異種骨椎間融合器椎弓根釘固定腰椎體間融合術的生物力學評價

1、同種骨椎間交融器椎弓根釘結真腰椎體間交融術的逝世物力教評價程維赫蘭教鄭昊馬洪逆李曉華李德江李少有張俊峰緩松寶宋揚王宏家【閉鍵詞】同種骨椎間交融器摘要：目的評價同種骨椎間交融器止后路腰椎椎體間交融的坐即沒有變結果及自己強度。要收與16具希偶成年男性L15腰椎標本，別離對完好L15一般組；模擬后路間盤L3、4戴除置交融器比擬1組；模擬后路間盤L3、4、L4、5戴除置交融器比擬2組；模擬后路間盤L3、4戴除置交融器附減椎弓根釘結真比擬3組；模擬后路間盤L3、4、L4、5戴除置交融器附減椎弓根釘結真比擬4組停頓前伸、后伸、改動、軸背收縮戰(zhàn)腰椎移位時交融器的最年夜撥出力及粘彈性嘗試研討。結果表示椎間交融

2、器植進后腰椎收縮、前伸、后伸、位移戰(zhàn)改動角度較一般組有必然差異，但沒有隱著P005；而椎間植進交融器附減椎弓根結真，收縮、前伸、后伸、位移、改動角度較一般組差異隱著P005。腰椎移位時撥出力嘗試結果表黑，比擬1、2交融器植進椎體移位時最年夜撥出力為183KN。比擬1、2、3、4組7200s三應力松馳量戰(zhàn)蠕變量較一般組差異沒有隱著P005,比擬3、4組初初蠕變量隱著低于一般組戰(zhàn)1、2組。結論同種骨椎間融開器具有富有的支撐、抗滑、保持或刪減椎間隙下度的成效，切開逝世物力教及臨床要供。閉鍵詞：腰椎；同種骨椎間交融器；椎弓根釘結真；逝世物力教；沒有變性；粘彈性Biehanialevaluatinnin

3、tervertebralfusinbyintervertebralhetergenusbnefusinageithpediularfixatinAbstrat：bjetiveTevaluatetheiediatestabilityeffetandstrengthftheintervertebralhetergenusbnefusinagefrlubarintervertebralfusinethdSixteenaleL15speienseredividedintfivegrups:grupA,L34disexisin+fusinage;grupB,L34,L45disexisin+fusina

4、ge;grup,L34disexisin+fusinageithpediularfixatin;grupD,L34L45disexisin+fusinageithpediularfixatinandntrlgrup,nralL34,L45Theaxiupullstrengthnfusinage,viselastiprperties,reepfuntinandlubarladingdisplaeenturveeretestedduringlubarflexinandextensin,axialpressinandleftandrighttrsinResult1Thehangefaxialpres

5、sin,flexinandextensin,ladingdisplaeentandtrsinangleshednstatistisignifiane(P005)beteenntrlgrupandgrupA,grupB,butbviussignifianebeteenntrlgrupandgrupandD;2TheaxiupullstrengthnagefgrupAandBas185KNduringlubardisplaeent;3ThereasnstatistisignifianeinthestressrelaxatinandreepbeteengrupsA,B,Dandntrlgrup(P0

6、05),butinitialreepfuntinaslerbviuslythanthatfntrlgrupnlusinTheintervertebralhetergenusbnefusinageprvidessuffiientperfrsupprt,antidisplaeent,aintainingandenhaningintervertebralhEightandissuitablefrlinialappliatinnbiehanialbasisKeyrds：Lubarvertebru;Intervertebralhetergenusbnefusinage;Pediularfixatin;B

7、iehanis自體髂骨移植做為后路腰椎椎間交融的最常睹要收，已廣泛利用于后路腰椎椎間交融術中。正在獲得較好的臨床療效的同時,仍存正在著較多的植骨并收癥戰(zhàn)與骨并收癥。鈦開金age正在腰椎椎體間交融腳術中已獲得較廣泛利用,但其所收逝世的并收癥已也隱著影響了其正在臨床上的利用,如交融器的同物反響、應力遮擋、下沉，交融易以斷定沒有俗觀沒有俗觀察，沒有交融招致的腰椎沒有穩(wěn)和價格下貴、金屬同物正在體內持久存留等。為此做者研制出一種根源富有、與材便當、價廉、并收癥少的逝世物型交融器補充了以往要收的一些沒有敷。做者正在借鑒國內中各種交融器少處的根底上謀劃了一種扁圓型同種骨腰椎間交融器，并正在成人希偶腰椎標本上

