场对卵巢切除大鼠骨生物力学性能的影响马瑛王延谊赵颖英兰州军区兰州总医院肛肠外科甘*兰州730000【】目的:研究不同强度脉冲电磁场(pulsedelectromagneticfields,PEMFs)对卵巢切除大鼠骨生物力学性能的影响。方法:60只10月龄雌性SD大鼠随机分为6组，除对照组外，其余均行双侧卵巢切除术。术后1周，将014mT组、016mT组、018mT组暴露于相应的PEMFs下，60min/d,90d；雌激素组行雌激素皮下注射。实验结束后观察大鼠骨生物力学相关的参数。结果:50Hz，016mT和018mT

2、的PEMFs可明显提高骨骼结构力学及材料力学性能;50Hz,014mT的PEMFs可能降低骨组织的强度。结论:016mT和018mT的PEMFs可明显改善去卵巢大鼠的生物力学状态，提高骨骼抗外力冲击的能力；选择合适的PEMFs参数对骨质疏松症的治疗異有重要意义。【关键词】脉冲电磁场；去势；骨微结构；生物力学【】R31801【】B【】1674-8999(2013)08-0220-01有研究表明，低强度脉冲电磁场(pulsedelectromagneticfields,PEMFs)具有提高骨密度和减缓骨量丢失的作用［1］，但由于电

3、磁干预过程中存在着“频率窗”、强度窗”和“时间窗”等作用特点［2］,出于对电磁场治疗骨质疏松安全性的考虑，建议确定治疗参数前应通过细胞水平、动物水平及临床试验三个层次的研究。为明确50Hz,014mT、016mT和018mT的PEMFs对骨质疏松症的治疗效果，笔者所在研宄小组前期分别开展了相应PEMFs对成骨细胞增殖与分化的影响［3］、对去势雌性大鼠不同部位骨密度及骨代谢等方面的研宄［4、5］，现将其对去势雌性大鼠骨生物力学性能影响的结果报道如下，以期为进一步开展临床试验提供依据。1材料与方法11主要仪器与试剂渎验所用脉冲电磁

4、场发生装置由兰州军区兰州总医院医学工程中心实验室研制，该装置采用三线圈系统，可提供比亥姆霍兹线圈更为均匀的磁场环境［6］。经中国人民解放军兰州军区医学计量测试研究站(军队法定计量检测机构，授权证书号：［WS］军计机证字第203号)测定，苏产生的磁场环境均匀、精确、稳定。报告编号：医计磁字ccqd-2008-01。万能材料试验机：AGS-10KNG；万分之一电子天平：MettlerToledo；雌二醇：Sigma,批号：E2758；戊巴比妥钠，北京通县育才精细化工厂，批号：950427；生理盐水：甘肃扶正药业科技股份有限公司，批

5、号：070502。12实验动物:60只10月龄雌性SD大鼠，体重(286±12)g,甘肃中医学院SPF动物实验中心提供，动物质量合格证号SCXK(甘)2004-0006-152。实验期间，大鼠按组分笼饲养于300×200×200的塑料笼内，每笼5只，笼盖采用通风透气的透明塑料隔板，定期清除笼内异物。标准大鼠饲料喂养，控制食量(20±l)g/d,可自由饮水、活动。13动物分组、造模与干预:采用随机数字法将实验动物随机分为对照组、去势组、014mT组、016mT组、018mT组和

6、雌激素组。除空白组行假手术外，其余均切除双侧卵巢以建立骨质疏松模型。术后1周开始干预：空白组和去势组分别置于不通电的骨质疏松治疗仪中，60min/d,90d；014mT组、016mT组和018mT组依次暴露于对应的PEMFs下，60min/d，90d;雌激素组以lμg/100g体重/d剂量行皮下注射。14标本制备与指标检测:90d后处死人鼠，取右侧股骨剥尽软组织后在万能材料试验机上进行三点弯曲试验，支点跨距18mm:加载速度2mm/min。将第3腰椎取下，小心剪去上下椎间盘、棘突等，用细砂纸打磨成上下平面平行且垂直于纵轴

7、的三棱柱，在万能材料试验机上进行压缩试验，加载速度lmm/min。分别自载荷-变形曲线和应力-变形曲线上获得结构力学参数和材料力学参数。15统计学方法:所有统计分析均采用SPSS130统计软件完成，结果以“均数±标准差”(χ±S)表示。首先用方差分析检验各组间差异是否有统计学意义，当差异存在统计学意义吋，再用多参数t-检验验证各均数间差异是否有统计学意义。以P<001为差异有统计学意义。2结果21股骨生物力学指标:如表1、2所示，与对照组相比，去势组股骨结构力学(最大载荷、最大位移和最大能量

8、吸收)和材料力学(最大应力、最大应变和弹性模量)均显著下降(P<001或P<001)；014mT组各指标下降程度比去势组更大，最大应力和弹性模量与去势组呈现显著性差异(P<001,P<001)；016mT组、018mT组和雌激素组的生物力学性能均较去势组显著改善(P<001)