前后路经 C1、2关节突螺钉固定后生物力学比较简

目的比较前后路经C1、2关节突螺钉固定的效果,并测定经双侧关节突螺钉固定后的稳定性,为临床操作提供理论依据。方法采用南方医科大学解剖教研室提供的8具新鲜冷冻人体颈椎标本（包括颅底骨-T1椎体）,切断寰椎横韧带和齿状突,制成寰枢关节不稳损伤模型,每个标本分别行正常标本、寰枢关节不稳标本、前路双侧C1、2关节突螺钉固定标本及后路双侧C1、2关节突螺钉固定标本行三维运动范围测定。结果所有内固定组的三维运动范围均明显小于损伤组及完好组,前路经1、2、关节突螺钉和后路经C1、2关节突螺钉固定的稳定性无昵显差异。结论前、后路双侧经C1、2关节突螺钉固定后明显提高椎体三维稳定性,是临床上可靠的固定方法。     

Pyrford钢丝环扎张力带内固定治疗髌骨骨折的生物力学分析及临床研究

[目的] 测试Pvrford钢丝环扎加张力带内固定治疗髌骨骨折的生物力学特性，为临床治疗提供理论依据。[方法] 采集新鲜牛尸体膝关节标本，制成髌骨骨折模型，用Pyrford钢丝环扎加张力带固定，并与克氏针张力带、单纯钢丝环扎进行对照比较。[结果]Pyrford钢丝环扎加张力带内固定其强度和刚度相当于传统的8字形克氏针张力带，而且髌骨的应变、位移很小。临床应用Pyrford钢丝环扎加张力带内固定治疗髌骨骨折105例，随访6～23个月，优良率达98％。[结论]Pyrford钢丝环扎加张力带固定完全符合髌骨的生物力学性能，且能达到解剖复位，操作简便，固定牢固，适应早期功能锻炼的目的。     

甲基强的松龙治疗大鼠急性脊髓损伤后对骨密度及生物力学的影响

目的:观察大鼠急性脊髓损伤后大剂量甲基强的松龙(methylprednisolone,MP)冲击疗法对大鼠骨密度及生物力学的影响。方法:46只成年健康SD大鼠随机分为对照组、模型组、治疗组等3组。按改良Allen's法建立大鼠急性脊髓损伤模型。治疗组伤后30min经腹膜腔注入MP30mg/kg,以后每小时注入MP5.4mg/kg,维持24h;模型组应用生理盐水替代MP,处理方法同治疗组。观察模型组与治疗组大鼠在伤后1、3和6个月BBB运动功能评分、各组L4椎体、股骨不同部位骨密度及生物力学参数的变化。结果:术后各时间点模型组与治疗组BBB评分总体呈增高趋势,治疗组在各个时间点BBB神经行为学评分均优于模型组(P<0.05,P<0.01)。术后1、3、6个月,模型组与治疗组大鼠股骨骨密度均显著下降(P<0.05,P<0.01);术后6个月,与模型比较,治疗组股骨、腰椎骨密度均显著下降(P<0.05)。术后6个月,对模型与治疗组大鼠的右侧股骨最大荷载、第4腰椎结构强度均显著降低(P<0.01);与模型组相比,治疗组的右侧股骨最大荷载、第4腰椎结构强度降低,结果具有显著性差异(P<0.05)。结论:模型组及治疗组均可导致骨质疏松的发生,但大剂量MP对大鼠远期骨密度及生物力学有不利影响。     

部分腕骨融合术对腕关节生物力学影响的实验研究

目的探讨部分腕骨融合术后腕关节的活动范围、压力负荷及对腕关节生理状态的影响。方法选用12例新鲜腕关节标本随机分为3组,A组舟大小融合术;B组舟骨三角骨切除+头月融合术;C组四角融合+舟骨切除术。通过CSS-44020系列生物力学试验机,用100N力,以5mm/s的速度分别牵引腕关节被动掌屈、背伸、尺偏和桡偏,并测量A、B、C3组标本的活动角度。然后,于腕关节内放置压敏片,用自制的实验架将腕关节固定于中立位,以5N/s的压速对腕关节施压至200N,维持60s后测量压敏片上各组标本的受力面积和压力负荷。结果(1)活动范围A组掌屈(68.4±5.2)°(x-±s,下同)、背伸(51.5±4.6)°、尺偏(24.5±2.3)°、桡偏(15.7±3.4)°。B组掌屈(64.5±7.1)°、背伸(60.0±5.2)°、尺偏(42.4±3.2)°、桡偏(26.9±5.2)°。C组掌屈(61.9±6.6)°、背伸(54.9±5.3)°、尺偏(27.1±3.9)°、桡偏(17.0±4.9)°。(2)腕关节的受力面积A组为(265.00±8.97)mm2。B组为(125.81±5.97)mm2。C组为(164.00±8.43)mm2。(3)负荷压力A组为(53.87±3.07)N/cm2。B组为(112.86±0.74)N/cm2。C组为(55.28±5.11)N/cm2。结论舟大小融合术、舟骨切除+四角融合术对腕关节应力负荷的影响与正常腕关节相比变化不大,而舟三角骨切除+头月融合术对腕关节的影响较大,其应力负荷的增加明显超出了正常腕关节所承受的压力负荷。     

