纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块材料生物力学分析

背景：颈椎前路次全椎体减压后形成的椎体骨骼缺损,需要相关的脊柱支撑物。临床上有自体髂骨和钛合金椎间融合器应用,但均有相关的并发症和不适现象。 目的：自行研发的生物型颈椎仿生骨块在尸体标本上进行相关的生物力学分析,验证其生物学强度和稳定性。 设计、时间及地点：对比观察实验,于2008-09/10在上海大学生物力学实验室完成。 材料：南京航空航天大学材料科学与技术学院制备的纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块,尺寸为1.2 cm×1.4 cm×2 cm的中空柱状物,中空为直径0.5 cm（2 cm为植入物长度可以根据实际骨槽的长度进行缩短）,其内填塞在前路手术中磨碎的骨渣。 方法：16具新鲜男性冰冻尸体C1~T1部位颈椎标本及自体髂骨条,先期测量未侵入操作颈椎的生物应力作为正常组,测试后行颈椎前路次全椎体切除,一组植入自体髂骨条,钢板螺钉固定;另一组植入仿生椎体填塞骨渣,同样钢板螺钉固定。将待测标本安装在WD-5电子万能试验机上进行生物力学测量。 主要观察指标：颈椎的轴向刚度、颈椎强度、颈椎旋转能力。 结果：自体髂骨组的轴向刚度、颈椎强度、扭转力均明显低于正常组和颈椎仿生骨块植入组（P < 0.05）。颈椎仿生骨块植入组的生物力学特性与正常组比较,差异无显著性意义（P > 0.05）。 结论：纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块强度大、刚度高、颈椎稳定性好。     

生物活性颈椎椎间融合器的三维运动稳定性实验

背景：前期实验已证实，以自行合成的羟基磷灰石/左旋聚乳酸复合材料研制的生物活性颈椎椎间融合器有良好的生物相容性。 目的：进一步比较该生物活性颈椎椎间融合器和髂骨块的三维运动稳定性，以评价生物活性颈椎椎间融合器置入椎间后重建颈椎稳定性的效果。 设计、时间及地点：体外生物力学实验，于2003-08/11在南方医科大学全军及广东省重点生物力学实验室完成。 材料：生物活性颈椎椎间融合器是利用羟基磷灰石/左旋聚乳酸复合而成由南方医科大学珠江医院提供（专利号为：03236843.7）。6具新鲜人尸体颈椎标本C1~T1节段，均分为3组：正常组、髂骨组及生物活性颈椎椎间融合器组。 方法：在6具新鲜人尸体颈椎标本的C5与C6椎间盘处，行颈前路环锯减压后，髂骨组及生物活性颈椎椎间融合器组分别置入自体髂骨和生物活性颈椎椎间融合器，正常组为完整结构标本，不予进行任何处理。 主要观察指标：利用测量系统测量3组颈椎节段间前屈、后伸、左/右侧弯和左/右轴向旋转等三维运动范围。 结果：在椎间盘切除椎间置入生物活性颈椎椎间融合器后，在前屈、左右侧弯和左右轴向旋转的运动范围均较椎间置入髂骨组减少，较髂骨组稳定，差异有统计学意义（P < 0.01）。在后伸状态下椎间置入生物活性颈椎椎间融合器和髂骨置入物与正常组比较运动范围增大，但差异无统计学意义。 结论：生物活性颈椎椎间融合器置入椎间后颈椎稳定性良好，置入椎间后较椎间置入髂骨稳定。     

