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目的:通过建立糖尿病(DM)动物模型并植入钛合金棒作为假体以及植入钛合金假体后再建立DM动物模型,测量动物体内血糖水平并进行生物力学检测、硬组织切片组织形态学观察假体周围骨整合情况,了解骨-假体整合生物力学强度与血糖改变的相互关系以及血糖改变对假体周围骨代谢的影响,明确胰岛素治疗对于提高假体与骨整合的作用,探讨影响DM人群假体骨整合的相关因素,以期为临床DM患者的人工关节置换策略提供实验依据。方法:2月龄SD健康雄性大鼠,体重220-250g,共90只。各选出45只分别用于研究糖尿病对已植入和新植入假体稳定性的影响。1、糖尿病对于已植入假体稳定性影响的研究中,45只健康成年雄性SD大鼠双侧胫骨近端干骺端植入假体,假体植入后8周随机分成正常对照组、糖尿病组和胰岛素治疗组各15只,糖尿病组和胰岛素治疗组30只腹腔注射1%STZ液(65mg/kg)诱导建立糖尿病模型。胰岛素治疗组接受胰岛素治疗,8周后将各组大鼠处死,取双侧胫骨分别行骨生物力学和硬组织切片检测。2、糖尿病对于新植入假体稳定性影响的研究中,45只健康成年雄性SD大鼠随机分成正常对照组、糖尿病组和胰岛素治疗组各15只,糖尿病组和胰岛素治疗组30只腹腔注射1%STZ液(65mg/kg)诱导建立糖尿病模型,造模4周后给大鼠双侧胫骨近端干骺端植入假体。胰岛素治疗组接受胰岛素治疗,8周后将各组大鼠处死,取双侧胫骨分别行骨生物力学和硬组织切片检测。结果:1、大鼠一般情况:至8周观察结束各组大鼠,DM组大鼠注射STZ后血糖明显升高,体重降低明显,差异有统计学意义(p<0.01)。2、生物力学测试结果:糖尿病对于已植入假体稳定性影响的研究和糖尿病对于新植入假体稳定性影响的研究中,均表现为糖尿病组较胰岛素治疗组和正常对照组假体推出实验最大载荷明显降低,差异有统计学意义(p<0.01)。3、硬组织切片结果:糖尿病对于已植入假体稳定性影响的研究和糖尿病对于新植入假体稳定性影响的研究中,均表现为糖尿病组出现局部骨组织吸收,松质骨区假体表面包绕薄层骨板,且有较多区域与骨髓腔直接接触,周围骨小梁稀疏变细;胰岛素治疗组假体表面包绕骨板较厚,较少区域与骨髓腔直接接触,骨小梁较丰富;正常对照组大鼠胫骨骨小梁丰富,骨皮质较厚,干骺端以纵向排列的骨小梁为主,其间可见横向骨小梁连接。差异有统计学意义(p<0.01)。结论:本研究结果表明,DM大鼠假体周围骨密度明星降低,胫骨骨皮质变薄,部分吸收,骨髓腔增宽,松质骨骨纹理稀疏、变细,可能是导致糖尿病模型大鼠骨量下降、骨生物力学改变、假体骨整合减少的原因之一。而胰岛素的治疗不论对于已植入还是新植入的假体,均可改善其周围骨量和骨生物力学强度,增加假体骨整合。