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摘要目的:金属植入物作为骨折内固定材料在临床中应用非常广泛。然而，物理治疗学阐明植入钢板、螺钉或钢针的部位术后微波治疗为禁忌症。钛合金金属具有生物相容性更好、导磁性和导电性低的特点，在体外也发现其界面电磁加热效应小，故微波治疗可能更适合应用于钛合金植入物固定术后患者。故本研究将在动物实验中研究不同剂量固定时间微波治疗对钛合金植入物固定术后引起的组织形态学、分子生物学改变及机制。为临床治疗该类患者开创一条新的思路和方法，并提供动物实验理论依据。<br>　　方法：本实验研究分为3个部分。⑴构建新西兰白兔股骨中段骨折动物模型,在20W和40W微波治疗实验组的骨折处给以钛合金内固定系统固定，20W和40W对照组则不应用钛合金植入物。术后第4天开始对白兔股骨中段骨折处行连续30天的微波治疗，2450MHz微波治疗剂量为20W和40W，每天在固定时间行20分钟微波治疗。分别记录20W和40W微波治疗时，各实验组中钛合金植入物周围组织的温度，并与相应不植入钛合金的对照组进行比较。30天连续微波治疗结束后，取各钛合金植入物实验组和无植入物的对照组动物肌肉和神经组织进行光学显微镜和透射电子显微镜检查，探讨钛合金植入物、不同剂量微波治疗与组织热损伤的关系。⑵构建新西兰白兔股骨中段骨折动物模型。术后第4天开始对白兔股骨中段骨折处行连续30天的微波治疗，2450MHz微波治疗剂量为40W，每天在固定时间行20分钟治疗。在10、20、30天连续微波治疗结束后，取钛合金植入物实验组和无植入物的对照组的动物肌肉组织进行细胞凋亡检测。在30天微波治疗后，还进行肌肉组织活性氧检测及钛合金毗邻骨组织细胞凋亡检测。探讨在40W微波治疗时，微波治疗的时间与钛合金植入物毗邻肌肉组织细胞凋亡之间的关系。⑶构建新西兰白兔股骨中段骨折动物模型。术后第4天开始对白兔股骨中段骨折处行连续30&nbsp;天的2450MHz微波治疗，治疗剂量为40W，每天在固定时间行20分钟照射。在30天连续微波治疗结束后，取钛合金植入物实验组和无植入物的对照组动物肌肉组织进行细胞凋亡调控基因和相关蛋白检测。<br>　　结果：⑴与20W微波治疗实验组相比，40W微波治疗实验组中钛合金植入物毗邻组织温度在微波治疗20分钟后有显著升高（P＜0.01）。透射电子显微镜观察发现，在20W和40W钛合金植入物实验组中，肌肉线粒体明显肿胀、脱落呈空泡样改变（线粒体损伤），细胞发生变性，肌质网扩张，部分染色质丢失（细胞损伤的表现）并有血管内皮线粒体损伤，并且在40W实验组中，钛合金植入物周围肌肉组织的损伤更严重；但是仅在40W钛合金植入物实验组中发现有神经髓鞘肿胀，部分有髓神经纤维髓鞘板层松散，形成髓球样改变，类似脱髓鞘改变。光学显微镜观察仅发现在40W钛合金植入物实验组中神经髓鞘肿胀，未见肌肉组织形态学改变。⑵40W微波治疗时，钛合金植入物实验组中，肌肉细胞凋亡的数量比无钛合金植入物的对照组有显著增加（P＜0.01）。并且随着微波治疗时间的延长，两组肌肉细胞发生细胞凋亡数量逐渐增加。30天微波治疗后，钛合金植入物实验组中肌肉组织活性氧含量较对照组有显著增加（P＜0.01），而两组中骨组织的细胞凋亡检测未见明显的骨细胞发生细胞凋亡。⑶40W微波治疗30天后，与无钛合金植入物的对照组相比，钛合金植入物实验组中肌肉组织线粒体有显著肿胀改变，并且Bax基因表达量有显著增加，同时caspase-3蛋白表达也有显著增加（P＜0.01）。而钛合金植入物实验组中肌肉组织中Bcl-2基因表达量有显著减少，Hsp70蛋白表达量也有显著减少（P＜0.01）。<br>　　结论：⑴微波治疗会引起骨折钛合金植入物固定术后植入物周围组织形态学发生变化。与40W微波治疗相比，20W每日20分钟连续30天的微波治疗并未引起钛合金植入物周围组织温度显著升高，也没有造成严重组织热损伤。低剂量的微波治疗有望用于骨折钛合金植入物固定术后病人的康复治疗。⑵40W微波治疗会增加骨折钛合金植入物固定术后钛合金植入物周围肌肉组织细胞凋亡，并且细胞凋亡数量与微波治疗的时间呈正相关。钛合金植入物组中的肌肉细胞凋亡明显增多，同时该组中肌肉组织细胞活性氧含量也有明显增加。⑶骨折钛合金植入物固定术后，40W微波治疗通过线粒体途径引起钛合金植入物毗邻肌肉组织发生细胞凋亡，并且肌肉组织发生的细胞凋亡与组织温度升高有关。