5000/重组人骨形态发生蛋白-2人工骨复合物用于腰椎后外侧融合的实验研究

目的：观察重组人骨形态发生蛋白-2/20%β-磷酸三钙/消旋聚乳酸复合物（rhBMP-2/20%β-TCP/PDLLA复合物）在兔腰椎横突间植骨融合模型的愈合情况。方法：将20%β-磷酸三钙/消旋聚乳酸（20%β-TCP/PDLLA）作为重组人骨形态发生蛋白（rhBMP-2）的载体，制成rhBMP-2/20%β-TCP/PDLLA复合物;将制作好的28只新西兰兔L4、5横突间植骨融合模型分四组，A组植入rhBMP-2/20%β-TCP/PDLLA复合物，B组植入20%β-TCP/PDLLA, C组植入自体髂骨块, D组为空白组。于术后6周和12周，通过大体观察、影像学、组织形态学观察，评价脊柱融合愈合情况。结果：结果应用rhBMP-2/20%β-TCP/PDLLA复合物及自体髂骨块组新骨形成良好，脊柱融合良好， 而应用20%β-TCP/PDLLA组、空白组无明显的骨组织形成。结论：将20%β-TCP/PDLLA作为rhBMP-2的载体，制成rhBMP-2/20%β-TCP/PDLLA复合物是一种较为理想的自体骨组织替代物， 可以替代自体髂骨进行椎体间脊柱融合。     

异种生物骨钉界面的成骨能力

背景：牛皮质骨作为异种皮质骨材料应用最为广泛,但其免疫原性反应严重,从而可能导致内固定失败。 目的：观察3种不同皮质骨螺钉在动物体内的转归,及不同材料骨钉的生物力学性能以及免疫原性反应差异。 方法：脱脂、脱细胞、灭菌及诱导活性修饰处理制备牛皮质骨生物界面螺钉及普通方式处理后的消毒牛骨钉及消毒羊骨钉。再将3种骨钉植入健康18只山羊股骨中段进行生物学性能观察。 结果与结论：Lane组织学评分生物界面骨螺钉>消毒羊骨钉>消毒牛骨钉(P < 0.01)。生物力学实验行初始界面刚度载荷及界面刚度比较,3组差异无显著性意义(P > 0.05);12周时,生物界面骨螺钉>两组消毒钉(P < 0.05);24周时,生物界面骨螺钉>消毒羊骨钉>消毒牛骨钉(P < 0.01)。提示,生物界面骨螺钉的初始力学性能不低于消毒牛骨,且能较长时间保持稳定的力学性能;生物界面骨螺钉具有一定的成骨作用,与宿主骨组织结合后,产生了更强的界面力学性能。     

颈前路钢板置入内固定加椎间植骨治疗Ⅱ型Hangman骨折的生物力学评价

背景：C2/3椎间盘切除，钢板置入内固定加椎间植骨是治疗Hangman骨折的常用术式。该术式在临床应用广泛，但目前尚缺乏相关实验评价钢板置入内固定治疗Hangman骨折的生物力学特点研究。 目的：评价钢板置入内固定+椎间植骨治疗Ⅱ型Hangman骨折的生物力学稳定性。 方法：6具正常成人新鲜冷冻颈椎，每一标本依次制作成以下3种状态组：即正常对照组、Ⅱ型Hangman骨折模型组、椎间植骨+钢板内固定组。按以上顺序应用脊柱三维运动试验机和三维激光扫描仪测试每一状态C2/3节段的三维运动范围。 结果与结论：与正常对照组比较，Ⅱ型Hangman骨折模型组C2/3节段前屈、后伸、旋转及侧弯关节活动度均显著增大(P < 0.05)，钢板内固定+椎间植骨组旋转方向关节活动度显著增大(P < 0.05)；与Ⅱ型Hangman骨折模型组相比，钢板内固定+椎间植骨组C2/3节段前屈、后伸及侧弯关节活动度均显著减小(P < 0.05)。结果提示钢板置入内固定能够在前屈、后伸及侧弯方向恢复Ⅱ型Hangman骨折的稳定性，然而在旋转方向缺乏稳定作用，术后需辅以外固定以确保融合。     

