数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨的研制及体外细胞毒性研究

目的 研究数字化珊瑚羟基磷灰石(CHA)人工骨材料的制备方法,并评价其细胞毒性.方法 将珊瑚羟基磷灰石微粒与左旋-聚乳酸通过不同的质量比混合均匀后,采用选择性激光烧结的工艺,制备数字化CHA人工骨材料.采用体外细胞培养技术,观察其浸提液对L-929细胞形态的变化,采用MTS法检测对L-929细胞增殖情况的影响,以评价其...     

前交叉韧带损伤膝关节6个自由度静态加载体的稳定性

背景:由于膝关节的体外标本无法模拟膝关节的真实运动,而体内的运动测试又无法获得骨结构的运动信息,因而不能得到准确的膝关节稳定性数据,也就无法对膝关节损伤的早期诊断及防治措施进行深入的研究.目的:应用计算机三维重建技术、2D/3D图像配准技术及图像处理技术对前交叉韧带损伤膝关节6个自由度变化进行静态加载体内稳定性测试.方法:8例患者单侧膝关节前交叉韧带断裂而对侧正常,膝关节在屈曲0°,30°,60°和90°时分别进行134 N前加载.采集各角度相互垂直的2D图像,与3D CT图像在虚拟X射线投射系统进行2D/3D图像配准,还原膝关节不同角度时的股骨和胫骨相对3D位置关系,获得膝关节6个自由度数据.结果与结论:前交叉韧带断裂后胫骨前移均明显增加,在完全伸直(0°)时胫骨前移最小,胫骨前移在30°时达到最大;胫骨前移在60°和90°时逐渐减小,各角度间比较差异均有显著性意义(P=0.000).前交叉韧带断裂后,膝关节胫骨内旋、内移均较健侧增加(P=0.000).提示通过2D/3D图像配准技术可以实现对膝关节静态加载的体内稳定性分析;前交叉韧带损伤后膝关节前移、内旋和内移均明显增加.     

不同后路短节段内固定术治疗Hangman 骨折的生物力学比较

目的：测试不同后路短节段内固定术治疗Hangman骨折的生物力学性能，探讨内固定方式的选择。方法：8具新鲜C0～C4颈椎标本，按照①正常状态（对照组）；②Ⅰ型骨折C2椎弓根螺钉固定（A组）；③ⅡA型骨折C2椎弓根螺钉固定（B组）；④Ⅱ型骨折C2椎弓根螺钉固定（C组）；⑤Ⅲ型骨折C2椎弓根螺钉固定（D组）；⑥Ⅲ型骨折C2、3椎弓根侧块钢板内固定（E组）顺序在脊柱三维运动实验机上依次测试其三维运动范围（ROM），对结果进行统计学分析。结果：A组ROM值与对照组无显著性差异；B组除旋转外与对照组无显著性差异，旋转稳定性也达到了对照组的61．86％；C组与对照组均有显著性差异；D组ROM值最大，与对照组有显著性差异；E组除后伸外ROM值均明显小于对照组，差异有显著性（P〈0．05）。结论：C2椎弓根螺钉固定可使Ⅰ型Hangman骨折达到生理性固定，使ⅡA型骨折恢复较好的稳定性，不能使Ⅱ、Ⅲ型骨折获得稳定；后路C2、3椎弓根侧块钢板内固定后的三维稳定性较好，适合不稳定型Hangman骨折的外科治疗。     

前交叉韧带损伤膝关节6个自由度静态加载体的稳定性

背景：由于膝关节的体外标本无法模拟膝关节的真实运动,而体内的运动测试又无法获得骨结构的运动信息,因而不能得到准确的膝关节稳定性数据,也就无法对膝关节损伤的早期诊断及防治措施进行深入的研究。目的：应用计算机三维重建技术、2D/3D图像配准技术及图像处理技术对前交叉韧带损伤膝关节6个自由度变化进行静态加载体内稳定性测试。方法：8例患者单侧膝关节前交叉韧带断裂而对侧正常,膝关节在屈曲0°,30°,60°和90°时分别进行134N前加载。采集各角度相互垂直的2D图像,与3DCT图像在虚拟X射线投射系统进行2D/3D图像配准,还原膝关节不同角度时的股骨和胫骨相对3D位置关系,获得膝关节6个自由度数据。结果与结论：前交叉韧带断裂后胫骨前移均明显增加,在完全伸直（0°）时胫骨前移最小,胫骨前移在30°时达到最大;胫骨前移在60°和90°时逐渐减小,各角度间比较差异均有显著性意义（P=0.000）。前交叉韧带断裂后,膝关节胫骨内旋、内移均较健侧增加（P=0.000）。提示通过2D/3D图像配准技术可以实现对膝关节静态加载的体内稳定性分析;前交叉韧带损伤后膝关节前移、内旋和内移均明显增加。     