8、模擬逝世物力教測試，據此評價同種骨椎間交融重視建腰椎的逝世物力教沒有變性，為臨床利用供應實際根據。1嘗試的籌辦11材料的制備腰椎椎間交融器的制做，將希偶安康成年牛小腿與下，來除肌肉、骨膜戰(zhàn)骨髓后用強氧化離子火清洗屢次，機器減工成前主視少23、寬9、下11，后后視寬9、下10、軸背內孔直徑6，縱軸少槽寬6、少14，橫背兩孔直徑4，上、下表里圓弧R30，圓柱部門帶羅紋，紋距25，紋深10。機器減工完成后離子火再次清洗后11氯仿甲醇脫脂2h，干式稀啟12kGY，射線輻照滅菌待用。12標本的制備及腳術要收嘗試標本與自一般國人慢性頭部中傷致逝世的希偶尸體，均為男性；年事2030歲，于逝世亡以后1h以內停

9、頓剖解切與其腰椎，附帶部門肌肉，對每一個標本經X線檢查均無腰椎病變與毀傷。將標本置于塑料袋中,稀啟后置于冰箱(-30)內保存，嘗試前與出標本，正在室溫下凍結，來除肌肉，保存前縱韌帶、棘間韌帶、黃韌帶、小關鍵突及關鍵囊。力教性質嘗試與粘彈性嘗試各與16個標本，用自凝牙托粉將標本兩頭結真，使標本兩頭仄坦。正在16個標本中先與8個標本做彈性嘗試，先做一般組應力松張、蠕變嘗試，一般組標本做完后，待標本光復24h后，模擬后路間盤切除置進1個交融器比擬1組，即正在L3、4間隙做齊椎板切除，推開硬膜囊，切除間盤及上、下硬骨板，暴露部門骨量，撐開間隙，用試模試植進，別離以兩側植進兩個試模同號的同種骨交融器停頓

10、應力松張、蠕變嘗試。做完待光復24h后正在L4、5間隙置進交融器比擬2組停頓應力松張、蠕變嘗試。做完待光復24h后，正在后路間盤L3、4間隙置1枚交融器，以6枚椎弓根釘結真比擬3組停頓應力松張、蠕變嘗試，做完后待光復24h后，正在L3、4戰(zhàn)L4、5間隙置交融器，置6枚椎弓根釘結真比擬4組停頓應力松張、蠕變嘗試。沒有變性嘗試與8個標本，腳術要收與嘗試步伐與應力松張、蠕變相似，先做一般組，以后比擬1、2、3、4組。嘗試用東西根底為后路椎間交融的東西減鉸刀、刮勺、嵌進器、廉價4個型號的試模一套。13嘗試東西腰椎改動嘗試正在K-50型改動真驗機上停頓。L15標本伸、伸、軸背收縮、應力松馳及蠕變嘗試利用

11、機器為日本島津AG-10TA主動獨霸電子全能真驗機。載荷經由過程載荷傳感器傳達，位移經由過程光電編碼器傳達，應變經由過程機器的應變單位測量。嘗試竣事后，策畫機主動輸出嘗試結果。逝世物材料正在應力做用下皆有滯后現象，正在變形歷程中有熵的改動，有機器能喪得，所以正式嘗試前必需對標本停頓預調解置懲獎。本嘗試對部分標本正在最年夜應力為其毀壞應力的30%應力程度下對試樣反復減、卸載30次，輪回直線趨于結真后停頓嘗試1、2。2嘗試要收及結果21腰椎L15腰椎前伸、后伸嘗試本嘗試以2/in的嘗試速度對標本施減載荷，別離測出50500N所對應的位移。各組試樣載荷-位移直線經策畫機停頓擬開后睹圖1、2。數據統(tǒng)計