颈椎三维运动对关节突关节压力的作用

背景：颈椎关节突关节压力变化是颈椎生理运动中的一个重要环节,但目前缺少对颈椎生理载荷下关节突间接触压力的直接测量研究。 目的：通过测量颈椎三维运动中关节突关节压力的变化,探讨关节突对颈椎应力分布和运动协调的作用。 方法：6具成年男性新鲜尸体颈椎标本(C2~C7)作为测试对象,将预制的压敏片置于C3~4、C4~5和C6~7左侧关节突关节内。标本先给予75 N跟随载荷,再以持续加载模式加载力偶。屈伸和侧弯最大2.0 N•m载荷,轴向旋转最大4.0 N•m载荷,测量零力偶和最大力偶时的关节突关节内压力。 结果与结论：零载荷时,C3~4、C4~5和C6~7左侧关节突分别承受75 N跟随载荷的20.6%,20.0%,21.3%。在运动加载后,完整颈椎在后伸、左侧弯和右旋时均表现为左侧关节突间压力明显增大(P < 0.05);但前屈、右侧弯和左旋时左侧关节突间压力无明显改变。3个节段在各运动方向关节间压力变化无显著性差异(P > 0.05)。结果提示关节突关节内压力变化主要取决于关节突的角度和加载方向。颈椎关节突在传递分散颈椎应力和协调三维运动中发挥重要作用。     

两种不同材料椎间融合器治疗腰椎不稳症的应用比较*

背景：碳纤维箱型和钛合金螺纹状椎间融合器是两种材料及形状均不同的椎间融合器,均取得了良好的临床效果。 目的： 应用碳纤维箱型及钛合金螺纹状Cage联合椎弓根内固定系统治疗腰椎不稳症,比较影像学变化及临床症状改善情况。 方法：对59例行后路短节段椎弓根钉系统复位与内固定单节段腰椎不稳症患者进行随访,其中实施碳纤维楔型椎间融合器37例,钛合金螺纹状椎间融合器22例。用M-JOA评分的症状改善率评价患者治疗效果;术前、术后1周及1年摄X射线片及CT,观察椎体间高度、融合节段前凸弧度及植骨融合情况。 结果与结论：术后1周,碳纤维箱型Cage组术后的椎体间高度及腰椎前凸弧度的恢复值与钛合金螺纹状Cage组差异无显著性意义(P > 0.05);术后1年,碳纤维箱型Cage组椎体间高度及腰椎前凸弧度的恢复值高于钛合金螺纹状Cage组(P < 0.01)。两组患者术后1年均获得骨性融合,临床症状缓解良好,下腰痛症状改善率差异无显著性意义(P > 0.05)。结果表明,应用碳纤维箱型Cage与钛合金螺纹状Cage行椎间融合联合椎弓根内固定系统治疗腰椎不稳症,二者在缓解下腰部疼痛及植骨融合方面效果显著,但碳纤维箱型Cage行椎间融合联合椎弓根内固定系统行后路腰椎融合术可以维持较好的椎体间高度及腰椎前凸弧度。 关键词：椎间融合术;椎间融合器;腰椎不稳症;内固定系统;碳纤维箱型Cage;钛合金螺纹状Cage     

颈椎后凸畸形山羊动物模型：力学失衡及异常应力☆

背景：颈椎后凸畸形发生的同时其生物力学行为也发生变化，但关于颈椎后凸畸形动物模型的生物力学研究少见文献报道。 目的：分析颈椎后凸畸形山羊动物模型的生物力学变化。 方法：通过外加因素，模拟颈椎后凸畸形的形成病因，构建颈椎后凸畸形山羊的动物模型，并对颈椎后凸畸形山羊和正常山羊的新鲜颈椎标本作生物力学的对比研究，测量其三维运动范围和弯曲刚度。 结果与结论：与正常山羊颈椎标本比较，颈椎后凸畸形山羊后凸范围在C2~5, 颈椎后凸畸形山羊在C2/3~C4/5节段的三维运动范围明显减小，而在C5/6节段此差距明显缩小，在C6/7节段基本无差别，甚至会略大于正常山羊颈椎三维运动范围，在屈伸、左右侧屈、左右旋转运动中，旋转运动下降最多，旋转活动基本被限制；颈椎后凸畸形山羊在C2/3~C4/5节段的弯曲刚度明显增大，而在C5/6和C6/7节段两者较接近。反映了在施加实验因素后，羊的颈椎出现了生物力学的改变，羊颈椎在出现后凸畸形后变得僵硬了。结果提示后颈椎后凸畸形形成后，后凸节段颈椎的力学失衡和异常应力的存在造成颈椎关节的异常融合,导致了颈椎生物力学特征的改变。 关键词：颈椎；后凸畸形；生物力学；动物模型；应力     

