腰椎板切除对腰椎稳定性影响的实验研究

本文以人体新鲜尸体的完整腰椎为实验标本，采用生物力学测定的方法对切除不同节段腰椎椎板后，腰椎稳定性所受影响进行了定性、定量的研究。从而得出结论，腰椎椎板切除将影响腰椎的稳定性。但稳定性破坏的大小，不随腰椎板节段切除的多少而变化。     

单侧多节段后部结构切除对腰椎旋转稳定性影响的生物力学研究

目的：研究多节段脊柱后部结构对腰椎旋转稳定性的影响。方法：选用７具成人新鲜尸体脊柱标本（Ｌ１～Ｓ１），采用单侧多节段逐步切除腰椎后部结构的方法，形成７种状态，从单侧多节段开窗至全椎板及双侧小关节切除等。通过脊柱三维运动试验机施加１０Ｎｍ的扭转载荷，使脊柱产生左、右轴向旋转运动。结果：全椎板加双侧小关节部分切除后，腰椎旋转稳定性受到显著影响。结论：除小关节骨性结构及关节囊外，椎板及后部韧带结构对维持腰椎旋转稳定性亦有重要作用     

后部结构逐级切除对腰椎三维稳定性的影响

目的：研究后部结构逐级切除对腰椎三维稳定性的影响。方法：选用7具新鲜成人尸体脊柱标本(L1～S1)，通过逐级切除L4～5节段的后部结构，共形成7种减压状态，运用脊柱三维运动实验机测试各模型的稳定性。结果：全椎板加双侧小关节部分切除，脊柱的前屈及左／右轴向旋转稳定性即已受到显著性破坏。结论：腰椎后部韧带结构对脊柱的稳定性有重要作用。减压治疗时，在尽可能维持小关节完整性的同时，亦应尽量保留椎板及后部韧带等结构。     

椎板切除对腰椎融合后邻近节段生物力学的影响

目的从生物力学角度研究后路不同程度椎板切除对腰椎融合手术后邻近节段的影响。方法在完整腰椎有限元模型基础上,建立3种椎板切除程度不同的手术模型:双侧小关节切除(Bi-TLIF)、半椎板切除(PLIF)、全椎板切除(LAM-PLIF)。对不同模型在生理载荷下的生物力学响应进行研究,对比手术模型椎间活动度、椎间盘内压以及小关节接触力相对于正常模型的变化。生理载荷采用400 N随动载荷+7.5 N·m力矩的方式施加在L1节段上终板上,加载过程中对骶髂关节面上的6个自由度保持约束。结果前屈状态下,手术组Bi-TLIF、PLIF、LAM-PLIF相邻节段L3～4生物力学变化明显,其椎间活动度比正常组依次增大1.0%、9.3%和24.5%,而椎间盘内压依次增大1.4%、4.3%、10.0%,在其他姿态下影响不明显。对于小关节接触力,Bi-TLIF、PLIF在L3～4节段有明显增加,而在L5～S1节段则不明显。结论椎板切除会增加腰椎融合手术后的邻近节段椎间活动度、椎间盘内压以及小关节接触力,这些生物力学变化可能会增大邻近节段退变的风险。椎板切除范围越大,对邻近节段产生的影响越大。因此,更多地保留后部结构复合体,对于减少腰椎融合后邻椎病的发生具有积极的意义。     

羊颈椎半椎板切除、全椎板切除及椎板回植成形的实验研究

目的 研究半椎板切除、全椎板切除及椎板回植成形对颈椎稳定性的影响.方法 将14例新鲜成年绵羊颈椎标本(C2～7)分为两组,每组7例.每例标本均被施加前屈后伸、左右侧弯和左右轴向旋转6个方向3.0 N·m载荷,测量C3～6运动节段在不同载荷下的运动范围(range of motion,ROM)及中性区(neutral z...     

