胸腰椎压缩性骨折单椎体内植入器的初步研制及其生物力学

背景：对于压缩程度大于1／3的严重胸腰椎压缩性骨折,理想的治疗方法是微创内固定,其具有良好的生物力学性能,且植骨可靠,在达到伤椎复位、植骨与稳定目的的同时,尽可能地保留了脊柱运动单位和正常生理功能,从而减轻临近节段退变。目的：研制一种内镜下经椎体侧方入路复位单椎体内植入器,评价其应用于胸腰椎压缩性骨折中的生物力学性能。方法：根据成人胸腰椎椎体的解剖学测量数据研型号的单椎体内植入器。选取6具成人新鲜胸腰椎尸体标本,制作L1压缩性骨折模型,分为对照组、骨折损伤组、单椎体内植入器组、AF复位内固定组及前路钢板内固定组,分别进行三维运动范围实验。结果与结论：生物力学测试表明,单椎体内植入器组在胸腰椎前屈及左右侧屈方向上与AF内固定组及前路钢板组运动范围差异无显著性意义（P〉0．05）,但在后伸及左右旋转方向上运动范围增大,差异有显著性意义（P〈0．05）。结果可见单椎体内植入器设计新颖,在前屈及左右侧屈方向具有较好的生物力学性能,但在后伸及旋转方向缺乏稳定性,需加以改进或辅以外固定。     

上胸椎前路钛板与颈前路钛板内固定装置的拔出强度实验

背景:目前尚无专门用于上胸椎前路的内固定器械,课题组自行研制的内固定器械已申请了专利,仍在进一步研究当中.目的:对自行研制的上胸椎前路钛板内固定装置与颈椎前路Orion钛板内固定装置拔出强度进行比较,探讨上胸椎前路钛板固定的可行性.方法:6例新鲜成人T2~T4尸体标本随机分为两组,即上胸椎前路钛板内固定组,颈椎前路Orion钛板内固定组,切除T3椎体和T2/3、T3/4椎间盘组织,同一尸体髂骨上取适当大小的骨块植入T3椎体缺损处,然后分别安装好内固定,在生物力学试验机上通过传感器测出固定钛板的最大拔出力并进行统计学分析.结果与结论:上胸椎前路钛板内固定装置最大拔出力平均(1 005.11±252.78) N,强于颈椎前路Orion钛板内固定装置 (469.37±142.75) N,差异有显著性意义(P < 0.05).可见自行研制的上胸椎前路钛板内固定装置拔出强度优于颈椎前路Orion钛板内固定装置,由此推断上胸椎前路内固定装置是比较牢固的,为后期临床应用奠定了实验基础.     

颈椎前路融合术中植骨块的高度对邻近节段关节突压力及椎间位移的影响

目的　探讨颈椎前路融合术中植骨块的高度对邻近节段关节突压力及活动度的影响,为临床上选择适宜的植骨高度提供依据。 方法 采用8例新鲜成人尸体颈椎标本,对完整状态,C5/6节段椎间隙减压术后（100%M、120%M、140%M、160%M)5组,于BOSE机加载下行三维运动,并测量颈C4/5,C6/7关节突压力值及C4/5,C6/7三维运动范围;最后将结果行多重比较分析。 结果 中立位状态下,关节突压力值各组无显著差异,P>0.05;后伸状态下,关节突压力值增加最大,各组有显著差异,P<0.05,但植骨高度中以120%M时关节突压力值增加最小,左右侧屈及左右旋转时,各组植骨高度之间差异均有显著意义,P<0.05,但植高度为120%M时,关节突压力值增加最小。在前屈后伸、左右侧屈下：120%M与完整状态相比,上下临近节段活动度差异无显著差异,P>0.05;与其他各组差异均有显著差异,P<0.05;2）在左右旋转时各组差异无显著差异,P>0.05。 结论　下颈椎单间隙减压植骨,撑开植骨理想高度为平均高度的120%。     