带部分松质骨小牛皮质骨支架复合兔骨髓间充质干细胞植入兔体内血管内皮细胞生长因子的表达

摘要 背景：目前异种松质骨作为组织工程材料较为多见,而皮质骨因其难以降解,孔隙率低等原因限制了其使用。但皮质骨具有许多松质骨不具备的优越性,如生物力学方面,如何开发利用皮质骨是课题研究的重点。 目的：观察兔骨髓间充质干细胞复合带部分松质骨小牛皮质骨支架材料植入兔体内后血管内皮细胞生长因子表达。 方法：健康1月龄新西兰大白兔4只用于干细胞提取;3月龄新西兰大白兔60只,在髂骨翼分别植入骨髓间充质干细胞成骨诱导后复合异种骨,单纯异种骨,自体髂骨。术后4,8,12,24周取材RT-PCR检测血管内皮细胞生长因子的表达。 结果与结论：血管内皮细胞生长因子的表达情况：在各时间点,单纯异种骨组低于骨髓间充质干细胞成骨诱导后复合异种骨组和自体髂骨组(P < 0.05)。术后第4周时,骨髓间充质干细胞成骨诱导后复合异种骨组低于自体髂骨组(P < 0.05),在术后第8,12,24周时,两组差异无显著性意义(P > 0.05)。提示兔骨髓间充质干细胞复合带部分松质骨的小牛皮质骨支架材料植入新西兰兔体内具有较好的血管生成能力。 关键词：成骨诱导;骨髓间充质干细胞;带部分松质骨小牛皮质骨;血管内皮细胞生长因子;骨科生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.34.005     

前路手术治疗多节段颈椎退变的临床及生物力学研究

目的探讨多节段颈椎病前路手术的治疗结果,并采用力学方法评价内固定对颈椎稳定性的影响.方法 38例多节段颈椎病患者分为二组,A组:颈椎前路减压加椎体间植骨;B组:颈椎前路减压、植骨,加内固定.生物力学实验:6具成年颈椎标本分别进行三个椎间盘切除;椎间隙植骨;植骨加内固定等处理,并进行轴向压缩(300 N)、侧弯(2 Nm),及轴向扭转(2 Nm)加载.结果 A组中植骨块脱出发生率为45%,平均移位22%;骨不连发生率10%;术后神经功能优良率75%.B组无植骨块脱出,颈椎融合率100%;术后神经功能优良率83%.生物力学实验结果:3个节段的椎间盘切除后,颈椎在多个方向上的严重失稳,植骨可部分改善稳定性,内固定后明显改善颈椎稳定.结论应用颈椎前路内固定能预防植骨块的移位,增加颈椎融合率,提高临床疗效.     