后方韧带复合体逐级切除对损伤胸腰椎稳定性的影响

目的 研究后方韧带复合体逐级切除对损伤胸腰椎稳定性的影响,验证棘上韧带对维持损伤胸腰椎稳定的作用。方法 取8具健康新鲜人体T11~L3节段标本,于L1椎体中1/3行楔形切除,并在材料试验机上压缩至闭合以制备L1椎体骨折。对T12~L1处后方韧带复合体按照关节囊、棘间韧带、棘上韧带、黄韧带的顺序进行逐级切除,依次连续测量T12~L1节段前屈、后伸、侧弯、旋转运动时的运动范围（range of motion, ROM）及中性区（neutral zone, NZ）变化。结果 在前屈和后伸运动中,椎体切除及棘上韧带断裂后,ROM及NZ显著增加。在侧弯运动中,椎体切除和关节囊破坏后,ROM显著增加。在旋转活动中,椎体切除及关节囊破坏导致ROM增加,NZ无显著增加。结论 棘上韧带断裂后,T12~L1节段稳定性发生显著下降,尤其在前屈运动中。棘上韧带是维持胸腰椎节段稳定性的关键韧带。     

后方韧带复合体逐级切除对损伤胸腰椎稳定性的影响

目的 研究后方韧带复合体逐级切除对损伤胸腰椎稳定性的影响,验证棘上韧带对维持损伤胸腰椎稳定的作用。方法 取8具健康新鲜人体T11~L3节段标本,于L1椎体中1/3行楔形切除,并在材料试验机上压缩至闭合以制备L1椎体骨折。对T12~L1处后方韧带复合体按照关节囊、棘间韧带、棘上韧带、黄韧带的顺序进行逐级切除,依次连续测量T12~L1节段前屈、后伸、侧弯、旋转运动时的运动范围（range of motion, ROM）及中性区（neutral zone, NZ）变化。结果 在前屈和后伸运动中,椎体切除及棘上韧带断裂后,ROM及NZ显著增加。在侧弯运动中,椎体切除和关节囊破坏后,ROM显著增加。在旋转活动中,椎体切除及关节囊破坏导致ROM增加,NZ无显著增加。结论 棘上韧带断裂后,T12~L1节段稳定性发生显著下降,尤其在前屈运动中。棘上韧带是维持胸腰椎节段稳定性的关键韧带。     

后方韧带复合体逐级切除对损伤胸腰椎稳定性的影响

目的研究后方韧带复合体逐级切除对损伤胸腰椎稳定性的影响,验证棘上韧带对维持损伤胸腰椎稳定的作用。方法取8具健康新鲜人体T11~L3节段标本,于L1椎体中1/3行楔形切除,并在材料试验机上压缩至闭合以制备L1椎体骨折。对T12~L1处后方韧带复合体按照关节囊、棘间韧带、棘上韧带、黄韧带的顺序进行逐级切除,依次连续测量T12~L1节段前屈、后伸、侧弯、旋转运动时的运动范围(range of motion,ROM)及中性区(neutral zone,NZ)变化。结果在前屈和后伸运动中,椎体切除及棘上韧带断裂后,ROM及NZ显著增加。在侧弯运动中,椎体切除和关节囊破坏后,ROM显著增加。在旋转活动中,椎体切除及关节囊破坏导致ROM增加,NZ无显著增加。结论棘上韧带断裂后,T12~L1节段稳定性发生显著下降,尤其在前屈运动中。棘上韧带是维持胸腰椎节段稳定性的关键韧带。     

椎间盘不对称切除对小关节压力及腰椎稳定性的影响

目的探讨腰椎间盘不对称切除对小关节压力及腰椎稳定性的影响。方法采用7具人体脊柱标本(L2~3),制备完整椎间盘组、1/4椎间盘切除组、1/2椎间盘切除组,对标本施加7.5 N·m的屈伸、侧弯和轴向旋转方向的纯力偶矩,记录腰椎运动范围(range of motion,ROM)和小关节压力。结果后伸方向,1/4椎间盘切除状态下非切除侧小关节压力显著性增大;侧弯方向,1/2椎间盘切除状态下的两侧小关节压力均有显著性增大;轴向旋转方向,1/2椎间盘切除状态下仅切除侧小关节压力显著性增大。1/4椎间盘切除、1/2椎间盘切除状态下的ROM均大于完整椎间盘,但前屈方向各组间ROM无差别,各组间侧弯和轴向旋转的ROM在左、右侧无差别。结论腰椎间盘不对称切除导致腰椎除前屈方向外稳定性下降和小关节压力不对称性增大,提示腰椎间盘不对称退变引起腰椎不稳和小关节压力增大可产生腰痛。     

