变牙厚椎弓根螺钉的生物力学测试

目的　评价不同变牙厚椎弓根螺钉（transitional thread pedicle screw, TTPS）对螺钉拔出力的影响。 方法 取新鲜小牛胸腰椎标本（T11~L4）5具,共30个椎体(60侧椎弓根),剔除周围肌肉、筋膜,注意保持骨结构完整,解离成单个椎骨。平均骨密度为（1.186±0.182）g/cm2。TTPS规格有6种：A0（牙厚保持不变）、A1（逐牙加厚0.01mm）、A2（逐牙加厚0.02 mm）、A3（逐牙加厚0.03 mm）、A4（逐牙加厚0.04 　mm）、A5（逐牙加厚0.05 mm）。每种螺钉随机置入10侧椎弓根,将标本包埋好并用夹具固定在材料试验机上,设置椎弓根螺钉长轴与拔出力轴线方向重合。设置材料试验机加载速率为0.08 mm/s进行拔出实验,结果输出拔出力-位移曲线、最大轴向拔出力（Fmax）。计算拔出刚度。 结果　A0至A5 6种螺钉的最大轴向拔出力分别为（983.99±324.19）、（1119.84±362.47）、（1067.67±398.00）、（900.04±255.89）、（799.07±406.79）、（850.71±408.11）N。6种不同规格TTPS轴向拔出力间无显著差异（组间差异P=0.216）。6种不同规格的TTPS的拔出刚度间无显著差异（组间差异P=0.07）。 结论　小范围增加螺纹牙厚,对椎弓根螺钉抗拔出力没有显著影响。     

松质骨拉力螺钉紧固过程的隐式动力分析

目的利用有限元隐式动力学分析方法对拉力螺钉的紧固过程进行动态模拟,分析其骨-钉界面应力分布特征。方法建立螺钉和周围骨性结构的有限元模型,利用有限元隐式求解器对拉力螺钉的紧固过程进行隐式动力学分析。根据螺钉及周围骨性结构的应力、分布情况分析骨-钉界面受力特征。结果螺钉螺纹杆部近端为应力集中区域。螺钉周围骨性结构的高应力分布区域位于螺钉螺纹周缘向外区域,深度约相当于螺纹深度。此区域是抵抗螺钉滑脱的主要区域。结论隐式动力学分析方法可准确模拟螺钉紧固过程中骨-钉界面的力学特性;螺钉周围骨质高应力分布区域的发现有助于进一步理解并改进螺钉的稳定性。     

骨科生物力学研究生教学中PBL模式的应用

骨科生物力学当前的教学现况已经不能满足该学科的发展和人才培养的需求,需要进行适当的改革。PBL模式中的以学生为中心的设问式教学模式在骨科生物力学学科教学中具有显著的优势,其在充分激发学生学习积极性的同时也可促进教师教学水平的提高和科研能力的进步,值得进一步推广应用。     

后向跌倒过程中脊柱胸腰段受力的实验及有限元研究

目的 :以动力学仿真软件获取志愿者后向跌倒过程中胸腰段受力状况的运动、动力学数据,作为有限元加载条件,评估跌倒过程中脊柱局部应力情况。方法:选取1名健康志愿者(男性,27岁,175cm,70kg),随后对志愿者躯干进行CT扫描。然后,在Anybody人体建模仿真系统软件中建立骨骼肌肉模型,志愿者站立并后向倾斜30°,在无防备状态下后向摔倒构建跌倒过程中人体骨骼肌模型。根据志愿者CT数据建立并优化有限元模型,模型在施加7.5N·m力矩模拟前屈、后伸、左右侧弯及旋转范围,验证模型有效性后,将获取后向跌倒状态下着力点、应力传导方向及受力区应力值作为加载条件并赋予人体胸腰段有限元模型进行有限元分析。结果:Anybody人体建模仿真系统软件模拟后向跌倒实验中,志愿者呈无意识后向跌倒姿态,骶尾部最先着地;臀部与测力台冲击的总时间为1.14s,最大冲击力达4056N;模型以坐骨结节为力加载点,由骶尾部沿脊柱长轴向头部进行力学加载。有限元结果显示,应力经传导主要集中于T11～L2节段;在该节段中,椎体前缘平均应力达16.6MPa;上下关节突平均载荷达25.4MPa,椎板及椎弓根与椎体连接处也出现明显的应力集中,平均应力为26.2MPa。结论:后向跌倒时胸腰段所受应力较大,骨折风险较高。     

前路经寰枢关节锁定钛板螺钉内固定系统三维稳定性的实验研究

[目的]评价前路经寰枢关节锁定钛板螺钉内固定系统治疗寰枢椎不稳的三维稳定性。[方法]8例颈椎新鲜标本,对每一标本分别测定完整状态、齿状突Ⅱ型骨折、前路经寰枢关节锁定钛板螺钉内固定和后路椎弓根螺钉内固定的三维运动范围,并对结果进行统计学分析。[结果]前路固定的前屈为(1.39±0.26)°,后伸为(1.40±0.22)°,侧屈为(1.43±0.23)°,旋转为(1.77±0.34)°。后路固定的前屈为(1.37±0.23)°,后伸为(1.39±0.20)°,侧屈为(1.41±0.22)°,旋转为(1.77±0.33)°,前路经寰枢关节锁定钛板螺钉固定和后路椎弓根螺钉固定的寰枢椎三维运动范围无显著统计学差异(前屈P=0.930,后伸P=0.952,左右侧屈P=0.947,左右旋转P=0.950)。[结论]前路经寰枢关节锁定钛板螺钉固定术的三维稳定性与后路椎弓根螺钉固定术相当,为寰枢椎不稳患者提供了一种手术治疗选择。     