颈椎间盘纤维环组织的成骨潜能

背景：椎间盘组织的骨化机制及脊柱韧带、纤维组织的骨化演变过程尚不清楚。 目的：实验拟观察颈椎间盘纤维环组织在骨融合过程中的成骨潜能。 设计、时间及地点：对比观察，于2006-10在解放军第二军医大学实验动物中心和上海市伤骨科研究所完成。 材料：健康实验山羊10只，雄性6只，雌性4只。羊用钛合金颈椎空心螺纹式柱状内固定器由常州康辉医疗器械有限公司参照羊的颈椎仿人用钛合金颈椎空心螺纹式柱状内固定器定制。 方法：实验山羊按常规颈椎前路减压、内固定施术，随机取颈2~6椎间隙中相邻的2个间隙，每个间隙各置入2枚钛合金颈椎空心螺纹式柱状内固定器，共4枚。3枚钛合金颈椎空心螺纹式柱状内固定器中的填充组织分别为:单纯松质骨，松质骨＋纤维环，纤维环。1枚不充填任何组织作为空白对照。 主要观察指标：术后6，12周分别拍摄山羊颈椎正侧位X射线平片、颈椎CT平扫观察植入物在位及融合情况。组织学观察各组植骨融合情况及局部组织反应。 结果：①X射线平片及CT显示实验山羊内植钛合金颈椎空心螺纹式柱状内固定器在整个实验过程中均在位，无松动、移位、脱落。山羊内植钛合金颈椎空心螺纹式柱状内固定器与椎体的骨-金属界面周围有骨组织生长，与椎体终板接触部位有成骨现象，骨桥形成。②单纯松质骨组新生软骨、骨小梁存在，原植入骨坏死;松质骨＋纤维环组纤维组织有坏死、原骨小梁、纤维环周围新生骨存在，新生软骨堆积;纤维环组术后6周纤维组织内有纤维软骨存在，12周新生软骨存在;空白组对照组术后6周组织学观察无阳性染色结果，12周有少量新生软骨。 结论：颈椎间盘纤维环组织的成骨形式可能是成纤维细胞的软骨化骨生成。     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66颈前路减压后前方骨缺损仿生髂骨的制备及性能

背景：在椎体和椎间盘切除以后,对于减压后前方骨缺损的修补长期以来以钛网和自身髂骨两种方式为主,但效果都不尽理想。 目的：制备纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料,对其进行表征和生物力学性能检测。 设计、时间及地点：重复性对比实验,于2008-01/12在南京航空航天大学材料科学与技术学院无机材料实验室完成。 材料：利用水热反应法制备纳米羟基磷灰石晶体,通过液相混合、冷压烧结制备出纳米羟基磷灰石/聚酰胺66仿生骨块。 方法：切除新鲜冰冻正常颈椎标本C5椎体,植入不同材料,钢板螺钉内固定,进行生物力学测试。具体分组为：正常颈椎组、纳米羟基磷灰石/聚酰胺66仿生髂骨钢板螺钉内固定组、髂骨植骨钢板螺钉内固定组。加载时模拟人体颈椎生理运动,即中心位、前屈位、后伸位和侧屈位4种生理情况。 主要观察指标：①通过X射线衍射仪对材料的物相进行表征。②红外图谱对材料的基团构成进行表征。③扫描电镜观察仿生骨的端口形貌。④正常颈椎、仿生髂骨、髂骨植骨进行生物力学检测。 结果：①X射线衍射结果表明纳米羟基磷灰石和聚酰胺66的主要衍射峰在复合材料中存在,但纳米羟基磷灰石对聚酰胺66的β晶型衍射峰起到宽化、削弱的作用。②红外图谱表明两者之间存在氢键。③扫描电镜观察,两者结合密实,界面性能优异。④通过生物力学实验,对比得出,仿生髂骨在载荷-应变变化、载荷-位移变化、应力强度方面都优于髂骨植骨,仅次于正常颈椎骨。 结论：所制备的纳米羟基磷灰石/聚酰胺66仿生骨力学性能优异,是一种理想的颈椎替代材料。 关键词：纳米羟基磷灰石/聚酰胺66;生物复合材料;生物力学性能;髂骨植骨;颈前路手术     