双侧峡部裂对腰椎稳定性影响的实验研究

目的：研究双侧峡部裂对腰椎三维稳定性的影响。方法：实验材料为８具成人新鲜腰椎标本,切断Ｌ２双侧峡部,通过脊柱三维运动试验机,对标本施加前屈／后伸、侧弯和轴向旋转等６种力偶矩（１０Ｎ．ｍ）,由脊柱三维运动分析系统得到腰椎节段的运动范围。结果：双侧峡部断裂后,腰椎前屈／后伸及左／右旋转运动范围分别增加２６．６％、５５．９％、１００．９％、１１５．８％,较正常标本有显著性增大,而左／右侧弯变化不大。结论：峡部对腰椎三维稳定具有重要的力学作用,双侧峡部裂导致腰椎不稳。     

小关节分级切除对腰椎间盘突出症稳定性影响的生物力学研究

目的：研究腰椎间盘突出症手术中小关节、椎间盘切除对腰椎稳定性的影响。方法：采用八具新鲜腰椎尸体标本进行生物力学应力分析。比较前屈、后伸、左侧屈、右侧屈等不同工况下Ｌ４～５双侧小关节分级切除后的稳定性的变化。结果：试验表明腰椎间盘突出症手术中小关节切除范围在侧隐窝减压至小关节１／２切除内应变强度、位移、ＲＯＭ与正常标本相比有显著性差异（ｐ〈０．０５）。结论：（１）腰椎间盘突出症手术中小关节切除范围应以侧隐窝减压为最大切除范围。（２）如手术需要切除１／２小关节时应考虑加用内固定以提高稳定性。     

尸体腰椎研究中的肌肉模拟

如果我们在体外脊柱运动研究中没有对肌肉作用进行适当的模拟则研究结果无多大的临床意义。腰椎部位的椎间关节主要承载身体的重量和背部肌肉产生的张力。背部肌肉的主要功能是产生与外力和惯性刀相抗衡的弯矩。椎间盘在矢状面运动中起支点作用。由于杠杆臂是恒定的,所以为身体重心前移产生的较大弯矩将对背部肌肉拖加较大的压力,相应地,椎间盘的承载也增大了,虽然我们知道肌肉运动对维持腰椎的稳定性起很重要的作用,但在体外对其进行模拟研究却较少见。本文选用一些研究者使用过的模型,探讨它们的生理意义,另外还提供了一种新的可结合对肌肉运动进行模拟的新模型,旨在对整个腰椎的矢状面运动情况进行模拟。为了证实模型的有效性,我们测试了一些腰椎尸体标本,将获得的节段间运动数据和椎间盘压力值与一些研究者的临床结果作了比较。     

胸腰段脊柱纵向撞击伤后稳定性评价方法的比较

目的:在实验研究条件下,比较评价撞击对脊柱稳定性影响的方法。方法:新鲜成人T12～L2脊柱标本18例,L3～L5标本19例,在分组施以不同能量的撞击前后,分别拍摄X线平片和CT扫描,并测试三维运动的变化。结果:上、下位腰椎在低能量撞击后运动范围无明显的变化;中级能量撞击后的运动范围均有增大;高能量撞击后的运动范围均大幅度提高（P<0.05）。结论:实验室条件下对胸腰段脊柱内源性稳定性的判断,三维运动测试的方法优于影像学的诊断。     