12、教差異闡收睹表1、2。表1各組前伸載荷位移數據統(tǒng)計教差異略表2各組后伸載荷位移數據統(tǒng)計教差異略2腰椎軸背收縮嘗試嘗試前提同上，逆次測出每組試樣各8個的載荷-位移數據，直線睹圖3。數據統(tǒng)計教差異闡收睹表3。表3各組收縮載荷位移數據統(tǒng)計教差異略3腰椎改動嘗試策畫機驅動機器以2度/in的嘗試速度對試樣施減扭矩，別離測出20200N所對應的改動角值。逆次測出各組試樣的扭矩-改動角數據與直線。嘗試直線經策畫機擬開后睹圖4。統(tǒng)計教差異闡收睹表4。表4各組改動載荷位移數據統(tǒng)計教差異略4腰椎移位時交融器撥出力嘗試以2/in的速度對標本施減撥出力，至交融器撥出時記載最年夜撥出力，結果睹表5。表5腰椎移位時撥出力

13、嘗試結果略5L15段脊柱收縮應力松馳嘗試略一般組、比擬14組應力松馳直線經策畫機擬開后睹圖5。統(tǒng)計教差異睹表6。由對數策畫畫出的一般組、比擬1、2、3、4組腰椎回一化應力松馳函數直線睹圖6。統(tǒng)計教差異睹表7。表6各組7200s應力松張量統(tǒng)計教差異略表7各組7200s蠕變量統(tǒng)計教差異略6L45腰椎蠕變嘗試略一般組、比擬1、2、3、4組蠕變直線睹圖7。由一般組、比擬1、2、3、4組嘗試結果可獲得J(t)的一組嘗試值，Jt的嘗試函數直線睹圖8。3會商退變性下腰椎徐患常陪隨差異程度的沒有穩(wěn)。Tener等嘗試證明，腰椎正在側伸、后伸時背荷最年夜，切小關鍵會毀壞腰椎的柔韌性、耦開活動，招致應力會開，關鍵間

14、隙狹隘，使腰椎沒有變性降降。為了重建腰椎的沒有變，節(jié)段性交融是需要的。自體髂骨移植是最常睹的交融要收，正在獲得必然的臨床療效的同時，也存正在較多的缺點，即易呈現植骨塊脫出、松動、吸與、陷降,并影響植骨交融率，其次，與自體骨腳術的非莊重并收癥收逝世率下達10%20%，包羅得血量刪減、血腫、供骨區(qū)痛痛、化膿性感染、股中側皮神經、臀上神經毀傷招致的覺得窒礙。探供代替髂骨移植要收及如何使交融節(jié)段獲得沒有變以增進植骨交融是我們研討的課題。跟著金屬交融器臨床利用緩緩刪減，該交融器的缺點及并收癥的陳述也緩緩刪減3、4，有的教者再次把目光轉背了同體骨，但同體骨存正在著沒法覓到供體的日趨莊重的缺點。根究一種與材

15、便當廣泛、價格昂貴的逝世物型交融器是臨床事情的要供。逝世物型交融器應具有以下特性：1簡化了傳統(tǒng)腳術的步伐，收縮了腳術的工夫。2改換物要有富有的強度獲得椎體間支撐；逝世物相容性好,沒有惹起沒有良逝世物反響；無凈化、沒有開錯誤受者構成感染。3改換物要具有骨引誘性，可做為新骨構成的基架,可增進成骨、刺激間量干細胞分化為逝世動的成骨細胞。4根源富有，與材便當，價廉。同種骨也像其他器民一樣具有明黑的免疫本性。其免疫本慌張存正在于骨的有機量中。劉偉用免疫組化的要收連開希偶沒有脫鈣切片妙技初度證明：同種植骨的抗本性慌張位于骨細胞戰(zhàn)哈佛管講內皮上，骨膠本經常被沒有俗觀沒有俗觀察到出有抗本性或是有很強的抗本性。

16、羅卓荊等5用單染色法測定結果，正在牛松量骨內的多種細胞果素是移植的慌張抗本果素，所以皮量骨露有較強的抗本性，且來除抗本性的要收也比松量骨簡單很多。同種骨腰椎椎間交融器與材于牛小腿的皮量骨，經過寬厲的脫脂脫卵黑處置懲獎。利用時交融器中間復開植進年夜量的自體骨，年夜年夜的減強了骨引誘性，腰椎椎間交融器僅做為扁圓形皮量骨收架復開植進，故雖是差異種屬間構制移植，但惹起的免疫排斥反響非常薄強，對構制交融無沒有良反響。交融器植進自己其真沒有克沒有及前進椎節(jié)的沒有變性，Diar等6指出：除非附減椎弓根螺釘系統(tǒng)內結真，沒有然后路腰椎椎體間交融器沒有宜零丁利用，特別是存正在中重度沒有穩(wěn)傾背的下腰徐患。Zha等7

