骨盆骨折π棒双重固定效应的生物力学研究

目的通过应力及应力遮挡的测定探讨π棒对骨盆骨折的动静力固定作用。方法甲醛固定新鲜成人骨盆标本12具,右侧骶髂关节和耻骨上下支截断,骶髂关节处分别以π棒和骶髂螺钉内固定。测量中立位下生理载荷时骨盆不同内固定的应力、应变和位移;测量骨盆骨折π棒固定后不同运动状态下(中立位、后伸、前屈、健侧屈)生理载荷时腰椎和骨盆上的应力值与应力遮挡率。结果π棒和骶髂螺钉固定的应变平均为68με和113με(P<0.05)。π棒固定时,中立位和后伸时,应力遮挡率较大(η=31.80%和33.35%),应力大部分从π棒传导,适用于骨折早期;而前屈及健侧屈时,腰椎应力遮挡率明显减小(η=22.23%及η=23.07%),应力主要从腰椎及骨盆传导。结论本实验表明π棒固定骨盆骨折通过腰部的不同姿势活动即可自动从坚强静力固定转为动力固定,具有双重固定的生物力学效应。     

老年骨质疏松症对人工髋关节置换影响的实验研究

目的从生物力学角度探讨老年骨质疏松者对人工髋关节置换的影响及其治疗对策。方法采集30具新鲜股骨标本,DEXA骨密度仪测试每个标本干骺端、颈部、Ward三角区及大转子区的骨密度,将骨质疏松标本进行骨水泥和非骨水泥假体安装,测定其生物力学性能变化。结果老年骨质疏松程度的增加,假体置换后股骨上方应变呈增加的趋势。随着骨密度的增加,假体近端和远端微动随之减少,关节假体的初始稳定性显著增加。结论老年骨质疏松对人工关节假体的置换影响是明显的。老年骨质疏松患者采用骨水泥固定假体其松动率可下降30％～40％,临床上要求假体安装须精确匹配,骨水泥调制合理、厚度适中,以减少松动的发生率。     

三重固定纽扣钢板肩锁关节复位的生物力学

背景:研究表明喙锁韧带在维持肩锁关节的稳定性中起重要作用,因而重建喙锁韧带至关重要.目的:对比观察三重固定纽扣钢板重建肩锁关节复位的生物力学性能. 方法:采集新鲜肩关节标本15具,造成肩锁关节脱位,分别行三重固定纽扣钢板重建和双Endobutton钢板重建,进行生物力学应力分析,对照比较两者重建肩锁关节的性能和效果. 结果与结论:三重固定纽扣钢板技术在应力-应变关系中,强度比正常喙锁韧带和双Endobutton钢板分别高25%和15%,弹性模量分别高17%和14%,轴向刚度分别高24%和14%,差异均有显著性意义(P < 0.05). 结果提示,三重固定纽扣钢板重建肩锁关节的生物力学性能,在强度、刚度均远超过初始的喙锁韧带的生物力学性能,而三重固定纽扣钢板重建肩锁关节复位的性能和效果比双Endobutton钢板重建更具有力学上的优势.     

后纵韧带生物力学测试评价胸腰段脊柱前路减压后的稳定性

目的：通过生物力学测试评价胸腰段脊柱后纵韧带在椎管前方减压自体髂骨植骨 Kaneda内固定术中的作用。方法：采用7具新鲜小牛胸腰段脊柱标本,模拟临床手术行L1椎体切除椎管前方减压自体髂骨植骨 Kaneda内固定术,在脊柱三维运动实验机上进行非破坏性生物力学测试。结果：在该术式中局部切除后纵韧带使胸腰椎的稳定性在旋转、轴压、前屈、后伸、侧弯各运动状态下降,其中以前屈时最为明显,差异有统计学意义（p<0.05）。结论：在胸腰段脊柱椎管前方减压术中局部切除后纵韧带将使术后脊柱稳定性在前屈状态时下降,不利于提高脊柱的融合率。因此应尽可能保留正常的后纵韧带。     

胫骨远端前外侧解剖型锁定钢板治疗不稳定性Pilon骨折的生物力学研究

目的探讨胫骨远端前外侧解剖型锁定钢板治疗不稳定性Pilon骨折的生物力学性能。方法将7具新鲜湿润的成人踝关节标本随机分为四组,1具标本作为正常对照组(N组);其余6具均造成胫骨远端不稳定性Pilon骨折,分成3组,每组2具标本,分别采用胫骨远端前外侧解剖型锁定钢板(A组)、三叶草钢板(B组)、重建钢板固定(C组),后两组为对照组,测试各组的远端轴向强度、刚度,扭转生物力学性能,胫距关节面接触特征。结果 A组在胫骨远端不稳定性Pilon骨折的远端轴向强度、刚度,扭转生物力学性能以及胫距关节面接触特征上接近N组(P0.05),优于B、C组(P0.05)。结论胫骨远端前外侧解剖型锁定钢板治疗不稳定性Pilon骨折不但具有优越的生物力学性能,而且操作简便、安全可靠,Pilon骨折固定的关节稳定性明显比其他内固定材料占有较大的优势,是较为理想的选择。     