颈椎人工间盘植入与融合固定后生物力学有限元比较分析

目的 研究颈椎人工间盘植入与前路融合内固定术后颈椎邻近节段的活动度、椎体及椎间盘内应力改变等生物力学分布的差异.方法 选取湖北医药学院附属东风医院脊柱外科采用两种手术方法治疗的单节段颈椎病患者,采用螺旋CT扫描分别获取在前屈、后伸、侧屈及旋转几种状态下的颈椎椎体、椎间盘、韧带断层图像,在Mimics软件中重建三维结构,然后导入Ansys10.0软件分别建立有限元模型.并求解计算,分析术后患者的颈椎结构变化及椎体终板接口的位移变化和应力分布,比较研究载荷传导、生物力学分布及稳定性情况的差别.结果 人工颈椎椎间盘置换术后患者的邻近节段活动基本正常,融合术后患者邻近节段的活动丧失达65%~75%.人工颈椎间盘置换术后患者邻近节段椎体及椎间盘内应力变化较小,融合术后患者在受到压力时,邻近椎间盘内应力增加明显,内植物与终板接口处应力集中.结论 人工颈椎间盘置换对邻近节段的生物力学影响很小,并不影响颈椎的正常活动.     

神经胚形成的形态发生学及生物力学研究进展

正常神经胚的形成伴随着一系列严格的形态变化和力学过程.神经胚形成中,组织和细胞的形态学、力学的变化决定神经胚正常发育分化的方向.综述了神经胚形成中组织形态变化,细胞形态变化与细胞运动关系,细胞周期与细胞运动力学关系,细胞变形和细胞重排,神经嵴细胞的迁移,细胞骨架在神经胚形成中的作用.从生物力学的角度分析了神经胚形成的可能机制.     

寰枢椎前路侧块螺钉内固定的生物力学测试

目的比较寰枢椎前路侧块螺钉和前路钛网、前路钢板内固定后颈椎标本的稳定性,分析不同前路内固定方法对寰枢椎各个方向运动的控制作用,为临床选择应用提供参考。方法 5具新鲜冷冻保存的尸体标本,快速分离出C0～T1节段,去除表面肌肉组织,放射测定,排除骨溶解、骨折及有其他病变的标本,以自凝型牙托粉包埋C2～7节段。包埋好的标本以特殊夹具固定于三思牌测力机上进行前屈、后伸和左右侧屈刚度的测试。旋转刚度在自制的测力机上测定。结果与正常组和损伤组相比,三种内固定方法均能明显提高寰枢椎各向活动的刚度,统计检验P<0.05;术式间的比较前路螺钉组的活动刚度明显高于前路钢板(各个方向P<0.05)和前路钛网(各个方向P<0.05);前路钢板的活动刚度明显高于前路钛网(各个方向P<0.05)。结论体外颈椎标本的生物力学实验表明,无论与正常组或损伤组相比前路双侧块螺钉、前路钢板和前路钛网内固定均能提高寰枢椎的稳定性,其中前路双侧块螺钉内固定提供的稳定性最强,与简单外固定配合使用可满足临床需要,当必须行寰枢椎前路内固定时应优先考虑使用。前路钢板和前路钛网单独使用稳定性较差,虽与后路内固定术式联用或改进设计可提高稳定性,但提高了并发症风险和经济负担。     

