猕猴颈肌力学特性的实验研究

本文介绍了4只活猕猴头颈肌损伤的一系列生物力学冲击性能实验结果,它包括颈肌拉伸强度、应力与应变,旋转加速度等,并建立了颈肌的生物力学模型。头颈肌损伤的生物力学特性是设计头颈部的保护装备的依据,同时这些知识对了解头颈肌损伤机制及临床损伤处理也是十分有益的。     

全环移动式外固定器的生物力学原理与临床应用

自１９８６年６月开始用自制的“全环移动式外固定器”此治疗新鲜骨折１４６例，陈旧性骨折１６例，骨不连４例，骨延长１３例，滕内翻畸形５例共１８４例，疗效满意，对本外固定器在各种不同的固定方式下进行生物力学测试，表明了不同的骨骼穿针数量，娄型，方向，部位与骨折固定稳定性的关系。     

髋臼后壁骨折稳定性的生物力学评估

目的研究不同程度髋臼后壁骨折及后侧关节囊对关节稳定性的影响。方法采用配对设计将7具骨盆的14个髋关节标本,随机分成A、B两组,A组去除髋关节周围所有软组织,B组保留关节囊。分别按髋臼后壁总面积的20%、30%、40%、50%、60%从外缘向内纵向截骨,建立不同比例的后壁骨折模型,90°屈髋位对骨折模型分别进行生物力学测试,载荷下测量各组髋臼的形变位移和轴向刚度以及导致股骨头脱位时的载荷。结果载荷下,髋臼形变位移随截骨比例的增加而增大,统计显示截骨20%和30%组之间差异不显著(P>0.05),而30%组与40%、50%、60%组之间的统计学差异非常显著(P<0.01),轴向刚度的变化趋势与之相同;载荷800N时,截骨40%、50%、60%组均发生股骨头脱位,而20%、30%组未发生股骨头脱位;A组与B组间无显著差异。结论髋臼后壁骨折<30%时不影响髋关节的稳定,>40%时髋关节不稳,需行内固定治疗;后侧关节囊在维持关节的稳定方面与髋臼相比所起作用不大。     

火炬椎弓根内固定器械的生物力学实验研究

目的　提高椎弓根内固定器械对胸腰椎骨折的复位固定效果 ,简化操作 ,使其更符合脊柱生物力学原理。方法　采用 7具成人胸腰椎脊柱固定标本 ,造成椎体骨折 ,用自行研制的火炬椎弓根内固定器械加以固定 ,应用应力分析方法与其他椎弓根内固定器械作对比。结果　自行研制的火炬 (Torch)椎弓根内固定器械与SF在强度、刚度、稳定性上均无显著性差异 (P >0 .0 5 ) ,但比Dick明显优越 (P <0 .0 5 ) ,在实验中显示其操作简便性。结论　火炬椎弓根内固定器械结构简单 ,操作方便 ,生物力学性能优良 ,具有临床应用价值     

两种长度的颈椎椎弓根螺钉与侧块螺钉拔出试验比较

目的:比较两种长度的颈椎椎弓根螺钉和侧块螺钉的抗拔出力,探讨颈椎经椎弓根短螺钉固定的可行性。方法:5具C3~C5共15节新鲜颈椎标本,用长度为28mm和20mm的皮质骨螺钉分别置入椎弓根,并用20mm的螺钉行侧块双皮质固定,螺钉进入侧块深度约14mm。行拔出试验,比较螺钉的最大轴向拔出力。结果:椎弓根长螺钉的最大拔出力为650N,椎弓根短螺钉为585N,两者比较无显著性差异(P>0.01);侧块螺钉的最大拔出力为360N,与椎弓根短螺钉比较有显著性差异(P<0.0001)。结论:颈椎椎弓根短螺钉固定可提供足够的稳定性,其安全性相对较高。     

不同直径锥形椎弓根螺钉对腰椎骨折复位固定效果的动态生物力学研究

在实验性腰椎骨折模型中，经过不同直径锥形椎弓根螺钉固定后，分别进行载荷—应变动态生物力学实验观察，结果认为在一定范围内，不同直径锥形椎弓根螺钉拥有相同的复位固定效果。     

颈椎前路低切迹钛板系统的生物力学评价

目的:对自行研制的颈椎前路低切迹钛板系统(ACLPS)进行生物力学评价。方法:采用16具颈椎标本随机分为A、B两组,行载荷-位移测定后,制作C5椎体及相邻椎间盘切除、髂骨植骨及钛板固定标本(A组用ACLPS,B组用Orion),再行载荷-位移、扭矩和扭转刚度测定;对ACLPS行拔出试验及疲劳试验,以三维有限元分析钛板的应力变化及其分布。结果:ACLPS与Orion内固定后颈椎位移降低幅度、各纵向位移、颈椎的扭矩和扭转刚度、最大拔出力及相对位移和能量吸收值比较均无明显统计学差异(P>0.05);其疲劳强度为473.27Mpa,疲劳载荷次数达5.5×105次,足以满足术后在体内安放较长时间;有限元计算得出ACLPS孔洞周围有较大应力集中,但其孔洞直径和孔边距离仍处安全范围。结论:ACLPS具有较高的强度和紧固能力,能提供较好的生物力学稳定作用。     