单侧椎体后外上方入路与双侧椎弓根入路行椎体成型术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的生物力学对比研究

目的 比较单侧椎体后外上方入路与双侧椎弓根入路行椎体成型术后的单椎体生物力学效能。方法 收集老年女性尸体的骨质疏松脊柱椎体（L₁）共20个,采用随机数字表法将样本随机分为两组,分别为单侧椎体后外上方组（A组）、双侧椎弓根组（B组）。首先测量椎体高度、垂直压缩状态下的单椎体弹性模量。在力学测试仪上将每个椎体制备成压缩骨折模型,记录其失效强度、刚度、失效位移。按每组对应的穿刺入路行椎体成型术,术后行X线扫描观察骨水泥在椎体内的弥散情况。再次测量椎体高度、垂直压缩运动状态下的单椎体弹性模量及失效强度、刚度、失效位移。结果 A组、B组椎体内骨水泥弥散类型差距不大,均能达到椎体内对称均匀分布。成型后两组的椎体前缘高度恢复率相当,差异无统计学意义（P＞0.05）。骨折前两组椎体的失效强度、刚度及失效位移比较,差异均无统计学意义（P＞0.05）;成型后,两组的失效强度、刚度及失效位移相当,差异无统计学意义（P＞0.05）;但在椎体垂直压缩时的弹性模量方面A组优于B组,差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 单侧椎体后外上方穿刺入路行椎体成型术后的单椎体生物力学效能与传统双侧椎弓根入路相当,值得在临床进一步推广。     

寰枢椎后路两种四点内固定技术三维稳定性生物力学评价

寰枢椎后路双侧经关节螺钉加Apo-fix椎板夹固定(简称经典四点固定技术)治疗寰枢椎不稳症,具有可靠的力学稳定性,且术后的骨性融合率较高[1].我们通过测试Magerl螺钉+C1双侧椎板钩组合C2椎板交叉螺钉固定(简称改良四点内固定技术)三维运动范围,并比较两种四点内固定方式的生物力学稳定性,并对改良四点内固定技术机制作初步探讨.     

浮肩损伤手术内固定治疗的临床观察及生物力学研究

目的 探讨浮肩损伤(FSI)手术内固定治疗的临床疗效.方法 回顾分析自2003年8月～2010年10月收治的经手术治疗的37例浮肩损伤的临床资料;再取7例包含肩胛上悬吊复合体(SSSC)的左侧上肢标本,制成损伤模型,并对正常组、损伤组、固定组3种状态标本的稳定性进行分析研究.结果 本组获随访3 ～50个月,平均16个月.根据Rowe的疗效评价标准:优28例,良7例,差2例,优良率94.6％;实验表明,所有测试标本的固定状态在不同方向的活动范围(ROM)均值都明显小于损伤状态(P＜0.05),但仍大于正常状态(P＜0.05).结论 对同侧锁骨伴肩胛颈骨折的浮肩损伤,需行切开复位内固定,再辅以早期适当功能锻炼,可获得比较满意的疗效.     

颈椎前路不同方式减压固定对颈椎稳定性影响的生物力学研究

目的:研究颈椎前路多节段病变不同减压、融合固定方式对生物力学稳定性的影响.方法:18具新鲜人尸体颈椎标本,分别行前路椎间盘切除植骨融合(ACDF)、分节段混合减压植骨融合(ACHDF)及椎体次全切除植骨融合(ACCF)术,依次测定正常状态、减压植骨后、钢板固定后、疲劳2000次后的三维活动度,计算稳定潜能指数(SPI),测定疲劳2000次后尾端螺钉和椎体间的活动度.结果:3种方式减压、植骨、钢板固定后,稳定性均明显提高;届伸疲劳1200次后,ACDF、ACHDF组标准化的螺钉-椎体间活动度曲线无变化,而ACCF组曲线升高;疲劳2000次后,ACDF组三维运动SPIROM及SPINZ无变化,ACHDF组轴向旋转SPINZ降低,而ACCF组三维运动SPIROM及SPINZ均降低,统计学处理差异具有显著性(P<0.05).结论:颈椎3节段病变3种手术方式均可恢复即刻稳定性,ACDF和ACHDF疲劳后仍保持较好稳定性,而ACCF组耐受疲劳性较差,节段间活动度增大,远端螺钉松动,稳定性降低.     

