牛胸腰椎椎体切除后不同内植物的极限力学性能测试

目的 :测试牛胸腰椎椎体切除后不同内植物重建后标本的极限力学性能。方法 :2 1具标本随机分为对照组、髂骨植骨组、人工椎体替代组、髂骨植骨 +前路钢板组、人工椎体 +前路钢板组、髂骨植骨 +椎弓根钉组及人工椎体 +椎弓根钉等 7组。测量各组的最大载荷及位移。结果 :正常小牛胸腰椎标本的极限载荷最高。髂骨植骨组的承载能力最差 ,仅有原始标本的 45 % ,单纯钛合金人工椎体组平均破坏载荷比髂骨植骨组高 1 6 % ,附加前路钢板及后路椎弓根钉固定 ,破坏载荷均高于单纯植入者。结论 :不管是人工椎体还是髂骨替代其极限载荷及极限位移均小于原始标本 。

山羊可动人工腰椎复合体研制及在体生物力学研究

目的:研制适用于山羊腰椎次全切除术后重建的可动人工腰椎复合体(mobile artificial lumbar complex,MALC),测试MALC的稳定性及术后腰椎节段运动功能。方法:选取18只1~2岁雄性波尔山羊(体重35~45 kg),将其分为对照组、融合组、非融合组,每组6只。根据术前腰椎X线片、CT及MRI检查,针对非融合组设计个体化山羊MALC,并进行3D打印制作。分别对3组进行手术,对照组仅显露椎体及椎间盘;融合组切除L4部分椎体及上下完整椎间盘组织,进行钛网植骨腰椎接骨板固定手术;非融合组同法切除椎体及椎间盘,植入MALC。术后6个月拍摄山羊腰椎正侧位X线片了解内植物有无脱位、移位及断裂,并在力学测试仪上对标本进行生物力学试验,测量L2,3、L3,4、L4,5椎间隙的运动范围(range of motion,ROM)和L2-5整体腰椎ROM。结果:设计MALC进行3D打印,制造其组件人工椎体及上下人工终板,半球体结构采用高交联聚乙烯材料应用精密车床加工而成,并完成假体组装。术后6个月腰椎正侧位X线片示腰椎融合内植物及MALC植入位置良好,未见移位脱位。腰椎标本体外生物力学测试:(1)针对L3,4、L4,5椎间隙屈伸、侧屈、旋转运动进行测试,非融合组与对照组ROM比较,差异无统计学意义(P>0.05),而融合组ROM较其他两组明显降低(P<0.05)。针对L2,3椎间隙屈伸、侧屈、旋转运动进行测试,非融合组与对照组ROM比较,差异无统计学意义(P>0.05),而融合组ROM较其他两组明显增大(P<0.001)。(2)3组L2-5整体腰椎ROM比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:个体化MALC在恢复腰椎椎间高度的同时又可兼顾腰椎的稳定性,并且能重建腰椎间隙的运动功能。

牛胸腰椎不同内植物的破坏载荷测试(英文)

背景:胸腰椎椎体切除后的脊柱重建方法有多种,但不同内植物的破坏载荷评价并未受到广泛重视。目的:测试牛胸腰椎椎体切除后不同内植物重建的破坏载荷。设计:随机对照实验。地点和对象:实验在上海大学完成,21具小于6周的小牛胸腰椎标本,由上海光明牛奶厂提供。干预:标本随机分为对照组、髂骨植骨组、人工椎体替代组、髂骨植骨+前路钢板组、人工椎体+前路钢板组、髂骨植骨+椎弓根钉组及人工椎体+椎弓根钉等7组。以50N开始加载,直至标本破坏。主要观察指标:测量各标本在屈曲压缩状态下的最大破坏载荷。结果:正常小牛胸腰椎标本的极限载荷最高,平均为1050N,髂骨植骨组的最小,为80N,仅有原始标本的45%,单纯钛合金人工椎体组平均破坏载荷比髂骨植骨组高16%,附加前路钢板及后路椎弓根钉固定,破坏载荷均高于单纯植入者。结论:不管是人工椎体还是髂骨替代其破坏载荷均小于原始标本,椎体重建的远期目标是融合而不是支撑。