柚皮苷对体外培养骨髓间充质干细胞Runx-2和Osterix表达及骨质疏松模型大鼠骨强度的影响

目的：探讨柚皮苷对体外培养骨髓间充质干细胞Runx-2和Osterix表达及骨质疏松模型大鼠骨强度的作用.方法：采用髓腔冲洗离心法从雌性Lewis大鼠股骨获取骨髓间充质干细胞,将传代培养后的细胞分为5组.A组不进行干预,B组加入二甲基亚砜,C、D、E组分别加入浓度为1 μg·mL-1、10 μg·mL-1、100 μg·mL-1的柚皮苷.培养6 h后收集细胞采用RT-PCR法测定各组细胞Runx-2和Osterix的mRNA表达水平.将24只雌性SD大鼠的卵巢切除,3个月后将其随机分为4组,每组6只.Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组分别以60 mg·kg-1、300 mg·kg-1和1 500 mg·kg-1柚皮苷灌胃,Ⅳ组给予等体积的PBS灌胃,每天灌胃1次,持续2个月.药物干预结束后,测定大鼠股骨强度和胫骨骨小梁面积.结果：①Runx-2 mRNA和Osterix mRNA表达水平.B、C、D、E组大鼠骨髓间充质干细胞Runx-2 mRNA表达水平比较,差异有统计学意义[（1.10±0.02）,（2.05±0.31）,（2.76±0.14）,（1.82±0.10）,F=44.021,P=0.000].进一步两两比较,C、D、E组Runx - 2 mRNA表达水平高于B组（P=0.000,P=0.000,P=0.000）;D组高于C组和E组（P=0.001,P=0.000）;C组和E组比较,差异无统计学意义（P=0.153）.B、C、D、E组Osterix mRNA表达水平比较,差异有统计学意义[（1.02±0.10）,（1.11±1.35）,（3.24±0.30）,（2.55±0.35）,F=7.037,P=0.012].进一步两两比较,D组和E组Osterix mRNA表达水平高于B组（P=0.031,P=0.005）;C组和B组比较,差异无统计学意义（P=0.886）;C组低于D组和E组（P=0.006,P=0.039）;D组和E组比较,差异无统计学意义（P=0.267）.②股骨生物力学强度.4组骨质疏松模型大鼠股骨强度比较,差异有统计学意义[（773.36±9.21）N·mm-1,（805.66±16.00）N·mm-1,（766.70±38.96）N·mm-1,（707.46±15.88）N·mm-1,F=37.776,P=0.000].进一步两两比较,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组股骨强度均高于Ⅳ组（P=0.000,P=0.000,P=0.000）;Ⅰ组和Ⅲ组比较,差异无统计学意义（P=0.509）;Ⅱ组高于Ⅰ组和Ⅲ组（P=0.004,P=0.001）.③胫骨骨小梁面积.4组骨质疏松模型大鼠胫骨骨小梁面积比较,差异有统计学意义[（22.26±2.32）,（25.10±2.18）,（23.66±3.26）,（15.63±2.00）,F=14.168,P=0.000].进一步两两比较,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组胫骨骨小梁面积均大于Ⅳ组（P=0.001,P=0.000,P=0.000）;Ⅰ组与Ⅱ组和Ⅲ组比较,差异均无统计学意义（P=0.090,P=0.387）;Ⅱ组和Ⅲ组比较,差异无统计学意义（P=0.374）.结论：柚皮苷可促进体外培养的骨髓间充质干细胞中Runx - 2和Osterix的表达,增强骨质疏松模型大鼠的骨强度,增大骨小梁面积.     

半月板不同切除术对髌股关节影响的生物力学研究

目的探讨半月板不同部位,不同程度切除后对膝关节髌股关节的影响,为半月板不同切除术的比较提供生物力学依据。方法采用6具人膝关节新鲜标本,保留内、外侧副韧带、关节囊及膝关市伸膝装置,Staubli机器人模拟生理状态下膝关节站立至下蹲屈膝过程,采用超低压型压敏片测量完整膝关节和半月板不同部化及程度切除术后不同屈膝角度下髌股关节接触面积、接触压,并用SPSS 12．0进行双因素方差分析。结果1．无论何种状念的半月板切除,其髌股关节接触的总体趋势没有改变,即膝火节心曲0°～90°髌股关节的接触面积会逐渐增加;2．半月板部分切除与正常膝关节在髌股接触面积、髌股平均接触从压力间的差异无统计学意义;3．外侧半月板全切除与正常膝关节在髌股接触面积之间的差异有统计学意义,其骸股接触面积在各个屈曲角度均小于正常膝关节,其髌股接触平均压力存各个屈曲角度均大于正常膝关节的髌股接触平均压力;4．内侧十月板全切除与正常膝关节在髌股接触面积间的差异无统计学意义,内侧半月板全切其在膝关节屈曲0°～30°之间其髌股关节平均压力均大于正常膝关节髌股关节间平均压力;60°～90°之间与正常膝关节髌股关节间平均压力间的差异无统计学意义。结论外侧半月板全切除术后髌股关节高接触压力、内侧半月板全切除术后髌股关节低接触压力及半月板部分切除术后髌股关节压力分布小均是术后髌股关节炎发生不可忽视的原因。     

两种入钉方式固定兔胫骨平台骨折的早期生物力学研究

目的 观察平行关节面和垂直骨折线两种入钉方式固定对兔斜行劈裂的胫骨平台骨折术后的早期牛物力学特性. 方法 30只13个月龄的新西兰大白兔,制作内侧胫骨平台斜行劈裂的骨折模型,用3枚2.0 mm螺钉分平行关节面(平行组)和垂直骨折线(垂直组)两组进行固定,在术后即刻、1周、2周、4周、8周取材,检测两组内侧平台抗压缩的最大载荷、达到最人载倚时的功耗、关节面下陷2 mm时的载荷与功耗. 结果不同固定方式在相同时间点的生物力学比较显示:在固定即刻、术后1周和8周时两组间无统计学差异,在术后2周和4周时存在显著差异.同种固定方式不同时间点的生物力学比较显示:各检测指标术后早期下降,后逐渐恢复,在术后4周或8周时达到稳定状态. 结论兔胫骨平台骨折术后稳定性先下降后逐渐恢复,平行组恢复较快;对于兔胫骨平台单纯斜形劈裂骨折,平行关面固定能提供更稳定的生物力学特性.