研究課題：如何研究壓力對(duì)青少年骨骼生長(zhǎng)的影響

研究背景：機(jī)械負(fù)荷與正常骨骼生長(zhǎng)和發(fā)育有關(guān)，超出生理范圍或不對(duì)稱分布的機(jī)械負(fù)荷會(huì)促使骨骼的發(fā)育畸形，如青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸、Scheuermann"s青少年脊柱圓背畸形(休門氏病)、脛內(nèi)翻 Blount Disease(Blount病)等。 這些進(jìn)行性肌肉骨骼病變會(huì)在青春期的快速生長(zhǎng)期間惡化。

研究思路：根據(jù)Hueter-Volkmann定律，機(jī)械負(fù)荷調(diào)節(jié)骨生長(zhǎng)速率。該定律指出，增加壓縮會(huì)降低骨骼生長(zhǎng)速度，而壓縮減少會(huì)增加骨骼生長(zhǎng)速度。因此，如果應(yīng)用適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)機(jī)械載荷，機(jī)械生長(zhǎng)調(diào)節(jié)可用于糾正或至少停止這些畸形。可研究動(dòng)態(tài)壓縮參數(shù)，如壓縮幅度、頻率、時(shí)間等對(duì)骨生長(zhǎng)速率和生長(zhǎng)板組織形態(tài)學(xué)的影響。

研究方法：

1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和參數(shù)設(shè)定：出生21日，處于快速生長(zhǎng)期的大鼠；根據(jù)人體實(shí)際情況選取幅度、頻率和時(shí)間；

2 微加載系統(tǒng)：Biomomentum微力加載系統(tǒng)

3 手術(shù)和實(shí)驗(yàn)程序：在手術(shù)期間麻醉大鼠，皮下注射鎮(zhèn)痛藥以減少疼痛和感染。用酒精和10％聚維酮碘外用溶液（Proviodine）對(duì)尾巴進(jìn)行消毒后，使用熒光鏡定位手術(shù)。

4每日調(diào)整和鈣黃綠素注射

手術(shù)后立即開始裝載。 在異氟烷下，每天在同一時(shí)間調(diào)節(jié)加載裝置10分鐘，以補(bǔ)償縱向生長(zhǎng)。 根據(jù)校準(zhǔn)曲線改變電壓值。 給大鼠隨意給予標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)物食物并保持人工12小時(shí)光照周期。 在前5天和2天腹膜內(nèi)注射熒光標(biāo)記物鈣黃綠素（15mg / kg）用于生長(zhǎng)測(cè)量。

5組織收集和處理

在CO 2窒息后，取出三個(gè)尾椎并在福爾馬林溶液中固定48小時(shí)。它們?cè)诖既芤褐忻撍⒃诙妆街羞M(jìn)行分離。在過(guò)濾后，將它們包埋在甲基丙烯酸甲酯（MMA）中。完成聚合后以6mm切片。在顯微鏡下觀察切片并測(cè)量。

6生長(zhǎng)速率和組織形態(tài)學(xué)參數(shù)

生長(zhǎng)速率計(jì)算為兩個(gè)鈣黃綠素標(biāo)記之間的距離除以注射之間的時(shí)間間隔（3天）。組織形態(tài)度量參數(shù)包括總生長(zhǎng)板高度，三個(gè)區(qū)域的高度，肥大細(xì)胞高度和每列的增殖細(xì)胞數(shù)。

7 統(tǒng)計(jì)分析：?jiǎn)我蛩胤讲罘治觯ˋNOVA），確定了每個(gè)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)組中每個(gè)參數(shù)的平均值之間的差異。

參考文獻(xiàn)：

In Vivo Dynamic Loading Reduces Bone Growth Without Histomorphometric Changes of the Growth Plate

Anne-Laure Me′nard, Guy Grimard,etc

JOURNAL OF ORTHOPAEDIC RESEARCH SEPTEMBER 2014