目的 本研究旨在通过基于CT定量有限元分析(finite element analysis,FEA)来确定椎体强度与椎体骨折(vertebral fracture,VF)、骨密度(bone mineral density,BMD)之间的关系,以期为临床诊治提供参考.方法 回顾性分析本院于2020年1月至2020年12月期间收治的26例椎体骨折患者和62例匹配的对照组.腰椎CT扫描评估椎体压缩强度、积分vBMD、骨小梁vBMD、基于CT的BMC和基于CT的aBMD.结果 调整年龄、BMI和椎体骨折状态后,基线时脊柱强度较低与新发或恶化的椎体骨折风险增加相关(OR=5.2,95％CI:1.3-19.8).ROC曲线下面积显示,椎体强度比基于CT的aBMD更好地预测椎体骨折的发生(AUC=0.804比0.715,P=0.05),但不如积分vBMD(AUC=0.815)或基于CT的BMC(AUC=0.794).此外,脆性骨强度阈值在识别椎体骨折方面倾向于比骨密度分类的骨质疏松症有更好的敏感性(0.46 vs.0.23,P=0.09).结论 椎体强度测量与椎体骨折事件之间存在关联,基于CT的有限元分析估计的骨强度提供了同等或更好的预测椎体骨折事件的能力,基于CT的有限元分析估计椎体强度对于识别脊柱骨折的高危患者是有用的.

目的通过与并行采集(parallel imaging,PI)对比,探讨人工智能辅助压缩感知(artificial intelligence-assisted compressed sensing,ACS)技术对肩关节MRI扫描时间和图像质量的影响,并优化扫描方案.材料与方法前瞻性纳入2023年11月至2024年2月在我院行肩关节MRI检查的70例患者,扫描序列采用快速自旋回波序列包括斜冠状位T1加权成像(oblique coronal T1-weighted,OCor T1WI)、斜冠状位T2加权频率选择脂肪抑制成像(oblique coronal T2-weighted with fat saturation,OCor T2WI-fs)、斜矢状位质子密度(proton density,PD)加权频率选择脂肪抑制成像(oblique sagittal PD-weighted with fat saturation,OSag PDWI-fs)、横断面PD加权频率选择脂肪抑制成像(transverse PD-weighted with fat saturation,Tra PDWI-fs),分别采用ACS和PI两种加速采集技术.比较两种技术的扫描时间.测量冈上肌肌腹和肱骨头的信号强度及背景标准差,并计算信噪比(signal-to-noise ratio,SNR).采用李克特量表对图像质量进行评分.结果相较于PI,采用ACS缩短了33.5％的扫描时间.采用ACS采集的图像伪影更少,骨骼肌肉的噪声更小,在图像质量主观评分上均高于采用PI的图像,差异均有统计学意义(P均<0.05).OCor T1WI、OCor T2WI-fs和Tra PDWI-fs序列中采用ACS的图像在冈上肌和肱骨头的SNR均高于采用PI的图像,差异均有统计学意义(P均<0.001).OSag PDWI-fs序列中图像冈上肌的SNR采用ACS与PI差异无统计学意义(P>0.05),图像肱骨头的SNR采用ACS采集的图像高于PI的图像,差异有统计学意义(P均<0.001).结论与传统的PI相比,采用ACS在肩关节MRI中可实现更高效且稳定的快速成像方案,提高图像质量,缩短扫描时间,提高患者耐受程度,具有较好的临床应用价值.

目的:通过对比研究3D打印纳米β-磷酸三钙（β-TCP）支架动物体内缓释效果。方法:采用光固化3D打印结合挤压堆叠高温烧结技术打印纳米β-TCP支架，并使用扫描电镜，X射线衍射，生物力学方法检测支架性能，植入大鼠皮下检测其药物释放效果，并与对照组硫酸钙支架进行对比。结果:3D打印纳米β-TCP支架内孔径约400 μm左右，其XRD在30处最高峰，支架抗压强度检测在保持支架良好形态不变的情况下，最大承受力约为170 N，所承受的压缩强度约为5 MPa，其载万古霉素缓释时间可长达56 d以上，缓释浓度高于对照组。结论:3D打印纳米β-TCP支架负载万古霉素缓释效果较医用硫酸钙颗粒更好，同时具有较好的力学强度和一致的孔隙率。