自体红骨髓复合自体松质骨填充同种异体皮质骨环重建兔颈椎

背景：国内外不少学者运用异体骨移植椎间融合进行椎体切除与重建,骨融合时间优于单纯自体骨移植,其在融合早期能提供支撑稳定作用,但制备异体骨移植材料时,易破坏基质中的骨诱导因子,不利于骨质生长。 目的：课题创新性设计并验证自体红骨髓复合自体松质骨填充同种异体皮质骨环重建兔颈椎的能力。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2004-10/2006-03在武汉大学人民医院骨科实验室完成。 材料：健康成年新西兰大耳白兔60只,雌雄不限,体质量2.0~2.5 kg。其中12只兔用于同种异体皮质骨环的制备;剩余48只兔随机分为3组,每组16只。自体红骨髓于髂前上棘穿刺抽取红骨髓;自体松质骨从兔髂嵴处取得三面皮质骨。将自体红骨髓与自体松质骨复合,填充在自制的同种异体皮质骨环中。 方法：3组兔采用第4颈椎切除模拟肿瘤切除模型。联合移植组植入同种异体皮质骨环-自体红骨髓-自体松质骨复合物;自体骨移植组植入自体骨;同种异体皮质骨环移植组植入同种异体皮质骨环 。 主要观察指标：以X射线检查、组织形态学检查、血清碱性磷酸酶及扫描电镜观察各组重建颈椎的效果。 结果：术后8周,联合移植组、自体骨移植组植骨材料与上下颈椎融合,有大量骨痂,同种异体皮质骨环移植组可见少量骨痂生长,融合不牢。各组血清碱性磷酸酶开始均升高,4周时联合移植组、自体骨移植组血清中碱性磷酸酶浓度都高于同种异体皮质骨环移植组(P < 0.01),联合移植组、自体骨移植组血清中碱性磷酸酶浓度差异无显著性意义(P > 0.05)。8周时,3组碱性磷酸酶比较差异无显著性意义(P > 0.05)。组织学观察联合移植组、自体骨移植组形成大量成熟骨基质,骨小梁及骨髓腔。扫描电镜观察示联合移植组、自体骨移植组有大量新骨形成。 结论：联合自体红骨髓+自体松质骨+同种异体皮质骨环移植和自体骨移植均有效地重建颈椎,自体红骨髓与自体松质骨复合填充的同种异体皮质骨环可明显促进同种异体皮质骨环重建椎体的作用,可以作为有效椎体重建材料。     

颈椎前路一体化钢板椎间融合器置入后与颈椎生物力学环境的匹配

背景：研究表明,颈椎一体化前路钢板融合器比现行钢板和融合器具有更多理论上的优势。但是目前有关其生物力学方面的研究国内尚无文献报道。 目的：观察与评价颈椎前路一体化钢板椎间融合器内固定置入后的生物力学特征。 方法：采集6具成人尸体颈椎标本,分为5组进行测试,即正常组、椎间盘摘除组、颈椎前路一体化钢板椎间融合器固定组、CBK融合器固定组及CBK融合器+Secuplate钢板联合固定组,以C5~6椎间隙为观察对象,进行生物力学实验。 结果与结论：颈椎间盘摘除后,颈椎在各个方向运动加大,刚度及强度等生物力学数值减小,脊柱失稳。与椎间盘摘除组相比,颈椎前路一体化钢板椎间融合器固定后其强度增加24%,椎体应变减小31%,刚度增加14.3%,位移减小15%(P < 0.05),颈椎前路一体化钢板椎间融合器对颈椎的力学性能影响较小,说明它能较好地与颈椎的力学环境相匹配。CBK融合器固定后抗后伸及旋转作用相对较小,同椎间盘摘除组相比差异有显著性意义(P < 0.05)。CBK融合器+Secuplate钢板联合固定组载荷强度和应变过大,与椎间盘摘除组相比其强度增加27%,椎体应变减小38%,刚度增加17%,位移减小17% (P < 0.05),颈椎刚度增大且邻近椎节的运动有增大趋势,将引起力学性能的改变。提示颈椎前路一体化钢板椎间融合器结合了颈椎前路钢板和融合器生物力学方面的优点,能较好地与颈椎的力学环境相匹配。     

