垂直动态冲击下骶孔骨折伴神经根损伤的生物力学研究

目的：探讨垂直冲击下骶孔骨折伴神经根损伤的生物力学特点。方法：采集人体新鲜骨盆骨骼标本10具，行动态冲击试验。测量动态骨折时的一系列动力学参数，确定骨折的动力学特性；并取骶孔骨块脱钙，作石腊切片，再用Masson三色法、Mallory改良法和HE染色，并进行组织学观察。结果：①骶孔边的应力集中明显，S1、S2孔边上缘的应变为2703με和1689με，相应的压应力分别为25MPa和16MPa；左右两侧边缘的最大拉应力可达40SPa和31SPa，比骶骨处应力高3．1倍。此时可计算得到S1、S2椎体应力集中系数分别为1．6和1．9。②骶孔发生以下四种骨折方式：Ⅰ型为单纯骶孔骨折，Ⅱ型为骶孔骨折伴骶骨翼骨折，Ⅲ型为整侧骶孔纵形骨折，Ⅳ型骶孔劈裂状骨折。当冲击能量达到25J以上时，发生粉碎性脆性状态骨折，形成骶孔劈裂状骨折，并产生广泛的软组织损伤及神经根损伤，常累及一侧或两侧的腹侧神经根损伤。③从骶孔断面的电镜观察来看，骨折裂纹大多数在薄弱断面，高低不平，并在孔边的应力集中处交汇、集合、发散、扩散和发展，骨折面较为锐利，孔边并有一些宽度不大于120舯微裂隙存在。结论：骶孔状骨折为高能量伤，损伤常累及神经根，与骶骨的力学结构、力的传导、冲击动力学特性以及应力、应变分布相关。