不同強(qiáng)度脈沖電磁場(chǎng)對(duì)大鼠骨質(zhì)疏松的影響論文

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1、不同強(qiáng)度脈沖電磁場(chǎng)對(duì)大鼠骨質(zhì)疏松的影響論文【摘要】目的：觀察不同強(qiáng)度脈沖電磁場(chǎng)(PEMFs)對(duì)去勢(shì)后大鼠骨質(zhì)疏松癥的影響.方法：30只雌性SD大鼠行雙側(cè)卵巢切除術(shù)建立骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型，隨機(jī)分為3組（n=10）：磁場(chǎng)組暴露于強(qiáng)度分別為4×10-4T，15×10-4T的PEMFs環(huán)境中(f=15Hz,τ=5ms)，暴磁時(shí)間為6h/d；對(duì)照組飼養(yǎng)于線圈中，但不暴磁.12agicfields，PEMFs）作為一種可施加于人體的外來(lái)物理因子，對(duì)其熱及非熱生物效應(yīng)的研究已成為國(guó)內(nèi)外生物工程學(xué)界的研究熱點(diǎn)［1-3］.PEMFs在骨科領(lǐng)域已用于治療假關(guān)節(jié)、骨不連或延遲愈合、新鮮骨

2、折、骨移植、骨關(guān)節(jié)炎等，近年來(lái)又被用來(lái)預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松癥［4-5］.本實(shí)驗(yàn)我們利用低強(qiáng)度PEMFs，通過(guò)建立骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型，探討PEMFs對(duì)骨質(zhì)疏松癥的影響，以期為骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防和治療提供新的思路和理論依據(jù).1材料和方法1.1材料1.1.1儀器骨質(zhì)疏松治療儀（GZY型）由第四軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系研制（專(zhuān)利號(hào)：ZL02224739.4），勻強(qiáng)場(chǎng)的輸出采用三個(gè)半徑均為R的線圈來(lái)實(shí)現(xiàn)（圖1）.圖1儀器輸出三線圈系統(tǒng)線圈串聯(lián)在一起，電流為I.其中，線圈1,3的匝數(shù)相同，均為N，線圈2的匝數(shù)為kN，k為比例系數(shù)；3個(gè)線圈間隔距離為a：據(jù)此，可以求出軸向OX的磁場(chǎng)B(

3、x).其中，B(2)(O),B(4)(O)分別表示B(x)的二階、四階導(dǎo)數(shù)在中心點(diǎn)O的值：B(x)=μ0NIR2〖〗2{［R2+(a+x)2］-3/2+［R2+(a-x)2］-3/2+k(R2+x2)-3/2}（1）B(2)(O)=3μ0NIR2〖〗2［2(4a2-R2)〖〗(R2+a2)7/2-k〖〗R5］（2）B(4)(O)=μ0NIR2〖〗2［1890a4〖〗(R2+a2)11/2-1260a2〖〗(R2+a2)9/2+90〖〗(R2+a2)7/2+45k〖〗R7］（3）合理選擇a和k的值，使得B(2)(O),B(4)(O)均為零，即：聯(lián)立公式（2）,（3）

4、求解方程，得：a=0.7601R;k=0.5315;儀器三個(gè)輸出線圈半徑均為R=400mm，間距a=0.7601R≈300mm，線圈匝數(shù)N=500（2號(hào)線圈匝數(shù)=0.5315N≈266）,均采用0.8mm漆包線繞制.1.1.2動(dòng)物分組與處理30只3月齡SD雌性大鼠，體質(zhì)量（225±15）g，第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供.動(dòng)物隨機(jī)等分為三組（n=10）：兩個(gè)磁場(chǎng)組和一個(gè)對(duì)照組.三組大鼠均采用下腹部切口、行雙側(cè)卵巢切除術(shù)，動(dòng)物分籠飼養(yǎng)（環(huán)境溫度17～25℃，濕度40%～50%）［6］.兩個(gè)磁場(chǎng)組采用GZY型骨質(zhì)疏松治療儀進(jìn)行輻照，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別調(diào)節(jié)為4×10-4T和1

5、5×10-4T，時(shí)間為6h/d（9：00～15：00），對(duì)照組飼養(yǎng)于線圈中但不暴磁，動(dòng)物可自由活動(dòng)、飲水，實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程在第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心完成.1.2方法大鼠飼養(yǎng)12L/kg)麻醉，用LunarDPXIQ型骨密度儀（LUNAR公司，美國(guó)），附小動(dòng)物全身骨密度（Bonemineraldensity，BMD）測(cè)定軟件進(jìn)行大鼠全身BMD測(cè)量.從心臟抽取血標(biāo)本，離心后取血清，至于-20℃冰箱保存，用放免法測(cè)定血清骨鈣素（bonecarboxyglutamicacidcontainingprorein，BGP）濃度，試劑盒由解放軍總醫(yī)院放免所提供.取左脛骨近端（1/

6、3）置于4081型光測(cè)彈性?xún)x（北京科學(xué)儀器廠）上進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn).支點(diǎn)跨距為20mm，加載速度為2mm/min.用函數(shù)記錄儀（上海自動(dòng)化儀表二廠）描繪載荷變形曲線，并根據(jù)該曲線計(jì)算得出最大載荷和結(jié)構(gòu)剛度［7］.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：所有數(shù)據(jù)以x±s表示，組間比較采用SPSS10.0軟件進(jìn)行方差分析及LSDt檢驗(yàn)，以P0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異.2結(jié)果與對(duì)照組比較，兩磁場(chǎng)組BMD、最大載荷、結(jié)構(gòu)剛度均有增加（P0.05），血清BGP明顯減少（P0.05）；兩磁場(chǎng)組之間比較，各指標(biāo)的差異也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05，表1）.表1各組間檢測(cè)指標(biāo)的比較3討論骨質(zhì)疏松癥是一種全身性

7、的骨骼疾病，其特點(diǎn)是骨質(zhì)減少，骨組織的細(xì)微結(jié)構(gòu)被破壞，結(jié)果使骨的脆性增加，骨折的危險(xiǎn)性增加.骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病率隨著人口的老齡化而逐漸增高，依照世界衛(wèi)生組織的資料說(shuō)明，全世界絕經(jīng)后的婦女有近30%的人患有骨質(zhì)疏松癥，世界范圍內(nèi)婦女由于患有骨質(zhì)疏松而有骨折危險(xiǎn)的高達(dá)40%［8-9］.另外，空間飛行中的航天員由于受微重力(失重)影響的原因，相應(yīng)的骨骼負(fù)荷減少，即微重力誘導(dǎo)的骨質(zhì)減少，從而導(dǎo)致航天員骨質(zhì)丟失，造成骨質(zhì)疏松［10］.婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松防治中備受關(guān)注且療效確切的治療方案是雌激素替代療法，但雌激素替代療法的副作用使其在臨床上的應(yīng)用仍存疑慮［11］.也有許多措施被

8、用來(lái)防治空