目的:构建丝素蛋白（SF）、细菌纤维素（BCNR）、羟基磷灰石（HAp）复合骨再生支架并评价其促成骨活性的价值。方法:将HAp颗粒、BCNR和骨形态发生蛋白2（BMP2）依次加入SF水溶液中，搅拌均匀后倒入不同大小的模具，-25 ℃下处理24 h，冷冻成型，通过冻干机将复合支架冻干。将SF与BCNR不同质量比的复合支架设置为A组（2∶1）、B组（4∶1）、C组（6∶1），将未加入BMP2的无活性复合支架设置为D组。扫描电镜检测支架的表面形貌和孔隙结构；压汞仪检测支架的孔隙率；万能材料试验机压缩支架，获得应力-应变曲线，分析支架的压缩强度和杨氏模量。将永生化小鼠胚胎成纤维细胞（iMEF）接种到A组、B组、C组及D组复合支架上。细胞接种4、8 d后，细胞活/死染色检测各组活细胞和死细胞比例；细胞计数试剂盒8（CCK-8）实验检测各组细胞的增殖活性；碱性磷酸酶（ALP）染色检测各组染色阳性细胞；ALP活性检测观察各组细胞的ALP活性。选取15只雌性SD大鼠，构建大鼠肌袋异位成骨模型，植入不同SF与BCNR质量比的复合支架及未加入BMP2的无活性复合支架，分别为A′组（2∶1）、B′组（4∶1）、C′组（6∶1）和D′组，另设假手术组，每组3只。假手术组在切开皮肤、钝性分离股四头肌肌肉，于肌肉中形成肌袋后，仅缝合肌袋及皮肤，不植入支架，其他四组在肌袋内植入对应的支架，并缝合肌袋及皮肤。术后2、4周行X线片检查，观察各组骨形成情况。术后4周，收集植入的支架与组织复合物，进行病理组织切片、HE染色和Masson 染色，观察各组成骨情况。另对组织切片进行免疫组化染色，观察各组成骨标志物Ⅰ型胶原蛋白（COL1）和骨桥蛋白（OPN）的表达情况。结果:扫描电镜显示，相较于A组和C组，B组片层结构和微孔结构更加规则、均匀；孔隙率分析结果表明，B组和C组孔隙率分别为（89.752±1.866）%和（84.257±1.013）%，均高于A组的（81.171±1.268）%（ P<0.05或0.01），而C组孔隙率低于B组（ P<0.01）。力学性能检测结果显示，B组和C组压缩强度分别为（0.373±0.009）MPa和（0.403±0.017）MPa，均高于A组的（0.044±0.003）MPa（ P<0.01），B组和C组杨氏模量分别为（7.413±0.094）MPa和（9.515±0.615）MPa，均高于A组的（1.881±0.036）MPa（ P<0.01），而C组压缩强度和杨氏模量均高于B组（ P<0.05或0.01）。细胞活/死染色结果显示，细胞接种4 d后，B组死细胞明显少于A组、C组和D组；细胞接种8 d后，B组活细胞最多，死细胞最少。CCK-8实验结果显示，细胞接种4 d后，A组和B组细胞增殖活性分别为0.474±0.009和0.545±0.018，均高于D组的0.394±0.016（ P<0.01），C组细胞增殖活性为0.419±0.005，与D组差异无统计学意义（ P>0.05），而A组和C组细胞增殖活性均低于B组（ P<0.01）；细胞接种8 d后，B组细胞增殖活性为1.290±0.021，高于D组的1.047±0.011（ P<0.01），C组细胞增殖活性为0.794±0.032，低于D组（ P<0.01），A组细胞增殖活性为1.086±0.020，与D组差异无统计学意义（ P>0.05），而A组和C组细胞增殖活性均低于B组（ P<0.01）。ALP染色结果显示，细胞接种4、8 d后，相较于D组，A组、B组和C组有更多的阳性细胞，B组阳性细胞多于A组和C组。ALP活性检测结果显示，细胞接种4 d后，A组、B组和C组细胞ALP活性分别为1.399±0.071、1.934±0.011、1.565±0.034，均高于D组的0.082±0.003（ P<0.01），而A组和C组细胞ALP活性均低于B组（ P<0.01）；细胞接种8 d后，A组、B组和C组细胞ALP活性分别为2.602±0.055、3.216±0.092、2.145±0.170，均高于D组的0.101±0.001（ P<0.01），而A组和C组细胞ALP活性均低于B组（ P<0.01）。X线片检查结果显示，术后2周，假手术组、D′组、A′组和C′组均无明显骨形成，而B′组有明显骨形成；术后4周，A′组、B′组和C′组均有明显骨形成，B′组骨形成明显多于其他两组，而假手术组和D′组均无明显骨形成。HE染色和Masson染色结果显示，术后4周，B′组形成大量均匀分布的新生骨组织，而A′组和C′组只在局部有少量新生骨组织，D′组仅有部分组织长入，且无明显新生骨组织，B′组形成的新生骨组织的成熟度比A′组和C′组更高。免疫组化染色结果显示，B′组COL1和OPN阳性染色均较A′组和C′组更多。COL1和OPN表达强度分析结果显示，A′组、B′组和C′组COL1表达强度分别为2.822±0.384、22.810±2.435、12.480±0.912，OPN表达强度分别为1.545±0.081、5.374±0.121、2.246±0.116，B′组和C′组COL1、OPN表达强度均高于A′组（ P<0.01），而C′组COL1和OPN表达强度均低于B′组（ P<0.01）。 结论:基于SF、BCNR和HAp成功构建复合骨再生支架，其中SF和BCNR质量比为4∶1的复合支架具有均匀孔隙结构、高孔隙率、良好的力学性能和生物相容性、优异的体外促成骨性能，还具有优异的骨诱导性和骨传导性。