两段式拉力螺钉和AO拉力螺钉加压性能和加压后钉道损伤程度比较

目的 比较不同医生拧紧两段式拉力螺钉和AO拉力螺钉加压力和加压后钉道拔出强度。 方法 4个0.12 g/cm3的Sawbone松质骨块，每个松质骨块均匀打24个孔并随机分为两组，4名医生根据临床经验在松质骨块上拧紧相同规格的两段式拉力螺钉和AO拉力螺钉，测量螺钉加压力和加压后钉道拔出强度。 结果 两段式拉力螺钉加压力显著高于AO拉力螺钉（P<0.05），两段式拉力螺钉加压后钉道拔出强度高于AO拉力螺钉（医生I，P=0.875；医生II、III、IV，P<0.05）；不同医生拧紧螺钉后的加压力差异显著（P<0.05）。 结论 医生均因两段式拉力螺钉获益：相对于AO拉力螺钉，两段式拉力螺钉的加压性能好，加压后钉道损伤程度轻；医生个体差异影响两段式拉力螺钉和AO拉力螺钉加压性能。     

基于椎弓根螺钉的新型聚醚醚酮树脂动态稳定内固定系统的生物力学评价

目的 评价一种基于椎弓根螺钉的新型聚醚醚酮树脂(PEEK)动态稳定内固定系统的生物力学特性. 方法 将整套测试装置加载于试验机上进行静态测试(压弯、拉伸和扭转)和疲劳测试.静态压缩弯曲与拉伸弯曲试验采用位移控制加载,以25 mm/min速率将内固定系统压或拉至破坏;静态扭转试验采用扭转角度控制加载,以60°/min的速率将结构物扭转至极限状态.疲劳试验采用载荷控制的压弯疲劳加载,加载的波形为正弦波,加载频率为5 Hz,载荷比为10,循环极限次数为500万次. 结果 PEEK动态稳定内固定系统静态压缩弯曲2％变形位移为1.52 mm,弹性位移为(6.39±1.80) mm,屈服载荷为(1505.86±189.17)N,压弯刚度为(236.16±59.64) N/mm,极限载荷为(1649.05±206.46)N;静态拉伸弯曲2％变形位移为1.52 mm,弹性位移为(24.86±5.71) mm,屈服载荷为(2041.50±605.80)N,拉弯刚度为(28.70±7.47) N/mm,极限载荷(2424.51±625.82) N;静态扭转2％变形角位移为1.95°,弹性角位移为8.73°±3.69°,屈服扭矩为(6.48±1.93)N·m,扭转刚度为(0.73±0.20) N/mm,极限扭矩为(9.31±1.12)N·m.脊柱内固定系统疲劳极限载荷参考值为1000 N. 结论 PEEK动态稳定内固定系统具有较好的动态稳定性,且能保留固定节段活动度.     

3种固定器在治疗Lisfranc损伤中的生物力学比较与分析

目的　评价新型镍钛记忆合金四角固定器在治疗跗跖关节损伤中的固定稳定性,并与空心拉力螺钉、背部钢板的固定强度进行对比分析。 方法　在6具新鲜下肢标本中,利用Electr0Force ® 3510高精度生物材料实验系统按以下分组顺序在600 N轴向载荷下测试标本整体的静态刚度。A组为空白对照组,为无损伤状态;B组为损伤组,人为建立跗跖关节损伤模型;C组为新型镍钛记忆合金四角固定器固定组;D组为背部钢板固定组;E组为空心拉力螺钉固定组。其中B、C、D组分别给予3000个疲劳循环,测试其疲劳前后的及时稳定性及疲劳稳定性。 结果　3种内固定方式疲劳前后的自身比较中,应用配对t检验,差异均无统计学意义（P＞0.05 ）。应用随机区组设计方差分析比较各组,B组与A组间差异有统计学意义（P＜0.05 ）,整体刚度B组小于A组。A组、C组、D组间差异无统计学意义（P＞0.05 ）,并与E组比较差异有统计学意义（P＜0.05 ）,整体刚度小于E组。 结论　新型镍钛记忆合金四角固定器在治疗Lisfranc损伤中可以提供充足的固定强度,这为临床实施镍钛记忆合金四角固定器内固定术提供生物力学依据。     

腰椎关节松动手法及冲击手法下力在关节突关节内的传导特征

BACKGROUND: The aim of spinal mobilization and spinal manipulation is to correct vertebral subluxation. However, facet joint pressures are not clear during these two therapies.        

中医药多元证据整合方法学MERGE框架

在循证医学时代下,依托规范的技术方法和标准化的操作规程发掘中医药独特优势,是实现中医药现代化、国际化发展并惠泽人类的必由之路。中医理论、人用经验和研究证据三结合证据体系的提出标志着中医药特色评价体系思维方法取得了重要进步,经过恰当方法整合后的多元证据体是中医药临床指南推荐意见和循证卫生决策的有力支撑。本文基于当前国际证据合成与分级方法学前沿进展,初步提出中医药多元证据整合的方法学框架——MERGE(Merge Evidence-based Research and artificial intelliGence to support smart dEcision)框架,以期为中医药循证医学方法学体系的完善和发展提供借鉴和参考。