寰枢椎后路柔性固定的生物力学研究

目的分析细棒、PEEK棒固定对寰枢关节稳定性的影响。方法采用6具新鲜成人枕骨(occipital bone,Oc)~颈椎C4节段进行测试,模拟以下手术及固定状态:①完整状态;②损伤状态:枢椎齿状突II型骨折;③坚强固定:寰枢椎均采用普通椎弓根螺钉固定,直径3.5 mm钛棒连接;④PEEK棒:直径3.5 mm的PEEK棒连接;⑤细棒:直径2.0 mm钛棒连接。采用重复测量实验设计,在完整、损伤和不同的固定状态下,通过脊柱试验机对标本分别施加1.5 N·m的前屈/后伸、左/右侧弯和左/右轴向旋转的纯力偶矩。采用Optotrak三维运动测量系统连续采集标本运动,分析寰枢椎之间角度运动范围和中性区。结果采用直径3.5 mm的钛棒,2.0 mm的细棒以及3.5 mm的PEEK棒固定后,在前屈、后伸、侧弯和旋转方向上均显著减小了固定节段的运动范围(P<0.05)。直径3.5 mm和2.0 mm的棒固定后的运动范围,在各个方向上无显著性差异。PEEK棒固定的运动范围仅在侧弯方向上大于坚强固定(P=0.005),其他方向无显著性差异。3种固定方式在屈伸、侧弯和旋转方向上均显著减小了固定节段的中性区(P<0.05)。各种固定方式之间相比较,无显著性差异(P>0.05)。结论在寰枢关节采用直径2.0 mm的细棒固定,与坚强固定的稳定性相当。采用直径3.5 mm的PEEK棒固定,在前屈、后伸、旋转方向上与坚强固定的稳定性相当,在侧弯方向上弱于坚强固定。     

新型活性修饰聚乳酸组织工程骨的体外成骨研究

[目的]探讨氨等离子体改性、酰胺键接枝甘氨酸-精氰酸-甘氨酸-天冬氨酸-丝氨酸(GRGDS)短肽的活性修饰方法对消旋聚乳酸(PDLLA)组织工程骨体外成骨能力的影响.[方法]制备圆片状直径8 mm、厚1 mm的PDLLA三维多孔支架,分为三组:表面氨基化PDLLA(aminated PDLLA,A/PDLLA,A组),接枝肽A/PDLLA(peptides conjugated A/PDLLA,PA/PDLLA,PA组),以未经处理的PDLLA(P组)作为对照组.实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测符组材料上骨髓间允质干细胞(BMSCs)、骨钙素(OCN)、Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)、碱性磷酸酶(ALP)、骨形态发生蛋白-2(Bmp-2)和骨桥蚩白(OPN)mRNA的表达变化并进行ALP活性测定和钙黄绿素矿化荧光染色.[结果]qPCR结果示:第3 d,PA组各基因表达倍数均较P组高;除OCN外的各基因表达也均较A组高.第7 d,A组OCN(13.13±1.28)、Col-Ⅰ(23.71±6.51)和OPN(27.4±7.17)mRNA表达倍数为最高,PA组次之.第14 d,多数基因表达上调,A组和PA组表达倍数较对照组明显增高.PA组OCN(49.21±7.03)、ALP(24.26±3.41)和BMP-2(11.82±2.38)mRNA的表达较A组高,差异有统计学意义(P＜0.05).ALP活性检测结果示:A组和PA组ALP活性持续升高,P组活性第21 d较第14 d时略有下降.第7 d,A组和PA组之间ALP活性比较无统计学意义(P＞0.05),但均高于P组(P＜0.01);第14 d和第21 d,三组间ALP活性两两比较均有统计学意义,ALP活性PA组＞A组＞P组.钙黄绿素矿化荧光染色观察示,骨支架上钙盐沉积与ALP的活性变化趋势相平行.[结论]氨等离子体改性能够促进聚乳酸组织工程骨支架上BMSCs早期向成骨细胞分化,改性后接枝GRGDS肽的新型活性修饰PDLLA具有更好的促BMSCs体外成骨能力.     

侧方入路腰椎内固定的生物力学研究进展

极外侧椎体融合术（extreme lateral interbody fusion, XLIF）可用于治疗腰椎间盘突出、椎体滑脱、椎管狭窄等腰椎疾病。此术式从侧方腹膜后建立手术通道,与其他手术方式相比,术中出血少,创伤小,康复时间短,并发症少,既可避免前方大血管损伤的风险,也可减少后方肌肉、关节突等组织的破坏,因而受到越来越多的关注和应用。但此术式在临床治疗效果、并发症发生率等方面是否优于其他入路尚无定论。从生物力学角度总结XLIF重建腰椎稳定的效果,并比较XLIF与相关经典术式在生物力学上的特点。     

经皮椎体强化治疗的实验研究

目的　探讨经皮椎体强化术的方法及聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)在椎体内的影像学分布。方法　 15个新鲜腰椎椎体随机分成三组 ,经椎弓根分别注入三种不同浓度的PMMA。结果　 2∶3浓度的PMMA强化效果好。结论　CT引导下的经皮椎体强化术是安全、可靠的。     

人体寰椎横韧带拉伸性能的实验研究

目的：研究人体寰椎横韧带的拉伸性能。方法：新鲜寰椎标本８例,制备成拉伸试件,进行定速率单向拉伸至横韧带断裂。结果：寰椎横韧带平均最大载荷为３１１．６Ｎ,最大变形量为６．０ｍｍ,刚度为７２．９Ｎ／ｍｍ。结论：寰椎侧块间的分离超过６．０ｍｍ,就可存在横韧带断裂。     

膝关节的粘弹特性

对6例人体膝关节标本进行研究以了解其两种不同的粘弹特性:蠕变和应力松弛现象。 首先,施加恒定的瞬时载荷于有或无半月板的膝关节,整个测试过程膝关节保持完全伸直。结果发现,在压缩载荷作用下,蠕变逐渐增加,但无论有否半月板,两者之间无显著差异。测试5分钟的蠕变与通过Maxwell体VoiRt体模型推导出的值完全一致。 其次,在上述测试基础上,保持瞬时蠕变10分钟。虽然膝关节的蠕变保持恒定,但由于软骨的应力松弛现象,股骨髁与胫骨平台之间的力随时间推移而下降,力下降的程度取决于施加的载荷和持续时间。在2牛顿和100牛顿时,力的下降分别为46％和58％。这些值显著大于蠕变测试,结果的估计值。同时,在施加载荷后和实验结束时以压力传感器测定胫股间接触压力。接触压下降区与区之间各不相同,特别是无半月板的膝关节,结果表明,无论有无半月板,膝关节均有良好的蠕变顺应性,而且,应力松弛的局部差异很大。     

三种器械对胸腰椎爆裂性骨折固定的生物力学评价

目的：评价不同的前后路固定器械对脊柱稳定性的恢复情况。方法：用7例新鲜成人胸腰椎标本，测试T12－L1及L1－L2的三维运动，然后在CZZ－Ⅱ型人体撞击试验机上制作损伤模型。分别安装Steffee钢板、Kaneda和框式Harrington棒，并测试安装固定器后的三维运动情况。结果：三种器械均可以恢复标本屈伸及侧弯运动；但在轴向旋转方面，各器械均只有减少作用。结论：Steffee钢板可提供良好的稳定效果。在技术方法允许的情况下，利用Kaneda也是一种理想的治疗手段。