植入Cage及自体棘突、椎板颗粒骨填充行后路腰椎椎间融合治疗退变性腰椎疾病63例：远期随访

背景：临床多见应用后路腰椎椎间融合+Cage行椎间融合时采用自体髂骨颗粒填充Cage治疗退变性腰椎疾病椎间融合率的报道,很少有整个融合过程中不同时间段的融合情况以及自体椎板颗粒骨椎间植骨融合率的远期随访报道。 目的：随访观察自体椎板、棘突作为骨源联合Cage植入行后路腰椎椎间融合的影像学随访结果及临床效果。 方法：选择退变性腰椎疾病患者63例,均为单一椎间隙病变,男24例,女39例;年龄46(35~72)岁,将全椎板减压后的自体椎板、棘突碎骨粒庆大霉素浸泡后充填于Cage内,应用髓核钳沿备好的Cage 通道将部分绞碎自体骨植入Cage 前间隙内,然后再沿备好的Cage通道植入Cage。随访53(37~62)个月;术后1周,3,6,12个月及远期行腰椎正侧位X射线片检查,观察患者不同时期椎间植骨融合情况。 结果与结论：63例患者中,51例患者成功融合(81%),融合部位均位于Cage内及其前方,融合时间为术后6~12个月。所有患者腰腿痛症状消失或明显减轻,椎间融合好,椎间隙高度无明显减少。结果说明自体椎板、棘突作为骨源联合椎间Cage植入在后路腰椎椎间融合后可获得满意的融合结果。应用减压后的椎板骨颗粒填塞Cage及椎间植骨,可缩短手术时间,并减少取骨区的术后并发症。     

后纵韧带生物力学测试评价胸腰段脊柱前路减压后的稳定性

目的：通过生物力学测试评价胸腰段脊柱后纵韧带在椎管前方减压自体髂骨植骨 Kaneda内固定术中的作用。方法：采用7具新鲜小牛胸腰段脊柱标本,模拟临床手术行L1椎体切除椎管前方减压自体髂骨植骨 Kaneda内固定术,在脊柱三维运动实验机上进行非破坏性生物力学测试。结果：在该术式中局部切除后纵韧带使胸腰椎的稳定性在旋转、轴压、前屈、后伸、侧弯各运动状态下降,其中以前屈时最为明显,差异有统计学意义（p<0.05）。结论：在胸腰段脊柱椎管前方减压术中局部切除后纵韧带将使术后脊柱稳定性在前屈状态时下降,不利于提高脊柱的融合率。因此应尽可能保留正常的后纵韧带。     

建立正常人C2~7的三维有限元模型

背景：随着计算机技术的发展,颈椎生物力学研究不再局限于动物或人体尸体实验,计算机模型可以进行更准确的生物力学研究。 目的：在已有研究的基础上,建立人体C2~7三维有限元模型,以期为颈椎前路分节段减压融合的生物力学研究提供参考数据。 方法：选择1名28岁健康男性志愿者为观察对象,无明显的颈椎病史,扫描前先拍摄颈椎正侧位、斜位、过伸过屈位X射线片以排除颈椎病变。首先根据志愿者CT扫描图片,采用计算机辅助设计数据处理技术,输入相关的材料特性,构建C2~7三维有限元模型。模型重建采用先进的Geomagics系统,可以准确模拟颈椎结构,有限元部分则采用广泛使用的ANSYS系统。其次在1.8 N•m作用力下,观察节段运动与力-位移反应,并与国外的实验结果对比,在前屈、后伸、侧弯和旋转等4种工况(载荷状态)下对模型进行验证。 结果与结论：整个模型包括C2~7六个椎体、C2/3~6/7五个椎间盘以及后部结构与主要韧带,共有23 348个节点和215 749个单元。在模拟外力的作用下,模型前屈、后伸、侧弯和旋转工况下的颈椎活动度与以往实验模型结果数据基本吻合。提示所建立的颈椎有限元模型可以模拟颈椎生物力学实验,进行生物力学分析。     