腰椎间盘刚度和强度的实验研究

本实验采用８具正常成人男性新鲜腰骶段一，测得腰椎间盘的压缩刚度是１３１４Ｎ／ｍｍ；剪切刚度是２４５Ｎ／ｍｍ；扭转刚度是６．５Ｎｍ／ｄｅｇｒｅｅ；扭转强度为８０．３Ｎ，同时对髓核摘除和后部结构切除后腰椎间盘的刚度和扭转强度变化进行测试，结果显示，髓核摘除和后部结构切除后腰椎间盘刚度和扭转强度下降，其结果有统计学意义（Ｐ，０．０５），其中后部构切除后扭转刚度下降５１％，扭转强度下降４４％。     

一种新型颈前路钢板的三维稳定性生物力学评价

目的：对利用颈前路蝶型钢板（CSBP）进行固定的颈椎标本进行三维稳定性分析,进而对颈前路蝶型钢板（CSBP）作出生物力学评价。方法：14具颈椎标本随机分为A、B两组,测量两组正常颈椎在2.0Nm载荷下的运动范围（ROM）;将两组颈椎制作成三柱不稳定模型,分别以CSBP和Orion钢板固定。测量两组颈椎的ROM。结果：CSBP和Orion钢板均能显著降低颈椎各方向上的ROM（P＜0．05）,在前屈、后伸方向最大。应用CSBP钢板,前屈、后伸ROM较正常颈椎分别降低66％、60％;应用Orion钢板分别降低72％、71％;两种钢板在重建颈椎稳定程度上无明显差异（P＞0．05）。结论：CSBP的生物力学稳定作用较好。     

颈椎棘上棘间韧带生物力学研究

为明确颈椎棘上、棘间韧带在维持颈椎稳定性中的作用,选用四具新鲜颈椎尸体标本（C2－T1）,建立颈后方棘上、棘间韧带切除生物力学模型,模拟人体颈椎前屈、后伸运动,测量颈椎标本的力学参数变化情况。实验结果表明,切除颈后方韧带结构,使颈椎总体位移加大,轴向刚度减低,倾角增大,C5、C6椎体前缘应变值异常增高,统计学处理差异显著,颈后韧带切除愈多,此趋势愈明显。结论：颈椎棘上、棘间韧带的存在十分重要,它的损伤切除,会使颈椎稳定性能大大降低,可能引发颈椎急、慢性失稳,出现临床症状、畸形。因此,保留颈后棘上、棘间韧带的改良颈椎板成形术较好地解决了此问题。     

不同扭矩作用下腰椎有限元模型分析

应用有限元方法研究扭矩作用下腰椎内部结构的应力变化。用ABAQUS6.1有限元软件建立腰椎L4-5有限元模型。对模型加载不同的扭矩。结果为随着作用扭矩的增大以及旋转角度的加大,作用在小关节上的力量也加大。椎间盘内轴向有效应力加大,髓核内压力,纤维环的应力和应变增加。     

同种异体松质骨移植的生物力学研究

目的：探讨同种异体松质骨移植后的力学性能变化以及不同力学环境对其的影响。方法：在40只家兔前肢尺骨中段进行同种异体松质骨移植，并使左右侧植骨块分别承受正常生理载荷与低载荷，动物分批处死后取出植骨区标本进行骨密度值、三点弯曲、平均骨小梁厚度等测试。结果：同种异体松质骨愈合时的骨密度值、最大弯矩、平均骨小梁厚度逐渐上升。在移植后第16周时，和低载荷侧比较，正常载荷侧的上述指标都明显优于低载荷侧（P值分别＜0.01，0.05，0.05）。结论：同种异体松质骨移植后的力学性能变化与它所承受的载荷大小有较强的相关性。     

平行光三维运动测量系统的研制及其在人体完整腰椎上的应用

为了进行人体完整腰椎的运动学研究，设计和制造平行光三维运动测量和分析系统。改进加载装置，以减少实验设备对腰椎运动的干扰。随着载荷的改变，人体新鲜腰椎标本产生不同的运动。通过测量系统，设立在每个椎体上的三个标志点的运动分别投影到光屏，摄像机动态记录，输入计算机图像处理系统。利用刚体运动的原理进行计算，获得各标志点的三维运动量的完整腰椎的运动学特点。