下颈椎经关节螺钉钉棒系统固定的生物力学研究

目的：比较下颈椎三柱损伤后单独经关节螺钉固定（TAS）、经关节钉棒系统同定（TRS）和侧块螺钉钉棒系统固定（LRS）的三维稳定性。方法：12具新鲜颈椎标本．制成C4／5、C5／6节段三柱损伤模型，分别进行单独经关节螺钉（TAS组）、经关节螺钉钉棒系统（TRS组）和侧块螺钉钉棒系统（LRS组）三种方法固定，在非限制性和非破坏性的实验条件下测试其前屈、后伸、左右侧弯和轴向旋转运动状态的稳定性。结果：TAS组和TRS组在各方向的运动范同（ROM）和中性区（NZ）的均数均显著小于完整标本组，差异有统计学意义（P〈0．05）；LRS组在前屈、后伸、侧弯运动中的ROM和NZ与完整标本组比较有显著降低，差异有统计学意义（P〈0．05）；LRS组在旋转运动中的ROM和NZ与完整标本组比较有不同程度的降低，但差异无统计学意义（P〉0．05）。TAS、TRS在各个方向稳定性明显优于LRS组（P〈0．05）。TRS在前屈运动中的ROM和NZ与TAS组比较有所减小，但无统计学意义（P〉0．05）；在后伸、侧弯和旋转运动中，TRS组稳定性明显优于TAS组，有统计学意义（P〉0．05）。结论：在下颈椎三柱损伤选择经关节固定技术时以钉棒形式同定稳定性更好。     

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。     

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.     

改良哈氏棒治疗胸腰段脊柱骨折的生物力学分析

本实验应用电测法和运动测定技术,在8具防腐脊柱标本上进行改良哈氏棒、哈氏棒和狄克钉三种器材对胸腰段脊柱骨折固定的力学测试。实验结果显示:改良哈氏棒在稳定性、抗轴向载荷和抗旋转方面均优于另2种材料,虽然传统哈氏棒、狄克钉固定脊柱骨折有一定控制作用,但由于其自身结构的稳定性缺陷,削弱了它们的固定作用。     

聚乙烯醇水凝胶髓核的生物力学特性

目的 对一种新型水凝胶人工髓核的生物力学特性进行研究,为将来临床开展人工髓核置换手术提供科学依据。方法 采用7具新鲜标本的L_(4-5)脊柱功能单元进行生物力学实验,在轴向压缩、前屈后伸和左右侧弯等运动工况下,观察正常椎间盘、髓核摘除以及人工髓核植入3种状态下椎间盘高度、应变和位移的变化。结果 与正常椎间盘相比较,髓核摘除后椎间盘的高度和刚度降低,应变和位移加大(P<0.05)。而人工髓核植入后各项指标恢复正常(P>0.05)。结论 这种新型水凝胶人工髓核置换可纠正髓核摘除后的生物力学紊乱,有望进行临床应用。     

以人为本,努力加强创伤骨科的临床基础理论研究

随着我国创伤骨科事业的快速发展，努力加强创伤骨科的临床基础理论研究迫在眉睫。尤其是生命科学研究逐步精细化和定量化，大量数据的积累要求模型化和数学化，现代细胞分子生物力学的出现，为创伤骨科开辟了广阔的应用前景。     

自锁式防旋自动滑动加压钉板的研制与生物力学研究

目的研制自锁式防旋自动滑动加压钉板（self—locking type pro-rotary auto-sliding＆compression nail plate，LPSC—NP）用于股骨颈骨折内固定，对其进行生物力学性能测试，为临床应用提供依据。方法采集18具新鲜成年股骨近端标本，制成股骨颈骨折，分别用LPSC—NP、3枚空心钉、双头中空加压螺纹钉、动力髋螺钉内固定，并进行生物力学测试，用SPSS统计软件对实验数据进行分析。结果LPSC—NP的承载能力和抗扭转强度、刚度均明显大于后三者。结论LPSC—NP固定股骨颈骨折牢固可靠，符合生物力学要求。该器械结构合理，简单适用，有一定的临床价值。     

通用型枪式椎板咬骨钳的研制及临床应用

目的研制通用型后路椎间盘镜枪式椎板咬骨钳,探讨其临床应用价值. 方法设计、制造通用型枪式椎板咬骨钳,将其应用于50例MED手术,随访观察疗效. 结果术中移动工作通道次数明显减少,操作简捷.41例随访平均7.6月,优良率92.7%. 结论通用型枪式椎板咬骨钳可增大镜下可操作空间,容易进入侧隐窝和椎间孔,缩短手术时间,减少手术并发症,值得临床推广.     

