四种内固定器械矫正脊柱侧凸的生物力学实验研究

本文介绍一种经椎弓根多钉固定的撑压器，具有坚强的固定力，撑开、压缩和抗旋转能力达到脊柱三维固定的目的。经实验测定，其抗旋转能力比哈氏棒和鲁氏棒联合固定提高３４．４６％．比双根鲁氏棒固定提高３５～４８％。其抗弯能力是哈氏棒和鲁氏棒联合固定的１３０～１４１％，是双根鲁氏棒固定的１３０～１４５％（Ｐ＜０．００１）。     

脊柱融合内固定致邻近节段退变的生物力学机制

目的：从生物力学角度了解融合内固定对腰椎邻近节段的影响。方法：9具新鲜腰1～骶椎尸体标本分别近、远端固定，在脊柱三维运动实验机上施以8Nm纯力偶矩模拟人体行屈伸、左右侧弯及旋转活动，观察L3～4、L4～5、L5～Sl节段运动范围(ROM)；随后进行各种模拟手术并安装内固定，依次测定CD内固定(CD)、CD加椎体间植骨(CD-骨块)、CD加TFC(CD—TFC)状态下各节段ROM值并进行统计学分析。结果：①各融合术式均可使固定节段达到即刻稳定性，L4～5节段ROM值明显减小；②L3～4节段在屈伸、侧弯和旋转时有明显位移增加，L5S1节段在旋转时ROM值明显增加，屈伸和侧弯时ROM值改变无统计学意义。结论：脊柱融合内固定术后，相邻节段位移增加、运动模式改变，易继发不稳和退变。     

骨折内固定的生物力学

骨折内固定的生物力学朱振安综述戴克戎审校上海第二医科大学附属第九人民医院骨骼的功能主要是保持机体外形、传导载荷并为机体器官提供稳固的框架。它既是肌肉运动的杠杆，也是关节活动的支柱，从而为肢体运动提供了条件。骨骼的刚度是肢体功能的基础，它使肢体受力后得…     

膨胀式椎弓根螺钉脊柱后路内固定的生物力学测试

目的　测试并比较自行设计的膨胀式椎弓根螺钉 (expansivepediclescrew ,EPS)与USS ,Tenor ,CDH椎弓根螺钉的最大轴向拔出力 ,评价EPS螺钉的椎弓根固定作用。方法　将 6 0个新鲜小牛腰椎随机分成 3组 ,每组 2 0个椎体(4 0侧椎弓根 ) ,每组均随机在一侧拧入EPS螺钉 ,对侧则分别拧入USS ,Tenor ,CDH螺钉 ,进行螺钉拔出实验 ,测试并记录最大轴向拔出力。结果　EPS ,USS ,Tenor ,CDH螺钉的最大轴向拔出力分别为 2 6 5 8 4N± 816 7N ,192 9 9N±4 84 9N ,184 9 8N± 5 75 9N ,1980 9N± 836 4N。EPS螺钉和其它三种螺钉的最大轴向拔出力相比均有非常显著差异 (P <0 0 1)。结论　EPS螺钉较目前使用的USS ,Tenor ,CDH非膨胀椎弓根螺钉有更好的固定作用。     

颈椎内固定生物力学研究进展

本文综述了近年来国外颈椎内固定方面的生物力学研究进展状况，包括实验检测标准化、检测方法、应力遮挡、实验模型、评价方法以及对各种内固定器材的评价等相关的各种尚未解决的问题。     

不同固定方式治疗急性脊柱创伤的脊柱生物力学指标分析

目的 用脊柱力学指标分析和比较前路内固定术和后路切开椎弓根内固定治疗急性脊柱创伤的疗效,以期得到更好的治疗急性脊柱创伤的方法。方法 基于正常胸腰椎有限元模型的基础上构建创伤模型,在创伤模型中对比不同固定模式载荷下模型整体的变形和Von Mises应力。结果 在中立位及前屈、左弯及右弯载荷下,前路内固定术的位移均小于后路切开椎弓根内固定术;在后伸载荷下,后路切开椎弓根内固定术的位移均小于前路内固定术。在中立位及前屈、后伸、左弯及右弯载荷下,前路固定术的椎体应力均大于后路切开椎弓根内固定术。结论 前路内固定在增加椎体刚度方面有较好的效果,活动更加接近于正常;后路切开椎弓根内固定承受的应力较大,出现内固定断裂的概率也较大。     

腰骶段脊柱内固定技术的研究进展

1研究背景 腰骶段脊柱融合在脊柱外科中一直是一个富有挑战性的区域。局部复杂的解剖,独特的生物力学特性以及骶椎较差的骨质质量都是腰骶段脊柱难以融合的原因。腰骶段固定易出现假关节的并发症。文献报道使用Harrington器械假关节率接近39％，失去脊柱前凸超过49％。在现代长节段固定中因为矫正丢欠和内置物失败而导致假关节发生也较为常见。最近的临床资料显示约7～14％的使用坚强固定的病人发生假关节。因此，在任何时候作跨腰骶关节的脊柱重建选择长节段或短节段固定都需要慎重考虑。     