目的:探讨磷酸钙骨水泥（CPC）支架负载大黄素（EMO）对成骨细胞成骨活性的影响。方法:首先制备骨水泥支架，将EMO粉末与CPC粉末（1∶9）均匀混合，加入柠檬酸搅拌后，注入聚四氟乙烯模具（EMO-CPC组）；将0.36 g CPC粉末加入柠檬酸搅拌后，注入聚四氟乙烯模具（CPC组）。比较两组大体形貌、凝结时间（初凝时间和终凝时间）、可注射率及压缩强度。提取原代成骨细胞，并与两组支架共培养，通过扫描电镜观察两组共培养3 d后的表征；通过细胞活性与毒性检测试剂盒行活/死细胞染色和3-（4，5-二甲基噻唑-2）-2，5-二苯基四氮唑溴（MTT）比色法检测两组细胞存活率、毒性及增殖活力，并对两组支架行骨桥蛋白（OPN）免疫荧光染色，于倒置荧光显微镜下观察OPN蛋白荧光表达情况；共培养7 d后，通过四唑硝基蓝/5-溴-4-氯-3-吲哚基-磷酸盐（NBT/BCIP）染色法行碱性磷酸酶（ALP）染色，观察两组成骨活性；共培养14 d后，采用茜素红染色法检测两组成骨活性。结果:两组支架扫描电镜下均呈现相对光滑平整的形貌结构。EMO-CPC组初凝时间、终凝时间、可注射率及压缩强度与CPC组比较，差异无统计学意义（ P > 0.05）。扫描电镜显示，共培养3 d后成骨细胞集簇黏附于EMO-CPC支架表面，形态良好；EMO-CPC组细胞存活率达（98.2 ± 0.1）%，CPC组为（90.2 ± 0.1）%（ P < 0.05）；EMO-CPC组细胞增殖活力较CPC组更强（ P < 0.05）。OPN特异性染色显示，EMO-CPC组OPN蛋白荧光表达更强；共培养7 d后，EMO-CPC组ALP表达高于CPC组。共培养14 d后，EMO-CPC组茜素红染色强度更为显著，成骨活性更强。 结论:EMO-CPC支架较CPC支架具有更好的生物相容性、细胞增殖能力及成骨活性，为成骨细胞的生长提供了适宜的环境。

目的:探讨不同性别、不同层次肋软骨在生物力学性能上的差异，为临床上使用肋软骨提供参考。方法:根据入选标准从四川省人民医院整形外科住院部和门诊部收集2018年6月至2019年12月，需通过采取肋软骨进行耳廓再造，或需利用肋软骨进行支撑治疗的患者。将软骨支架雕刻后剩余的第7肋软骨中央层和边缘层制成不同规格的软骨块，分别进行拉伸强度试验、压缩试验(包括蠕变试验和应力松弛试验)。计数资料以例数进行描述，统计推断组间差异用Fisher精确检验；计量资料采用均值±标准差表示，组间比较用 t检验分析，以 P<0.05为差异有统计学意义。 结果:共收集28例患者，其中男性16例，年龄12～24岁，女性12例，年龄12～18岁。共制作方形软骨块112块、长方形软骨块56块。拉伸强度试验中，男性肋软骨中央层拉伸断裂率为87.5%(14/16),边缘层为0，两者比较差异有统计学意义( P<0.001)；女性肋软骨中央层拉伸断裂率为83.3%(10/12)，边缘层为0，两者比较差异有统计学意义( P<0.001)。蠕变试验中，男性肋软骨中央层与边缘层在0.5 min至2 min之间的蠕变量差异无统计学意义( t＝-1.439、 P＝0.171)，女性中央层与边缘层比较差异亦无统计学意义( t＝-0.731、 P＝0.480)。应力松弛试验中，男性肋软骨中央层应力松弛量与边缘层比较，差异无统计学意义( t＝-2.053、 P＝0.058)；女性肋软骨中央层应力松弛量为(0.006±0.003)%，边缘层为(0.011±0.004)%，显著高于中央层，差异有统计学意义( t＝-3.342、 P＝0.007)。 结论:少年及青年群体中男性和女性肋软骨中央层在抗拉伸强度上较边缘层差，且其中的钙化点明显减弱了肋软骨的抗拉伸能力，临床上应针对不同部位及用途，根据软骨的钙化情况选择合适的层次。