保留脊柱后方韧带复合体腰椎管扩大术的基础研究与临床应用

目的评价保留脊柱后方韧带复合体腰椎管扩大术临床疗效及生物力学特征。方法取8个新鲜腰骶椎标本，根据处理方法，分为3组。A组：8个完整腰骶椎标本进行生物力学测定；B组：A组测试后，切除L3-5 3个全椎板，保留后方韧带复合体，即为保留脊柱后方韧带复合体的腰椎管扩大术（改良术式）；C组：B组测试后，将保留的韧带复合体切除，即为传统术式。3组均行轴向压缩实验、三点弯曲实验及扭转实验。2000年6月-2006年6月，收治309例腰椎管狭窄症患者，行保留脊柱后方韧带复合体腰椎管扩大术。其中男152例，女157例；年龄20～80岁，平均57．2岁。病程3个月～41年。单纯腰椎管狭窄症55例；腰椎管狭窄合并腰椎间盘突出症254例，其中合并L4、5椎间盘突出105例，L4～S1椎间盘突出56例，L5、S1椎间盘突出86例，L2、3高位腰椎间盘突出7例。术后采用JOA下腰痛手术疗效评分标准、患者手术满意度及影像学观察进行疗效评定。结果轴向压缩实验：前屈时，A、B组应变、应力、轴向位移均小于C组（P〈0．01）；轴向刚度大于C组（P〈0．01）。后伸时，A、B、C3组间上述指标差异无统计学意义（P〉0．05）。三点弯曲实验：在相同弯矩下，挠度、倾角、弯曲刚度A、C组及B、C组比较，差异均有统计学意义（P〈0．01），A、B组间差异无统计学意义（P〉0．05）。扭转实验：相同扭角条件，B组承载的扭矩大于C组（P〈0．01）；相同扭矩条件，B组扭角小于c组（P〈0．01），B组扭转刚度大于C组（P〈0．01）。临床应用结果：术中神经根牵拉伤7例；术后脑脊液漏5例，伤口感染4例，经处理后痊愈。309例均获随访，随访时间1～7年。根据JOA下腰痛评分标准，JOA评分平均改善率为86．0％；其中优163例，良112例，可34例，优良率89％。X线片未见椎体不稳。患者手术满意度为87％。结论保留脊柱后方韧带复合体腰椎管扩大术有利于保持脊柱的力学稳定性，疗效佳。     

小牛胸腰椎解剖、生物力学研究及其临床意义

目的　测量小牛胸腰椎相关解剖数据并测试其生物力学性能 ,探讨其作为胸腰椎前路内固定模型的可行性。方法　采集 1周以内的新鲜小牛胸腰椎脊柱标本 2 0具 ,测量椎体及椎间盘的最大横径、矢状径和前部高度。测试屈曲、伸展、侧屈及扭转状态下的载荷 -应变、载荷 -位移关系以及最大载荷时的应力强度及轴向刚度 ,并进行极限力学性能测试。结果　小牛胸腰椎椎体及椎间盘矢径、横径、高度自T10 至L5逐渐递增 ,椎体横径与矢径之比约为 1∶1,其T10 ～L5段椎间盘高度之和与椎体高度比值为 1∶0 .9。小牛胸腰椎载荷 -应变及载荷 -位移关系呈线性变化 ,生理载荷下屈曲、伸展及侧屈状态下的应力强度分别为 (2 .86± 0 .2 4 )N/mm2 ,(2 .17± 0 .2 0 )N/mm2 ,(5 .2 9± 0 .5 0 )N/mm2 。屈曲、伸展、侧屈及扭转状态下的轴向刚度分别为 (37.13± 4 .30 )N/mm ,(35 .38± 4 .2 0 )N/mm ,(34.5 6± 4 .2 0 )N/mm ,(5 1.6 9± 1.6 2 )N/mm。结论　小牛胸腰椎形态及大小可满足前路内固定模型的需要 ,以小牛标本作为体外非破坏性生物力学实验模型具有可行性。