腰椎滑脱症采用SSRF内固定的生物力学评价

目的 探讨腰椎滑脱症采用新型SSRF内固定器的生物力学特性。方法 采集5具新鲜人尸腰椎标本，利用实验应力分析方法，测量腰椎滑脱采用SSRF内固定器固定后的脊柱强度，刚度和稳定性，并与Steffee钢板、MSF内固定器、SF内固定器进行对比。结果 采用SSRF内固定，其平均强度和刚度均比正常标本高，其平均强度、刚度和极限强度均比Steffee钢板、MSF内固定器、SF内固定器高，充分说明本器械在滑脱固定方面是有效的，并占有较大的优势。结论 腰椎滑脱症采用SSRF内固定不但生物力学性能优越，而且固定坚强、安全、可靠。     

脊柱内固定椎弓根螺钉置入后生物力学的稳定性

背景：椎弓根螺钉内固定系统由于具有牢固的三维固定效果、良好的生物力学稳定性以及较好的复位和矫正畸形作用,被广泛用于脊柱外科,但椎弓根螺钉系统松动、折断及螺钉拔出等并发症仍是导致内固定手术失败的主要原因。 目的：分析脊柱内固定植入物椎弓根钉的生物力学及稳定性探索。 方法：应用计算机检索万方、维普和PubMed数据库中1999年1月至2011年12月关于椎弓根钉植入后生物力学评价相关的文章,以“椎弓根钉,脊柱,内固定,稳定性,生物相容性”为关键词进行检索。选择脊柱内固定植入物生物力学及评价相关的文献,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到260篇文献,根据纳入标准选择40篇文章进行综合分析。 结果与结论：要提高椎弓根螺钉系统对脊柱固定的稳定性,可通过改进内固定材料、设计和操作技术以分散固定界面应力,但对螺钉的改进受椎弓根和椎体大小的限制,如何从内固定系统装置上来增强固定效果,有待进一步研究。作者认为椎弓根螺钉植入后的稳定性评价应该结合动物实验和临床研究,包括椎弓根螺钉材质、置入位置、角度、固定装置等因素,还应该针对患者个体化因素进行,即对椎弓根螺钉置入遵循个体化原则,对每一个不同的椎弓根施以不同的置钉入点、方向及螺钉。     

脊柱腰骶段生物力学特性及内固定材料的应用

BACKGROUND: In recent years, the spinal internal fixation technology has made rapid development based on biomechanics and material sciences.     

实验性股骨髓钉内固定生物力学探讨

本实验采用电测技术对人体新鲜股骨标本在不同载荷下对股骨延长、骨折固定的应力、应变的影响作一探讨.结果证实,在静态载荷980N时,骨干承受抗压强度应力值为-8.04×10~6±1.96×10~6Pa,高于骨端的抗压强度,而股骨远端的抗压应力值为-8.82×10~6±1.274×10~6Pa,又高于股骨近端的抗压强度.同时表明股骨骨折后折端的稳定性依赖于可靠的内固定,在骨折端紧密接角触载荷时,应刀传导由骨与髓钉共同承担,其中62%载荷应力由髓钉承担,38%由骨承担.在股骨延长时,取大块髂骨块张力下充填骨缺损区,可有效支撑整骨的抗弯载荷及抗压强度.骨折未愈合前髓钉适宜载荷不应超过196N,过载势必金属弱化,出现过载应变疲劳包申格(Bauschinger)效应,以致引起髓钉弯曲断裂,影响骨愈合.     

胸腰椎前路K形钢板内固定系统的生物力学评价

目的：对胸腰椎前路K形钢板内固定系统（K－plate）进行生物力学稳定性评价。方法：6例新鲜成人尸体胸腰椎（T11－L3）标本，制成前、中柱损伤模型，椎体间模拟植骨后，分别以－Zplate、K－plate固定，采用脊柱三维运动试验系统测试完整、损伤、Z-plate和K-plate等4种状态下脊柱节段的运动范围（ROM）。结果：K-plate固定后，前屈、后伸、左侧弯、右侧变运动方向上ROM与完整、损伤状态之间差异有显著性（P＜0．05）；左、右轴向旋转运动方向上ROM与损伤状态之间差异有显著性（P＜0．05），但与完整状态之间差异无显著性（P＞0．05）。Z－plate、K－plate固定状态之间6个运动方向上ROM差异均无显著性（P＞0．05）。结论：胸腰椎前路K形钢板内固定系统能有效恢复失稳胸腰椎的稳定性。     

