纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块材料生物力学分析

背景:颈椎前路次伞椎体减压后形成的椎体骨骼缺损,需要相关的脊柱支撑物.临床上有自体髂骨和钛合金椎间融合器应用,但均有相关的并发症和不适现象.目的:自行研发的生物型颈椎仿生骨块在尸体标本上进行相关的生物力学分析,验证其生物学强度和稳定性.设计、时间及地点:对比观察实验.于2008-09/10在上海大学生物力学实验室完成.材料:南京航空航天大学材料科学与技术学院制备的纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块,尺寸为1.2 cm × 1.4 cm×2 cm的中空柱状物,中空为直径0.5 cm(2 cm为植入物长度可以根据实际骨槽的长度进行缩短),其内填塞在前路手术中磨碎的骨渣.方法:16具新鲜男性冰冻尸体C1～T1部位颈椎标本及自体髂骨条,先期测量未侵入操作颈椎的生物应力作为正常组,测试后行颈椎前路次全椎体切除,一组植入白体髂骨条,钢板螺钉固定;另一组植入仿生椎体填塞骨渣,同样钢板螺钉固定.将待测标奉安装在WD-5电子万能试验机上进行生物力学测量.主要观察指标:颈椎的轴向刚度、颈椎强度、颈椎旋转能力.结果:自体髂骨组的轴向刚度、颈椎强度、扭转力均明显低于正常组和颈椎仿生骨块植入组(P<0.05).颈椎仿生骨块植入组的生物力学特性与正常组比较,差异无显著性意义(P0.05).结论:纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块强度大、刚度高、颈椎稳定性好.

Biomechanical analysis of nano-hydroxyapatite/polyamide composite cervical vertebra scaffolds