目的:比较不同入路经皮椎体后凸成形术（PKP）对伤椎复位效果及恢复其力学性能的差异。方法:选择成年男性防腐脊柱标本的T 7至L 4节段，将单体椎体标本随机分为单侧弯角入路组（A组）、单侧经椎弓根入路组（B组）、单侧斜行入路组（C组）、双侧经椎弓根入路组（D组）（ n=10）。测量椎体前、后缘高度，测算并比较椎体容积。在生物力学机上建立骨质疏松性椎体压缩骨折（OVCF）模型后测量椎体前、后缘高度，并分别对4组标本完成不同入路PKP。对椎体进行Micro-CT检查，测量术后椎体前、后缘高度。记录椎体原始强度、原始刚度，造模后刚度，术后强度，术后穿刺侧、对侧及总体刚度。比较各组在椎体内骨水泥灌注量，前、后缘高度恢复，强度、刚度变化的差异。 结果:4组椎体容积比较差异无统计学意义（ P>0.05）；D组骨水泥灌注量显著多于其他3组，差异均有统计学意义（ P<0.05）。椎体前、后缘高度恢复、原始强度、原始刚度、造模后刚度、术后总体刚度4组间比较差异均无统计学意义（ P>0.05）；4组术后强度与原始强度比较差异均无统计学意义（ P>0.05）；4组术后穿刺侧刚度及A、D组对侧刚度均显著高于造模后，差异均有统计学意义（ P<0.05），而B、C组术后对侧刚度与造模后比较差异均无统计学意义（ P>0.05）。 结论:单侧弯角入路、单侧经椎弓根入路、单侧斜行入路、双侧经椎弓根入路PKP治疗OVCF能有效地恢复伤椎高度、强度及总体刚度，单侧弯角入路、双侧经椎弓根入路能均衡地恢复伤椎双侧刚度。

随着人口老龄化的进展，骨质疏松症已经成为全社会的公共健康问题。骨质疏松性椎体压缩骨折（osteoporotic vertebral compression fracture, OVCF）是由于骨质疏松导致椎体骨密度和骨质量下降，骨强度降低，脊柱受轻微外力即发生的骨折，是骨质疏松最常见的并发症。OVCF患者由于疼痛、卧床导致骨量进一步丢失，有较高的概率发生骨折不愈合或脊柱再骨折。同时，椎体骨折导致了脊柱后凸畸形，进一步影响患者心肺功能和胃肠功能，严重影响患者的生活质量。针对这一问题，我们经过长期的基础研究和临床探索，逐步形成了针对OVCF诊断治疗的系列规范 [1]。随着新的理念和循证医学证据的出现，OVCF的诊疗方式也在不断革新和优化。本文在医学证据的基础上，结合我们的临床经验，对OVCF微创诊治中的热点问题进行思考和探讨。