浮肩损伤内固定方式选择的生物力学研究

目的　对浮肩损伤临床常用的3种内固定术式进行生物力学评价,为手术选择内固定方式提供生物力学依据。 方法 7例包含锁骨及肩胛骨的左侧上肢防腐尸体标本,解剖出肩胛上悬吊复合体（SSSC）,人为制造浮肩损伤模型,对4种状态进行试验：正常标本、单纯锁骨固定、锁骨加肩胛颈单钢板固定、锁骨加肩胛颈双钢板固定。利用脊柱三维运动分析系统测定不同状态下肩胛颈的运动范围（ROM）,比较不同内固定方式对失稳SSSC的稳定作用。 结果　生物力学测试表明,单纯锁骨固定的ROM值分别是：前屈(12.60±0.95)°、后伸(8.53±0.60)°、左侧弯(12.47±0.73)°、右侧弯(12.32±0.69)°、左旋(10.17±0.59)°、右旋(11.42±0.62)°,与其他各组相比明显增大（P＜0.05）;锁骨加肩胛颈双钢板固定的ROM值分别是：前屈(5.50±0.96)°、后伸(2.77±0.67)°、左侧弯(3.61±0.70)°、右侧弯(5.06±0.71)°、左旋(3.28±0.58)°、右旋(3.58±　0.92)°,与其他固定组相比明显减小（P＜0.05）。 结论　治疗浮肩损伤的最佳内固定方式为同时固定锁骨及肩胛颈骨折,肩胛颈骨折采取双钢板坚强内固定,以避免肩胛骨畸形愈合而造成肩关节不稳定。     

股骨静力交锁髓内钉生物力学性能及对骨折愈合的影响

背景:交锁髓内钉是治疗股骨骨折的常用内固定器械,术中是否常规提拉加压,以及术后是否及时动力化,对骨折愈合起着至关重要的作用,如何通过干扰各种因素来提高骨折愈合率是人们研究的重点.目的:观察股骨静力交锁髓内钉生物力学性能及对骨折愈合的影响.方法:采用甲醛浸泡的成人尸体股骨标本8对,制成中段横形骨折模型后分别用静力型交锁髓内钉(髓内钉组)、TiNi环抱式接骨板(环抱器组)、有限接触动力加压接骨板(加压钢板组)固定,测试抗轴向压缩、抗三点弯曲和抗扭转力学性能,计算应力遮挡率.结果与结论:髓内钉组与加压钢板组相比,抗轴向压缩性能和抗三点弯曲性能相当(P>0.05),但抗扭转性能较弱(P<0.05);与环抱器组相比,抗轴向压缩性能和抗三点弯曲性能较强(P<0 05),而抗扭转性能差异无显著性意义(P>0.05);髓内钉组的应力遮挡率与加压钢板组差异无显著性意义(P>0.05),明显高于环抱器组(P<0.01).提示交锁髓内钉的生物力学稳定性可靠,但应力遮挡率较高,临床应用时需及时对其动力化,促进骨折愈合.     

肩锁关节脱位并肩胛颈骨折内固定治疗的生物力学研究

目的 从生物力学方面评价肩锁关节脱位并肩胛颈骨折采取手术内固定治疗后的稳定性.方法 取7例包含锁骨及肩胛骨的右侧上肢防腐标本,解剖出肩胛上悬吊复合体(superior shoulder suspensory complex,SSSC),制作损伤模型,并对正常组、损伤组、固定组3种状态标本的活动度进行检测并前后比较.结果...