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摘要目的:<br>　　目前对于骨关节炎(OA)发病机制的认识尚不够深入。骨-软骨单元(BCU)作为关节的基本结构单元，其内部的流体行为对于关节的生物力学稳定性、代谢和营养供应具有重要意义。软骨下骨(SB)和关节软骨(AC)之间的功能关系尚不清楚。本研究的目的是探究骨关节炎软骨和软骨下骨的力学、电学、渗透性及形态结构改变，建立骨-软骨单元流体传输的有限元模型，模拟生理运动下，表征骨关节炎软骨下骨的结构改变对骨-软骨单元流体流动的影响。<br>　　方法:<br>　　在本研究中，采用ACLT构建兔骨关节炎模型，将关节分为胫骨平台和股骨髁内外侧四个区域，通过MicroCT和组织学评估软骨下骨及软骨形态结构。采用纳米压痕测试软骨的生物力学性能、使用达西定律和定制设计的渗透性测试仪计算软骨渗透率、电化学工作站测试软骨电阻抗特性。并基于MicroCT数据，建立正常和骨关节炎骨-软骨单元的三维有限元模型，通过对模型施加无侧限时变位移载荷，模拟生理压缩过程，量化软骨和软骨下骨的应力、位移、孔隙压力和流体流速，以表征骨关节炎软骨下骨的结构改变对骨-软骨单元流体流动的影响。<br>　　结果:<br>　　ACLT兔均表现出早期骨关节炎。与对照组相比，骨关节炎组软骨下骨骨体积分数和骨小梁厚度显著降低，而骨表面积体积之比显著增加。此外，骨关节组软骨弹性模量显著降低，胫骨平台和股骨髁内侧相对于外侧显著降低。骨关节组软骨及软骨下骨渗透率显著增加，同时软骨电阻率降低。骨关节炎组胫骨平台软骨及软骨下骨平均应力、孔隙压力和流体流速均增加。<br>　　结论:<br>　　本研究的结果表明，骨关节炎导致软骨及软骨下骨形态结构发生改变，骨关节炎进程中软骨力学性能降低、渗透性增强、电阻率降低。此外，骨关节炎软骨下骨结构的变化改变了软骨及软骨下骨的应力、孔隙压力和流速。软骨下骨结构的改变可能是骨关节炎发病机制中的一个重要因素。