目的:探索一种操作简单、实用性强的体内构建大尺寸骨组织的方法。方法:采用大鼠双侧股骨及胫骨原代培养骨髓间充质干细胞（BMSCs），应用流式细胞仪鉴定BMSCs表面标志物、倒置显微镜观察细胞形态、Von Kossa矿化结节染色观察BMSCs成骨分化、油红O染色观察BMSCs的成脂分化情况。用CBD-BMP2（具有胶原结合区的BMP2）和微米级胶原丝结合构建分化微控单元，用大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）和Cultispher-s胶原微球构建细胞单元。分别用注射器把分化微控单元-细胞单元混合组（实验组）、细胞单元组（对照组1）、分化微控单元组（对照组2）注入到11只SD雄性大鼠背部皮肤下，3组大鼠养至30 d后处死，取出皮下培养出的仿生组织。电镜及显微（Micro）CT扫描观察仿生组织表面和内部结构，对仿生组织进行HE染色、碱性磷酸酶（ALP）染色来观察组织内细胞分布及成骨成分的染色表达。采用5-溴-4-氯-3-吲哚-磷酸盐（BCIP）/四唑淡蓝（NBT）ALP显色试剂盒对仿生组织进行碱性磷酸酶活性检测；能谱分析测定仿生组织的钙离子含量；压缩模量检测仿生组织的生物力学强度。结果:P3代BMSCs表面阳性抗原CD44和CD90表达比例分别为95.11%、96.18%；造血表面标志CD11b和CD45的比例分别为1.18%、1.82%。BMSCs呈梭形、融合成片、旋涡状。BMSCs成骨诱导后可见大量的黑色矿化结节形成；BMSCs成脂诱导后可见大量的圆形红色的脂滴形成。实验组培养出大小约为1.3 cm×2.1 cm×0.6 cm、质地较硬的骨样组织，对照组1组培养出大小为1.0 cm×1.0 cm×0.4 cm、质地软的组织，对照组2未培养出成形组织。电镜及Micro-CT可见实验组仿生组织的外表为高信号的骨性结构，内部也充满大范围的高信号的骨性结构；对照组1仿生组织则未发现高信号结构。HE染色显示实验组形成大量骨组织，对照组1则未形成骨组织。实验组较对照组1产生更多的ALP，且实验组ALP活性高于对照组1[（0.023±0.005）nmol·mg -1·min -1比（0.005±0.002）nmol·mg -1·min -1， P<0.05]。实验组钙离子含量为7.42%，对照组1为0.34%。实验组压缩模量高于对照组1[（2.62±1.41）MPa比（0.03±0.01）MPa， P<0.05]。 结论:利用细胞单元和分化调节单元在体内构建出大尺寸骨组织简单可行。细胞单元和分化微控单元具有可注射性，可以直接将其注入到骨折或者骨缺损处进行治疗，为组织工程走进临床试验提供了新思路。

目的:比较跟骨骨折采用螺钉空间编织固定和跟骨钢板固定的生物力学特性。方法:采用跟骨模型标本建立SandersⅢ型跟骨骨折模型：生理模型组，为正常跟骨模型；钢板组，为常规钢板固定骨折模型；金属螺钉组，为金属螺钉编织固定骨折模型；7枚和9枚可吸收螺钉空间编织组（可吸收7钉组和可吸收9钉组），为分别用7枚或9枚可吸收钉编织固定骨折模型。进行循环测试和力学压缩试验，记录载荷-位移曲线。复制金属螺钉空间编织及跟骨解剖钢板系统材料属性，建立有限元骨折模型，逆向处理完成钢板螺钉组、编织螺钉组的跟骨内固定模型；模拟人体（70 kg）单足站立状态下的跟骨生物力学特性变化，以Von Mises等效应力云图、位移云图分析结构强度分布规律。结果:20~200 N载荷的循环测试中生理模型组、钢板组、金属螺钉组、可吸收7钉组、可吸收9钉组的模型间隙分别为（0.87±0.22）、（0.82±0.08）、（0.70±0.12）、（1.04±0.13）和（0.83±1.76）mm，模型间隙的差异有统计学意义（ F=3.16， P=0.037）；其中可吸收7钉组大于金属螺钉组，差异有统计学意义（ t=4.28， P=0.003）。五组变形量分别为（0.37±0.06）、（0.38±0.07）、（0.38±0.06）、（0.52±0.07）和（0.42±0.07）mm，差异有统计学意义（ F=4.39， P=0.010）；其中可吸收7钉组变形量大于生理模型组、钢板组及金属螺钉组（ t=3.69， P=0.006； t=3.25， P=0.012； t=3.51， P=0.008）。静力测试中压缩位移分别为（7.14±0.79）、（7.30±0.66）、（6.95±0.28）、（8.19±0.61）和（7.16±0.55）mm，差异有统计学意义（ F=3.28， P=0.032），其中可吸收7钉组位移大于金属螺钉组（ t=4.13， P=0.003）；刚度分别为（570.60±122.62）、（512.86±80.77）、（497.40±66.50）、（456.21±58.19）和（560.39±94.40）N/mm，差异无统计学意义（ F=1.44， P=0.258）。有限元分析结果示3 500 N轴向压力载荷下钢板螺钉组压缩最大位移为6.47 mm、刚度为540.96 N/mm、钢板和螺钉Von Mises等效应力峰值分别为450.31、353.15 MPa，编织螺钉组压缩最大位移为5.25 mm、刚度为666.67 N/mm、螺钉Von Mises等效应力峰值为396.20 MPa。 结论:与传统跟骨外侧钢板固定相比，空间编织固定可提供跟骨愈合所需的足够稳定生物力学，在结构性稳定性方面优越于钢板螺钉，更有助于提高跟骨骨折固定的疗效。