本文關(guān)鍵詞：兔應(yīng)力性骨折與生物電阻抗變化相關(guān)性的初步研究

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【摘要】： 軍事訓(xùn)練是和平時(shí)期軍隊(duì)工作的主要任務(wù)之一，尤其是隨著國際環(huán)境的變化以及我國周邊安全形勢(shì)不穩(wěn)定因素的增加，我軍部隊(duì)訓(xùn)練的強(qiáng)度也逐漸加大，導(dǎo)致訓(xùn)練傷發(fā)生率不斷上升，嚴(yán)重影響了部隊(duì)官兵訓(xùn)練的效果。因此，軍事訓(xùn)練傷的防治逐漸成為軍事醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的重要方向之一。 我軍的軍事訓(xùn)練傷發(fā)生率在30%-40%，各兵種各單位有明顯的區(qū)別，其中應(yīng)力性骨折或疲勞性骨折最為常見。國內(nèi)外報(bào)道應(yīng)力性骨折的發(fā)生率在2%-64%之間，其中90%發(fā)生在脛骨，是造成非戰(zhàn)斗減員的重要因素之一。因此，開展對(duì)應(yīng)力性骨折評(píng)估的基礎(chǔ)研究對(duì)提高我軍官兵的訓(xùn)練效率和降低訓(xùn)練傷發(fā)病率有重要的實(shí)際意義。 生物電阻抗技術(shù)是利用生物組織與器官的電特性及其變化規(guī)律提取與人體生理、病理狀況相關(guān)的生物醫(yī)學(xué)信息的檢測技術(shù)，基本測量方式是利用體外（表）的系統(tǒng)向檢測對(duì)象施加安全的電磁激勵(lì)（電流、電壓、電磁場），在體外（表）檢測相應(yīng)變化獲取相關(guān)的信息。其特點(diǎn)是無創(chuàng)、無害、廉價(jià)、可以連續(xù)測量、操作簡單和功能信息豐富，醫(yī)生和病人易于接受，但是精度較低。目前應(yīng)用的領(lǐng)域主要包括細(xì)胞測量、體積變化、人體成分分析、組織鑒別、組織監(jiān)控、阻抗血流圖以及斷層功能成像等。生物電阻抗能反映生物組織的豐富生理病理信息，將生物電阻抗技術(shù)應(yīng)用于軍事訓(xùn)練傷的監(jiān)控中有著比較大的應(yīng)用前景。 本文在深入研究國內(nèi)外有關(guān)應(yīng)力性骨折評(píng)估方法的基礎(chǔ)上，從應(yīng)力性骨折的產(chǎn)生機(jī)理出發(fā)，結(jié)合應(yīng)力性骨折發(fā)生所伴隨的肌肉疲勞等癥狀，運(yùn)用生物電阻抗的分析和處理方法，以兔為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，建立應(yīng)力性骨折的動(dòng)物模型，研究生物電阻抗變化與兔后肢生理及病理特性的相關(guān)性，以期為軍事訓(xùn)練傷早期預(yù)警與診斷提供新的思路。 本課題主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究工作： 1.基層部隊(duì)軍事訓(xùn)練傷調(diào)查 綜合相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)軍事訓(xùn)練傷的發(fā)生率，發(fā)生部位，類型等數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總。重點(diǎn)總結(jié)了軍事訓(xùn)練過程中應(yīng)力性骨折的發(fā)生率以及發(fā)生部位，發(fā)生時(shí)間等。對(duì)應(yīng)力性骨折的發(fā)生誘因及其防護(hù)作了一些總結(jié)。 2.兔后肢應(yīng)力性骨折模型的建立 自行研制了兔電刺激裝置，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求參考現(xiàn)有文獻(xiàn)，建立了兔后肢脛骨應(yīng)力性骨折模型。該裝置通過高電壓低電流脈沖，在一定頻率下刺激實(shí)驗(yàn)兔被動(dòng)跑跳訓(xùn)練�？刂茖�(shí)驗(yàn)的時(shí)間和強(qiáng)度，最后應(yīng)用SPECT診斷兔后肢脛骨的生理病理狀況。該模型可以導(dǎo)致兔下肢脛骨發(fā)生應(yīng)力性骨折，而不發(fā)生完全性骨折。 3.兔后肢生物電阻抗測量平臺(tái)的建立 為了獲得一致的測量結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)建立了以Solartron公司1260阻抗頻譜分析儀為核心的兔后肢小腿生物電阻抗測量平臺(tái)。該平臺(tái)采用四電極測量方法，以Ag/AgCl為電極，控制了采集的溫度和濕度等條件。 4.生物電阻抗頻譜特征參數(shù)的提取以及相關(guān)軟件的開發(fā) 綜合國內(nèi)外相關(guān)研究，最后采用最小二乘法提取生物電阻抗頻譜的特征參數(shù)，并開發(fā)了生物電阻抗特征參數(shù)提取和分析相關(guān)軟件。能夠直觀的對(duì)生物電阻抗變化規(guī)律進(jìn)行比較。 5.訓(xùn)練與生物電阻抗變化的相關(guān)性研究 本實(shí)驗(yàn)對(duì)象為8只中國本兔，分為對(duì)照組（4只）和實(shí)驗(yàn)組（4只）兩組，對(duì)照組正常飼養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物每天進(jìn)行被動(dòng)跑跳訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)持續(xù)21天。實(shí)驗(yàn)期間，每隔三天測量一次兔后肢小腿的生物電阻抗數(shù)據(jù)。測得的數(shù)據(jù)以文件形式保存以備后續(xù)處理。