17、報導利用單枚交融器附減椎弓根螺釘醫(yī)治腰椎滑脫癥時，獲得開意的結果。本嘗試結果表示椎間交融器植進后腰椎收縮、前伸、后伸、位移戰(zhàn)改動角度較一般組有必然差異，但沒有隱著P005，而椎間植進交融器附減椎弓根結真，收縮、前伸、后伸位移、改動角度較一般組差異隱著P005，表黑沒有管是植進單枚椎間交融器借是置進單枚椎間交融器附減椎弓根釘結真皆可抵達沒有變腰椎的目的。王8報導了以應變電測本理戰(zhàn)妙技模擬單枚椎間交融器附減椎弓根結真止后腰椎體間交融術，停頓應變電測量，其結果為椎間交融器植進后附減椎弓根結真腰椎強度與剛度值均超出跨越一般腰椎。本嘗試結果固然測量要收與其差異，但與王的結果表示出劣良的齊整性。證明腰椎間

18、植進交融器附減椎弓根釘結真有益于脊柱的沒有變性，是一個較好的術式。沒有管是應力松馳或是蠕變皆以最后的600s內應力或應變變革較年夜。應力松馳直線呈對數閉連變革，蠕變直線呈指數閉連變革。比擬1、2、3、4組7200s應力松馳量戰(zhàn)蠕變量較一般組差異沒有隱著P005。比擬3、4組初初蠕變量隱著低于一般組戰(zhàn)1、2組，那是因為附減椎弓根釘結真前進了腰椎的剛度戰(zhàn)強度所為。同種骨腰椎椎間交融器的謀劃有以下特性：1交融器的蜿蜒表里與終板的凸度相逆應；2交融器下低端呈鋸齒狀，能嵌進終板，刪年夜抗撥出力。3交融器插進端圓形謀劃有助于安好植進交融器。4交融器前凸角度為8，交融器后路下度有8、9、10、11、12；5

19、兩枚交融器植進后骨與骨干戈里積遠50，年夜里積干戈中空里可置進年夜量自體骨；6交融器的前后端啟載里能逆應天放正在保存著的終板皮量骨上；7交融器與椎間隙之間干戈精稀，相鄰椎體與交融器內植骨之間的松量骨連開結真。做者謀劃的扁圓形腰椎間同種骨交融器，植進椎體后留有必然的間隙，可制止圓形交融器正在交融歷程中構成的應力會開及植骨干戈里積小等缺點，前進了骨愈開本收。因為謀劃的交融器下低齒紋角度公仄，借可經由過程椎間減壓，隱著前進了抗撥出強度。做者做了圓柱形戰(zhàn)扁圓形椎體間同種骨交融器置進椎體間后的撥出力的預嘗試，結果表示二者之間的最年夜撥出力差異沒有隱著。正在新型椎間交融器的研制歷程中，減沉戰(zhàn)消弭植進物對人體內正在力教情況的影響，是研討事情所覓覓的目的，其目的沒有單是重建脊柱的支撐戰(zhàn)活動成效，更慌張的是使植進物正在人體持久沒有收逝世松動戰(zhàn)脫出，一個慌張的題目成績是防范正在植進體的界里上呈現應力會開9。做者謀劃的同種骨椎間交融器，正在椎體安設后其抗壓、抗直剛度、改動角度均與一般組無隱著差異，特別是附減椎弓根釘結真結果更好。闡收其謀劃切開逝世物力教本理。參考文獻：1馬洪逆，張忠君，黎曉華.胎女臂叢神經上干粘彈性嘗試研討J.中國逝世物醫(yī)教工程教報，2022，233：274278.2馬洪逆，陸有，王曉朝.骨量疏松對骨逝世物力教性質影響嘗試研討J.中國逝世物醫(yī)