粗聚焦高能震波在骨质疏松性骨折治疗中的作用

骨质疏松性骨折发病率高，治疗困难，骨折愈合迟缓恢复期长，骨折后骨质疏松加重，需抗骨质疏松治疗，但药物治疗周期长、费用高、依从性较差，而且骨吸收抑制剂应用可能不利于骨愈合。高能震波被证实有刺激骨痂生长,诱导血管再生，促进骨形成和镇痛等多种生物学效应，是近来骨科领域的崭新非侵入性治疗方法。粗聚焦高能震波由于焦点大治疗区域大，更适合骨科应用，本项目拟将粗聚焦高能震波应用于骨质疏松性骨折的治疗，以期望能加速和促进骨愈合，减少骨丢失，增加骨密度和骨强度，继而可能减少再次骨折的发生；同时高能震波治疗有镇痛作用，能减轻疼痛，使患者能早期康复训练，能减少并发症利于病人康复。通过实验研究高能震波对骨质疏松骨组织和骨质疏松性骨折愈合的影响，分析其治疗的能量强度及剂量的最佳参数，并检测骨痂中OPG，BMP，VEGF等基因表达探讨其机理，为临床应用提供基础和和理论依据。

研究背景 随着全球人口老年化，骨质疏松性骨折发病率增加，其死亡率及致残率高，医疗费用巨大，已成为严重的公共健康问题。临床研究显示对骨质疏松性骨折患者进行治疗，可降低50％再骨折的发生。但抗骨质疏松药物治疗抗骨质疏松药物治疗周期长，费用高，依从性差。因此，探索防治骨质疏松症及其骨折的新途径十分必要。.研究方向 本项目将粗聚焦高能震波应用于骨质疏松性骨折的治疗和再骨折的预防，以期望能促进骨愈合减少骨丢失，增加骨密度和骨强度；减轻疼痛使患者尽早恢复活动，减少并发症，防止再次骨折的发生。.主要内容 探讨高能震波对骨质疏松骨组织及骨质疏松性骨折愈合的影响；分析不同能量强度和剂量高能震波对骨质疏松性骨折骨愈合、骨密度、骨结构及其生物力学性能的影响及其量效关系；研究高能震波对骨质疏松性骨折愈合过程中骨保护素(OPG)，骨形态发生蛋白（BMP）,血管内皮细胞生长因子（VEGF）,碱性成纤维细胞生长因子（BFGF）等基因表达的影响。.重要结果及关键数据 成功建立骨质疏松骨折动物模型，随机分组，治疗组骨折部位用粗聚焦高能震波处理，量效关系研究显示用能流密度0.26mj/mm2,频率60次/分，冲击量为2000次成骨能力最强。骨形态计量学、组织学等发现，震波治疗组中骨体积分数、骨小梁数、骨小梁厚度等静态学指标，以及活跃成骨细胞表面、纠正骨矿化沉积率等动态学参数均高于对照组，而骨小梁骨间距、矿化延迟时间等指标其治疗组低于对照组。免疫组化发现，粗聚焦震波能显著增加大鼠骨折端OPG， BMP, VEGF, BFGF等各细胞生长因子基因的表达。RT-PCR显示，对照侧在骨折后各时间点上的OPG， BMP, VEGF, BFGF表达量基本呈下降趋势；而震波治疗侧，首先在第3d下降；之后开始上升，BMP, VEGF, BFGF在第4W到达顶峰；随后下降，直到第8w回归到正常值。Micro-CT表观骨密度、相对骨体积、骨小梁厚度、骨小梁数目明显高于对照组，而骨表面积体积比、骨小梁间隙、骨小梁结构模型指数较对照组小。生物力学检测发现，粗聚焦震波治疗4、8周后，两次测定治疗组最大载荷均明显高于对照组。.科学意义 本研究探讨了高能震波对骨质疏松性骨折愈合的影响，分析其治疗的能量强度及剂量的最佳参数，结果显示粗聚焦高能震波可以改善骨微结构，增加骨密度，提高了骨力学性能，为临床应用提供基础和和理论依据。