【摘 要】
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目的:研究50Hz0～5mT的超低频电磁场是否能够提高处于生长期的大鼠骨密度,从而提高峰值骨量,预防老年后骨质疏松.方法:1.超低频电磁场细胞处理仪及骨质疏松治疗仪的研制;2.细胞水平最佳治疗参数的筛选.用自制超低频电磁场细胞处理仪每天处理体外培养大鼠颅骨成骨细胞一定时间,考察不同磁场强度、频率、波形、处理时间和磁力线方向等对细胞增殖和成骨性分化与矿化成熟的影响,确定最佳治疗参数;3.动物实验.应
【机 构】
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兰州军区兰州总医院骨科研究所,甘肃,兰州730050
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目的:研究50Hz0～5mT的超低频电磁场是否能够提高处于生长期的大鼠骨密度,从而提高峰值骨量,预防老年后骨质疏松.方法:1.超低频电磁场细胞处理仪及骨质疏松治疗仪的研制;2.细胞水平最佳治疗参数的筛选.用自制超低频电磁场细胞处理仪每天处理体外培养大鼠颅骨成骨细胞一定时间,考察不同磁场强度、频率、波形、处理时间和磁力线方向等对细胞增殖和成骨性分化与矿化成熟的影响,确定最佳治疗参数;3.动物实验.应用细胞水平筛选确定的最佳治疗参数每天处理1月龄大鼠一定时间,每2周检测一次骨密度,待发现实验组与对照组有统计学差异后即处死大鼠,进行血生化、骨生物力学、骨组织形态学等分析,得出明确结论.结果:1.仪器设计与研制.超低频细胞处理仪与骨质疏松治疗仪的设计理念与结构基本相同.其组成主要包括计算机控制软件、数据采集卡、信号放大器和磁感应产生线圈,其特点有:(1)频率可在5～100Hz任意调节,磁场强度在0～8mT范围内任意调节;(2)可产生静磁场、正弦波、三角波、锯齿波、方波和脉冲波,其中脉冲波的占空比任意可调;(3)磁感应线圈采用特殊设计,使均匀磁场范围达到最大化.2.细胞水平筛选实验得到如下结果:(1)静磁场最佳磁场强度为3.9mT,最佳处理时间为2.5h/d;(2)连续波中正弦波、三角波、锯齿波和方波的比较结果是三角波的促进骨形成活性最强,但对细胞增殖无明显影响;(3)磁场处理时间比较了0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0h/d,发现2.5h/d的促进骨形成效果最佳;(4)磁力线方向比较了垂直磁离线和平行磁力线,发现后者处理效果由于前者.3.动物实验获得如下结果:(1)比较了0.1、0.6、1.2、1.8mT四种磁场强度,发现只有1.2mT具有显著提高大鼠骨密度和骨质量(生物力学指标和骨微结构指标)的效果;(2)比较了45、90、180、270min/d的处理效果,发现180min/d和270min/d均可显著提高大鼠峰值骨密度和骨质量,但180min/d效果更佳.结论:(1)用特定参数的超低频电磁场每天处理一定时间可以显著提高生长大鼠的骨密度和骨强度,从而可以达到预防老年后骨质疏松的效果;(2)采用先从细胞水平大规模筛选,初步确定最佳参数,之后再在动物水平予以验证和确认的研究方法是切实可行的;(3)课题组正在或尚未开展的工作包括:①连续波电磁场与脉冲波电磁场的比较研究;②超低频电磁场对切除卵巢大鼠和老年雄性大鼠发生骨质疏松的影响;③申请开展临床试验,进行产品开发.
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