椎弓根螺钉固定结合硫酸钙椎体成形术治疗胸腰椎压缩性骨折的生物力学研究

目的探讨椎弓根螺钉固定结合硫酸钙椎体成形术治疗胸腰椎压缩性骨折的生物力学性能。方法15具新鲜雄性小牛胸腰椎标本制成11～L1脊柱功能单位,随机分为正常完整标本组（A组）、后路经椎弓根螺钉内固定组（B组）、椎弓根螺钉内固定结合硫酸钙椎体成形术组（C组）。3组标本在万能材料试验机上测试其生物力学性能,试验数据进行统计学处理,并进行组间比较。结果C组的椎体和椎间盘平均应变比B组低14％和12％,比A组低21％和13％;C组位移分别比B、A组减少25％和37％。胸腰椎椎体和椎间盘的强度：C组比B组高14％和24％,比A组高13％和20％;C组胸腰椎刚度比B、A分别高44％和53％。胸腰椎最大抗扭强度：C组分别比B、A组高18％和30％,扭转刚度C组分别比B、A组高30％和46％。以上数据经统计学处理,差异均有统计学意义（P〈0．05）。结论椎弓根螺钉固定结合硫酸钙椎体成形术治疗胸腰椎压缩性骨折的生物力学性能是优越的,不但强度、刚度大,而且术后的胸腰椎体稳定,有利于减轻内植物的应力负荷,进而降低螺钉的松动、折断发生率及术后椎体高度的丢失。     

山羊腰椎内固定术中椎弓根螺钉植入深度对邻椎的影响

目的：观察脊柱内固定术中不同椎弓根螺钉植入深度对邻椎生物力学环境和退行性变的影响,探讨椎体内固定强度与邻椎病发生的关系。方法：雄性10月龄玻尔杂交山羊16只,体重为25～30 kg,随机分为对照组(N组)和3组内固定组,每组4只。内固定组建立L₄脊柱不稳定骨折病理模型,以椎弓根螺钉内固定脊柱L₃-L₅节段,按螺钉长度不同分为：长钉组(L组),内固定螺钉长度为25 mm; 中钉组(M组),螺钉长度为20 mm; 短钉组(S组),螺钉长度为15 mm,内固定后进行后路小关节融合;对照组不作任何处理。术后24周,制备对照组与内固定组L₃-S₁腰椎标本,测量上位未融合椎体(L₂)和椎间盘应变和应力,进行影像学、组织学观察,计算MRI指数。结果：与N组相比,L组标本L₂节段椎体、椎间盘的活动和应力均增加(P<0.05),MRI指数未见显着改变(P>0.05),髓核中出现多数退变细胞。M、S组标本上位邻椎受力和髓核退行性改变发生情况不显着(P>0.05).结论：在山羊腰椎内固定融合术中,局部坚强固定可能增加上位未融合节段的活动和承受的应力,促进椎间盘退行性变,导致邻椎病的发生。     

下颈椎经关节螺钉钢板固定的生物力学研究

目的:研究下颈椎单独经关节螺钉固定与经关节螺钉钢板固定的三维稳定性之间的差异。方法:12具新鲜人体颈椎标本,制成C4,5、C5,6节段三柱损伤模型。随机选取6具标本在C4,5、C5,6行单独经关节螺钉固定,另6具标本在C4,5、C5,6行经关节螺钉钢板固定。在非限制性和非破坏性的试验条件下测试它们在前屈、后伸、左右侧弯和轴向旋转运动状态的稳定性,分别测试标本损伤模型制作前完整标本组(A组)、单独经关节螺钉固定组(B组)和螺钉钢板组(C组)3组数据。结果:单独经关节螺钉固定组和经关节螺钉钢板固定组在各方向的运动范围(ROM)和中性区(NZ)的均数均小于完整标本组,差异有统计学意义(P0.05)。经关节螺钉钢板固定在前屈运动中的ROM和NZ与单独经关节螺钉固定比较,差异无统计学意义(P0.05);在后伸、左右侧弯和轴向旋转运动中,经关节螺钉钢板固定的稳定性优于单独经关节螺钉固定,差异有统计学意义(P0.05)。结论:下颈椎经关节螺钉钢板固定的稳定性优于单独经关节螺钉固定,在使用下颈椎经关节螺钉时,相对于单独螺钉固定,建议以螺钉钢板形式固定。     

后纵韧带生物力学测试评价胸腰段脊柱前路减压后的稳定性

背景：到目前为止,对于后纵韧带在胸腰段脊柱前路减压术式中所发挥的生物力学稳定作用的研究未见文献报道。 目的：通过生物力学测试,评价胸腰段脊柱后纵韧带在椎管前方减压自体髂骨植骨+Kaneda内固定过程中的作用。 方法：采用7具新鲜小牛胸腰段脊柱(T₁₁~L₃)标本,采用前后对照方法,按操作过程标记为：正常组→后纵韧带完整组(椎管前方减压植骨内固定,保留后纵韧带组)→后纵韧带切除组,应用实验应力方法测试各组的生物力学特性。模拟临床手术行L₁椎体切除椎管前方减压自体髂骨植骨+Kaneda内固定,在脊柱WE-10A万能材料实验机上进行非破坏性生物力学测试,并计算应变、刚度、轴向压缩强度、扭转强刚度等数据,通过F检验分析数据。 结果与结论：胸腰椎椎管前方减压植骨+Kaneda内固定,局部切除后纵韧带使胸腰椎的稳定性在旋转、轴压、前屈、后伸、侧弯各运动状态下降,其中以前屈时最为明显,差异具有显著性意义(P < 0.05)。提示在胸腰段脊柱椎管前方减压过程中,局部切除后纵韧带将使术后脊柱稳定性在前屈状态时下降,不利于提高脊柱的融合率。因此应尽可能保留正常的后纵韧带。