Cage椎弓根内固定联合自体颗粒骨打压植骨的即时生物力学稳定性

背景：自体骨移植结合椎间融合器联合椎弓根螺钉常运用于椎体融合,但单纯颗粒骨打压联合椎弓根钉的临床生物力学研究报道不多。 目的：比较后路自体颗粒骨打压植骨内固定及Cage内固定的即时生物力学稳定性。 方法：利用腰椎后路附件逐级破坏和椎间盘切除制作腰椎不稳模型。12具猪腰椎标本随机分为两组：打压植骨结合椎弓根螺钉内固定组(实验组),Cage结合椎弓根螺钉内固定组(对照组)。使用脊柱三维运动测试机模拟人体对两组标本在正常、不稳、融合3个状态下进行前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转等各个活动的生物力学测试,三维激光扫描仪测定不同载荷下不稳节段的运动范围。 结果与结论：正常状态下,两组间L2~3节段各方向运动范围差异无显著性意义(P > 0.05),说明两组标本均衡性好,具有可比性;与正常状态相比,两组不稳状态各方向运动范围亦明显增加(P < 0.05);融合后对照组L2~3节段椎间各方向运动范围均较实验组小,但差异无显著性意义(P > 0.05)。说明自体颗粒骨打压植骨内固定与Cage内固定均能明显提高脊柱的即时生物力学稳定性,而且两组对于改善脊柱稳定性无显著性差异。     

5000/两种固定器固定脊柱骨折脱位生物力学分析

目的 从生物力学角度对临床应用治疗脊柱骨折脱位的二种固定器进行定量分析,为临床提供力学参数。方法 模拟胸腰椎骨折脱位分别以钢板,椎弓根钉固定,分别进行前屈、后伸、左旋转、右旋转、压缩实验。结果 得出了各组标本前屈、后伸、压缩载荷—位移数据,还得出了各组标本扭转时扭矩和扭转角数据。结论 椎弓根钉组和钢板组压缩位移差异不显著P>0.05,椎弓根钉组前屈、后伸、位移小于钢板组,P<0.05,椎弓根钉组左、右扭转角度小于钢板组,P<0.05.     

延迟亚低温对自发性高血压大鼠永久性大脑中动脉闭塞作用的研究

目的建立自发性高血压大鼠(SHR)永久性大脑中动脉闭塞模型(pMCAO),观察亚低温对神经损伤的保护作用。方法将33只SHR随机分为①延迟2 h亚低温组[n=8,术后2 h给予(33±0.5)℃的全身亚低温];②延迟6 h亚低温组[n=9,术后6 h给予(33±0.5)℃的全身亚低温];③常温组(n=8,术后置于室温25℃);④假手术组(n=8,术中不插入线栓,术后置于室温25℃)。采用线栓法制作pMCAO模型。术后5 h,24 h,36 h对SHR进行神经行为学评分;并于术后36 h处死大鼠,制作脑冠状切片,尼氏染色后计算脑梗死体积、水肿程度;NeuN染色比较大鼠脑梗死周边和梗死核心区神经元的脱失。结果各组大鼠脑梗死后神经行为学评分差异无统计学意义。延迟2 h、6 h亚低温组的梗死体积分别较常温组减小23.75%(P<0.01)、18.72%(P<0.05);水肿程度减轻25.32%、21.52%(P<0.05)。神经元脱失情况:皮质梗死周边,延迟2 h、6 h亚低温组较常温组分别减少21.67%(P<0.01)、15.67%(P<0.05);而皮质梗死核心各手术组之间无明显差别。两亚低温组之间梗死体积、水肿程度及梗死周边神经元的脱失均无显著差异。结论亚低温治疗可以显著减小脑梗死体积和水肿程度。延迟6 h和延迟2 h亚低温治疗的效果无明显差异。