骨折内固定松动与运动方式关系的生物力学评价

目的：用生物力学的方法比较在不同运动方式下股骨中段骨折内固定疲劳前后稳定性,评价内固定松动与运动方式的关系.方法：取6根新鲜尸体股骨,制成股骨中段缺损骨折模型,对标本先后行单皮质钢板内固定和双皮质钢板内固定,并行疲劳实验,分别对6种运动方式即时和疲劳后的稳定性进行生物力学研究.结果：在同等载荷条件下,行前屈后伸运动时两种内固定方法的疲劳前后运动角度均有显著性差异（P＜0.05）,而在侧弯和旋转运动时疲劳前后无显著性差异（P＞0.05）.结论：内固定螺钉的早期松动首先是对屈伸运动方向造成影响,引起屈伸方向的失稳,对侧弯和旋转运动稳定性影响最小.     

肱骨远端骨折内固定的生物力学比较

目的：确定肱骨远端骨折最佳的固定方式。方法：用新鲜尸体肱骨远端髁上载骨后,不同标本分别应用交叉松质骨螺钉、后侧倒“Ｙ”形钢板、“Ｊ”形和１／３管形板及重建钢板内固定,生物力学测定方法为三点弯曲法,即前后弯曲及内外侧向弯曲时测定其强度。结果：又钢板平面相互垂直（内侧板置于心侧缘,外侧板置于后外侧）固定,是最坚固和稳定的固定方式（方差分析Ｐ〈０．０１）。结论：肱骨远端应用双钢板平面相互垂直固定,重建了     

椎弓根螺钉内固定稳定性的生物力学测试

目的：胸腰椎骨折采用椎弓根螺钉内固定，其疗效与螺钉固定的长度，螺钉的植入方向以及骨密度大小诸因素相关，为此进行生物力学分析，为临床手术提供依据，方法：采用6具成人新鲜脊柱标本，应用实验应力分析手段进行测试。结果：长螺钉的应变比短螺钉应变在压缩，前屈，后伸，侧屈分别小16％，41％，56％，41％，其强度分别提高16％，41％，55％，41％，其脊柱位移分别小18％，25％，32％，30％，轴向刚度分别提高18％，25％，32％，30％（P均＜0．05），骨密度对拔出力的影响，正常组与骨质疏松组相差67％，相应的相对位移，应变，能量两组平均相差均在16％以上（P＜0．05），结论：手术中应注意弓椎根螺钉固定相关因素，这对提高手术质量，减少并发症起着重要作用。     

腰骶前路内固定系统稳定性的生物力学评价

目的：探讨腰骶前路的内固定方法,评价其生物力学稳定性。方法：制备24具新鲜成人尸体正常L3～S3节段脊柱标本,切除L5～S1椎间盘制成损伤模型,测试并比较脊柱L5～S1节段在正常、损伤、四种腰骶前路钛板螺钉固定、疲劳实验四种情况下的三维运动幅度。结果：四种内固定系统固定及疲劳实验后,L5～S1节段在各个方向的运动范围均比正常状态的运动范围小（P〈0.05）,梯形钛板螺钉在前屈、后伸及左、右弯方向上,均较其它组具有更好的稳定性。结论：四种腰骶前路内固定系统具有良好的即刻稳定性和抗疲劳稳定性,其中梯形钛板螺钉生物力学的稳定性能最佳。     

骨盆骨折S_1螺钉结合棒板内固定系统的生物力学评价

目的探讨采用自行研制的S1螺钉结合棒-板内固定系统治疗骨盆骨折的生物力学性能,为临床应用提供科学依据.方法采集新鲜的冷冻尸体骨盆标本10具,造成C1～3骨盆骨折模型,分别应用S1螺钉结合棒-板内固定系统、S1螺钉结合Galveston技术内固定、骶骨棒、骶髂关节螺钉、前路重建钢板等内固定方法固定,采用实验应力分析方法对其力学性能进行比较研究.结果骨盆骨折采用S1螺钉结合棒-板内固定系统,其强度、刚度、稳定性均接近正常骨盆,统计学无显著性差异(P＞O.05),与其它内固定方法比较均有显著差异(P＜0.05).结论采用S1螺钉结合棒-板内固定系统治疗骨盆骨折,其强度、刚度最佳,优于其它内固定方法,是一种理想的新型内固定器械.     

椎弓根螺钉内固定疲劳生物力学研究进展

随着脊柱外科经后路内固定手术普遍开展，各种椎弓根螺钉固定系统已广泛应用于临床，但Ｅｓｅｓ等［１］通过临床应用调查这些固定器械发现没有哪一种椎弓根螺钉固定比较完美，大量病例的远期随访表明并发症多。主要是螺钉松脱、断钉、内固定不牢固、矫正度丢失、椎体间融...