应用下胫腓钩板固定器治疗下胫腓联合分离伴腓骨骨折

目的 观察并总结采用自行研制的新型内固定器——下胫腓钩板固定器(Hook—plate fixation,HPF)治疗16例下胫腓联合分离伴腓骨骨折的初步临床疗效。方法 自2001年10月～2003年3月采用下胫腓钩板固定器治疗下胫腓联合分离伴腓骨骨折16例,根据应用改良Mazur评价标准对其术后疗效进行评定。结果 随访时间3～30个月,平均11个月。骨折愈合的时间为12～18周,16例中优良15例,可1例,优良率93％。结论 下胫腓钩板固定器生物力学性能最佳,也是治疗下胫腓联合分离伴腓骨下段骨折的最好内固定方式之一,但远期疗效有待于进一步观察。     

Effect of autocontrol micromotion intramedullary interlocking nail on fracture healing： an experimental study

Objective: To investigate the effect of autocontrol micromotion locking nail ( AMLN ) on experimental fracture healing and its mechanism. Methods: 16 goats undergoing both sides of transverse osteotomy of the femoral shafts were fixed intramedullary with AMLN and Gross-Kempf (GK) nail, respectively. The follow-up time was 7, 14, 28 and 56 days. Roentgenographic, biomechanical, histological, scanning electromicroscopic and biochemical analyses were done. Results: (1) The strength of anticompression, antiflexion and antitorsion in the fractural end in the AMLN-fixed group was higher than that of GK nail-fixed group; whereas, the rate of stress shelter in the fractured end decreased significantly (P<0.01). (2) The content of the total collagen, insoluble collagen, calcium and phosphate in the AMLN-fixed group was higher than that in the GK nail-fixed group (P<0.05). (3) Histological observation and quantitative analysis of calluses revealed that AMLN could promote the growth of bridge calluses and periosteum calluses. Hence the facture healing and remolding process achieved early, which was much better than traditional GK nail fixation. (P<0.05). (4) 7-14 days postoperation, the calluses of AMLN-fixed group was flourish and camellarly arranged and the collagen fibril formed constantly in the absorption lacuna of bone trabecula. 28-56 days postoperation, the collagen fibril was flourish around the absorption lacuna and was parallel to the bone's longitudinal axis. Active bony absorption and formation were seen, so was remolding and rebuilding. Haversian system was intact and the bony structural net was very tenacious because of the deposition of calcium salt. None of the above findings was observed in the GK nailfixed group. Conclusions: The design of AMLN accords well with the plastic fixation theory. As the geometry ametabolic system constituted by the intramedullary fixation instruments and the proximal and distal end of the fracture is very firm and stable, the disturbance to the physical stress distributed in the fractural end is light. The generation and conduct of the intermittent physical stress between the fractural parts could reach the balance between stress conduct and stress protection. The feature that the healing and remolding take place at the same time speeds up the fractural healing process.     

可吸收球囊椎体成形术治疗胸腰椎爆裂骨折的实验研究

[目的]探讨结合短节段椎弓根螺钉系统撑开复位内固定的可吸收球囊椎体成形术治疗胸腰椎爆裂骨折的生物力学性能变化。[方法]采集6具新鲜固定湿润成人尸体胸腰椎标本，制成T11-L1，L2～4、L1～3节段标本10个，用自由落体撞击试验造成中间椎体爆裂型骨折，行APF椎弓根螺钉撑开复位，经椎弓根于伤椎椎体内置入可吸收高分子材料-DL-乳酸与ε-己内酯（70：30）的共聚物（PDLLA-CL）制作的可吸收球囊，注入自固化磷酸钙骨水泥行可吸收球囊椎体成形术。分别于骨折前、骨折撑开复位椎体成形术后，用万能材料试验机测定中间椎体在前屈、后伸、侧屈状态下应力-应变、轴向刚度变化及扭转应力下刚度的变化。[结果]伤椎经可吸收球囊椎体成形术治疗后，抗压强度均有所增加，前屈为8％，后伸15％，侧屈9．8％，其中以后伸时增加显著（P〈0．05）。治疗后的轴向刚度普遍得到提高，与骨折前相比，前屈增加11％，后伸增加8％，侧屈增加3％。治疗后椎体在扭转应力下刚度小于骨折前，但两者差异不明显（P〉0．05）。[结论]（1）结合短节段椎弓根螺钉系统撑开复位内固定的可吸收球囊椎体成形术，有助于伤椎的重建，术后脊柱的生物力学特性接近骨折前水平；（2）可吸收球囊椎体成形术治疗胸腰椎爆裂骨折，在避免骨水泥渗漏可能导致的潜在危险之前提下，从本质上恢复胸腰椎爆裂型骨折伤椎椎体结构的完整性，恢复其高度，从而恢复和维持脊柱的生理弧度，防止继发性脊柱后凸畸形变引起的迟发性腰背痛及脊髓、神经损伤，以从根本上解决单纯用经椎弓根内固定器治疗胸腰椎爆裂型骨折遗留的并发症，为临床治疗胸腰椎爆裂骨折提供了一个新的方法。