C2 椎弓根螺钉置入内固定治疗Hangman骨折的生物力学评价

背景:C2椎弓根钉置入内固定治疗Hangman骨折因固定可靠,无生理功能的丢失而受到众多学者的青睐,根据文献报道,单节段固定治疗Hangman骨折的适应证差异较大,并且缺乏生物力学依据.目的:评价C2椎弓根螺钉置入内固定治疗Hangman骨折的生物力学性能.设计、时间和地点:2004-05/08在解放军第一军医大学全军生物力学重点实验室完成的对比观察实验.材料:材料采用AO通用的钛合金颈椎椎弓根螺钉,长度18～25mm,直径3.5 mm.6具新鲜C1～C4颈椎标本依次制成Ⅰ型、ⅡA型和Ⅱ型Hangman骨折模型.方法:椎弓根螺钉固定后在非破坏方式下用脊柱三维运动实验机进行测量,通过加载盘对标本施加2.0 N·m的纯力偶矩,使标本产生前届/后伸、左/右侧弯和左/右轴向旋转6种生理运动:每次测试重复3次加载/卸载循环,在第3次循环时进行运动学测量.主要观察指标:由激光扫描仪(精度0.1%)摄取在零载荷和最大载荷时的脊柱运动图像,并用相应软件系统进行图像分析,计算出标本的三维运动范围.结果:1型骨折C2椎弓根螺钉固定后相对稳定性在屈曲、后伸、侧弯及旋转达到了对照组的100.62%,96.91%,99.19%,97.12%(P＞0.05).ⅡA型骨折C2椎弓根螺钉固定后旋转稳定性达到了对照组的61.86%(P＜0.05).Ⅱ型骨折C2椎弓根螺钉固定后相对稳定性在屈曲、后伸、侧弯及旋转为对照组的47.84%,21.29%,65.98%,41.69%(P＜0.05).结论:生物力学评估提示,Hangman Ⅰ型、ⅡA型骨折基本适合C2椎弓根螺钉置入治疗,置入固定后骨折可达生理性固定或稳定性较好;Ⅱ型骨折固定后稳定性较差,不适合单纯椎弓根钉内固定置入.     

ACL损伤膝关节6个自由度变化的运动还原在体稳定性研究

目的对前交叉韧带(ACL)损伤膝关节进行6个自由度变化的运动还原在体稳定性研究。方法对8例患者的健、患膝关节在生理负重屈曲状态下采集0°、15°、30°、60°和90°时的相互垂直的2D图像,将二维动态的X线影像转化为三维模型的仿真运动,模拟人体膝关节在生理负重情况下骨性结构的变化,准确模拟膝关节的生理运动,并通过健膝和ACL损伤膝关节的对比,研究ACL损伤后膝关节6个自由度的参数变化。结果 ACL损伤膝关节在0～30°范围胫骨有轻度的内旋,和其他角度的差异有统计学意义;在0～90°间胫骨均有轻度的内移,各角度间的差异均无统计学意义;在0°和15°时,胫骨前移分别为(3.61±1.56)mm及(2.12±0.89)mm,而在30～90°范围内无明显胫骨前移增加,与0°及15°的差异均有统计学意义。结论在体稳定性研究可以实行对膝关节的生理运动6个自由度运动参数测量,ACL损伤后膝关节的生理负重运动有显著的6个自由度运动变化。     

数字化珊瑚羟基磷灰石人工骨支架的体外降解性能

BACKGROUND: We have successfully prepared the digital coralline hydroxyapatite artificial bone scaffold in previous experiments, and it has good physicochemical properties and biocompatibility. OBJECTIVE: To evaluate the in vitro degradation performance of the digital coralline hydroxyapatite artificial bone. METHODS: We used the mixtures of coralline hydroxyapatite and L-polylactic acid at the mass ratio of 3:1 and 4:1 as raw materials to prepare the digital coralline hydroxyapatite artificial bone scafflold specimens, and then they were immersed in the 50 mL stimulated body fluid with the initial pH value of 7.4 in an incubator at 37 ℃ for degradation. After 16 weeks of degradation, the pH value, calcium and phosphate ion concentration, degradation rate, compressive strength and changes of microstructure were dynamically observed. RESULTS AND CONCLUSION: At the 16th weeks of degradation, the pH values in the two kinds of digital artificial bone groups maintained at 7.34-7.36, which were higher than that in the L-polylactic acid group (P < 0.01), and lower than that in the coralline hydroxyapatite group (P < 0.01). The calcium ion concentrations in the two kinds of digital artificial bone groups were higher than that in the coralline hydroxyapatite group (P < 0.01), and the phosphorus ion concentrations were lower than that in the coralline hydroxyapatite group (P < 0.01). The degradation rates in the two kinds of digital artificial bone groups were lower than that in the coralline hydroxyapatite group (P < 0.01), and higher than that in the L-polylactic acid group (P < 0.01). The order of the compressive strength was as follows: coralline hydroxyapatite group > 3:1 digital artificial bone group > L-polylactic acid group > 4:1 digital artificial bone group. The cellular structure, porosity and pore size in the two kinds of digital artificial bone groups were all increased. These results show that the prepared digital coralline hydroxyapatite artificial bone scaffold has good degradation propertyies.