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測到的生物電阻抗數(shù)據(jù)，計(jì)算其阻抗頻譜的特征參數(shù)以及阻抗電路模型的特征參數(shù)，其中一些特征參數(shù)隨著訓(xùn)練的進(jìn)行而有規(guī)律的變化。比如參數(shù)x_0，=，R_e，R_0，R_μ，R_i隨著訓(xùn)練的進(jìn)行而顯著降低，，參數(shù)C_m隨著訓(xùn)練的進(jìn)行而顯著增加。提示規(guī)律的訓(xùn)練可以改變生物組織的生物電阻抗特性，而且該特性的改變是長期的。 6.應(yīng)力性骨折與生物電阻抗變化的相關(guān)性研究 本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象為8只中國本兔，所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物每天進(jìn)行一定量的被動(dòng)跑跳訓(xùn)練，訓(xùn)練持續(xù)21天，在第10天和第21天時(shí)對(duì)每只兔子進(jìn)行SPECT診斷和X線診斷，最終導(dǎo)致9支脛骨發(fā)生應(yīng)力性骨折。實(shí)驗(yàn)期間，每隔三天測量一次兔后肢小腿的生物電阻抗數(shù)據(jù)。測得的數(shù)據(jù)以文件形式保存以備后續(xù)處理。 比較實(shí)驗(yàn)中所測得的數(shù)據(jù)，將16組兔后肢小腿生物電阻抗數(shù)據(jù)分為兩組，一組數(shù)據(jù)來源于最終發(fā)生應(yīng)力性骨折的9支兔后肢小腿（Group 1），另一組數(shù)據(jù)來源于最終未發(fā)生應(yīng)力性骨折的兔后肢小腿（Group 2）。通過對(duì)這些阻抗數(shù)據(jù)的比較發(fā)現(xiàn)生物電阻抗參數(shù)x_0，=，R_e，R_0，R_μ，R_i，C_m在第一組中變化的速率明顯高于第二組中變化的速率。這說明在訓(xùn)練過程中，生物電阻抗特征參數(shù)變化越明顯的后肢更容易發(fā)生應(yīng)力性骨折。再者，通過對(duì)參數(shù)f_0的比較發(fā)現(xiàn)，只有第一組中的阻抗參數(shù)f_0有明顯增加，而且f_0的變化早于SPECT檢查結(jié)果的變化，這提示生物電阻抗技術(shù)有可能用于應(yīng)力性骨折的監(jiān)控和早期診斷。 雖然本實(shí)驗(yàn)證明了生物電阻抗技術(shù)在訓(xùn)練監(jiān)控方面的應(yīng)用前景，但是要將生物電阻抗技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際還需要進(jìn)一步的努力。
【關(guān)鍵詞】：生物電阻抗 應(yīng)力性骨折 軍事訓(xùn)練傷 相關(guān) 診斷
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：R82
【目錄】：

• 縮略語表6-7
• 中文摘要7-11
• ABSTRACT11-15
• 前言15-16
• 文獻(xiàn)回顧16-31
• 1 軍事訓(xùn)練傷16-17
• 2 應(yīng)力性骨折17-23
• 3 生物電阻抗技術(shù)23-30
• 4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀30-31
• 正文31-74
• 1 生物電阻抗頻譜測量平臺(tái)的建立31-37
• 1.1 兔后肢小腿生物電阻抗頻譜測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)31-34
• 1.2 電阻抗頻譜測量方法的選定34-36
• 1.3 電極材料的選擇及制備36
• 1.4 其它因素的考慮與控制36-37
• 2 生物電阻抗頻譜特性特征參數(shù)的提取及相關(guān)分析軟件的實(shí)現(xiàn)37-44
• 2.1 生物電阻抗的數(shù)學(xué)模型37
• 2.2 基于最小二乘法的阻抗頻譜特征參數(shù)提取算法37-40
• 2.3 生物電阻抗分析軟件的實(shí)現(xiàn)40-42
• 2.4 討論42-44
• 3 訓(xùn)練與生物電阻抗變化的相關(guān)性研究44-62
• 3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>44
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料44-46
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法46-47
• 3.4 生物組織生物電阻抗模型47-50
• 3.5 生物組織成分分析50-52
• 3.6 數(shù)據(jù)處理52
• 3.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果52-60
• 3.8 討論60-62
• 4 應(yīng)力性骨折與生物電阻抗變化的相關(guān)性研究62-74
• 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>62
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料62-63
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方法63
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果63-65
• 4.5 生物電阻抗數(shù)據(jù)處理65-66
• 4.6 數(shù)據(jù)分析66-71
• 4.7 討論71-74
• 小結(jié)74-77
• 參考文獻(xiàn)77-84
• 附錄84-85
• 個(gè)人簡歷和研究成果85-86
• 致謝86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：995194