研究課題：如何研究壓力對青少年骨骼生長的影響

研究背景：機械負荷與正常骨骼生長和發(fā)育有關，超出生理范圍或不對稱分布的機械負荷會促使骨骼的發(fā)育畸形，如青少年特發(fā)性脊柱側凸、Scheuermann"s青少年脊柱圓背畸形(休門氏病)、脛內翻 Blount Disease(Blount病)等。 這些進行性肌肉骨骼病變會在青春期的快速生長期間惡化。

研究思路：根據(jù)Hueter-Volkmann定律，機械負荷調節(jié)骨生長速率。該定律指出，增加壓縮會降低骨骼生長速度，而壓縮減少會增加骨骼生長速度。因此，如果應用適當?shù)亩〞r機械載荷，機械生長調節(jié)可用于糾正或至少停止這些畸形?？裳芯縿討B(tài)壓縮參數(shù)，如壓縮幅度、頻率、時間等對骨生長速率和生長板組織形態(tài)學的影響。

研究方法：

1 實驗動物和參數(shù)設定：出生21日，處于快速生長期的大鼠；根據(jù)人體實際情況選取幅度、頻率和時間；

2 微加載系統(tǒng)：Biomomentum微力加載系統(tǒng)

3 手術和實驗程序：在手術期間麻醉大鼠，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）對尾巴進行消毒后，使用熒光鏡定位手術。

4每日調整和鈣黃綠素注射

手術后立即開始裝載。 在異氟烷下，每天在同一時間調節(jié)加載裝置10分鐘，以補償縱向生長。 根據(jù)校準曲線改變電壓值。 給大鼠隨意給予標準動物食物并保持人工12小時光照周期。 在前5天和2天腹膜內注射熒光標記物鈣黃綠素（15mg / kg）用于生長測量。

5組織收集和處理

在CO 2窒息后，取出三個尾椎并在福爾馬林溶液中固定48小時。它們在醇溶液中脫水并在二甲苯中進行分離。在過濾后，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量。

6生長速率和組織形態(tài)學參數(shù)

生長速率計算為兩個鈣黃綠素標記之間的距離除以注射之間的時間間隔（3天）。組織形態(tài)度量參數(shù)包括總生長板高度，三個區(qū)域的高度，肥大細胞高度和每列的增殖細胞數(shù)。

7 統(tǒng)計分析：單因素方差分析（ANOVA），確定了每個動態(tài)實驗組中每個參數(shù)的平均值之間的差異。

參考文獻：

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