粗聚焦高能震波在骨質疏鬆性骨折治療中的作用

《粗聚焦高能震波在骨質疏鬆性骨折治療中的作用》是依託上海交通大學，由李曉林擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：粗聚焦高能震波在骨質疏鬆性骨折治療中的作用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李曉林
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

骨質疏鬆性骨折發病率高，治療困難，骨折癒合遲緩恢復期長，骨折後骨質疏鬆加重，需抗骨質疏鬆治療，但藥物治療周期長、費用高、依從性較差，而且骨吸收抑制劑套用可能不利於骨癒合。高能震波被證實有刺激骨痂生長,誘導血管再生，促進骨形成和鎮痛等多種生物學效應，是近來骨科領域的嶄新非侵入性治療方法。粗聚焦高能震波由於焦點大治療區域大，更適合骨科套用，本項目擬將粗聚焦高能震波套用於骨質疏鬆性骨折的治療，以期望能加速和促進骨癒合，減少骨丟失，增加骨密度和骨強度，繼而可能減少再次骨折的發生；同時高能震波治療有鎮痛作用，能減輕疼痛，使患者能早期康復訓練，能減少併發症利於病人康復。通過實驗研究高能震波對骨質疏鬆骨組織和骨質疏鬆性骨折癒合的影響，分析其治療的能量強度及劑量的最佳參數，並檢測骨痂中OPG，BMP，VEGF等基因表達探討其機理，為臨床套用提供基礎和和理論依據。

結題摘要

研究背景 隨著全球人口老年化，骨質疏鬆性骨折發病率增加，其死亡率及致殘率高，醫療費用巨大，已成為嚴重的公共健康問題。臨床研究顯示對骨質疏鬆性骨折患者進行治療，可降低50％再骨折的發生。但抗骨質疏鬆藥物治療抗骨質疏鬆藥物治療周期長，費用高，依從性差。因此，探索防治骨質疏鬆症及其骨折的新途徑十分必要。 研究方向 本項目將粗聚焦高能震波套用於骨質疏鬆性骨折的治療和再骨折的預防，以期望能促進骨癒合減少骨丟失，增加骨密度和骨強度；減輕疼痛使患者儘早恢復活動，減少併發症，防止再次骨折的發生。 主要內容 探討高能震波對骨質疏鬆骨組織及骨質疏鬆性骨折癒合的影響；分析不同能量強度和劑量高能震波對骨質疏鬆性骨折骨癒合、骨密度、骨結構及其生物力學性能的影響及其量效關係；研究高能震波對骨質疏鬆性骨折癒合過程中骨保護素(OPG)，骨形態發生蛋白（BMP）,血管內皮細胞生長因子（VEGF）,鹼性成纖維細胞生長因子（BFGF）等基因表達的影響。 重要結果及關鍵數據 成功建立骨質疏鬆骨折動物模型，隨機分組，治療組骨折部位用粗聚焦高能震波處理，量效關係研究顯示用能流密度0.26mj/mm2,頻率60次/分，衝擊量為2000次成骨能力最強。骨形態計量學、組織學等發現，震波治療組中骨體積分數、骨小梁數、骨小梁厚度等靜態學指標，以及活躍成骨細胞表面、糾正骨礦化沉積率等動態學參數均高於對照組，而骨小梁骨間距、礦化延遲時間等指標其治療組低於對照組。免疫組化發現，粗聚焦震波能顯著增加大鼠骨折端OPG， BMP, VEGF, BFGF等各細胞生長因子基因的表達。RT-PCR顯示，對照側在骨折後各時間點上的OPG， BMP, VEGF, BFGF表達量基本呈下降趨勢；而震波治療側，首先在第3d下降；之後開始上升，BMP, VEGF, BFGF在第4W到達頂峰；隨後下降，直到第8w回歸到正常值。Micro-CT表觀骨密度、相對骨體積、骨小梁厚度、骨小梁數目明顯高於對照組，而骨表面積體積比、骨小梁間隙、骨小梁結構模型指數較對照組小。生物力學檢測發現，粗聚焦震波治療4、8周后，兩次測定治療組最大載荷均明顯高於對照組。 科學意義 本研究探討了高能震波對骨質疏鬆性骨折癒合的影響，分析其治療的能量強度及劑量的最佳參數，結果顯示粗聚焦高能震波可以改善骨微結構，增加骨密度，提高了骨力學性能，為臨床套用提供基礎和和理論依據。