人发角蛋白人工腱及其组分的生物力学特性(英文)

背景:人发角蛋白人工腱植入肌腱缺损部位后,可被机体降解吸收,同时诱导机体形成新的自体腱。测定人发角蛋白人工腱及其组分的主要生物力学指标,以便根据人体不同功能部位需要选用合适的型号,使其具有人体进行功能活动所需要的拉应力。目的:测定人发角蛋白人工腱及其各组分材料的主要生物力学指标。设计:以人发角蛋白人工腱为观察对象,观察性研究。单位:一所军医大学的生物化学与分子生物学教研室、全军医学生物力学重点实验室,组织学与胚胎学教研室和佛山市康兴医学科技有限公司。材料:实验于2001-10在解放军第一军医大学全军医学生物力学重点实验室进行测定。人发角蛋白人工腱产品原料采自无地方流行性疾病、无环境污染的偏远山区,无染发、无烫发的健康女性黑发。人发经不同程度的生物力学处理获得3种在体内吸收速度递增的组分,Z,B和F。Z,B,F3种组分以一定的比例混合编结成各种型号规格的人发角蛋白人工腱。组分有3种型号规格,分别为Z3.0-20,B3.0-20,F3.0-20。人发角蛋白人工腱有6种型号规格:ZBF1.0-20,ZBF1.5-20,ZBF3.0-20,ZBF6.0-20,ZBF9.0-20,ZBF12.0-20。方法:将人发角蛋白人工腱或其组分材料的两端固定于MTS858生物力学试验机上,进行断裂拉力和拉应力指标的测定。主要观察指标:各种规格型号的人发角蛋白人工腱及其组分材料的断裂拉力和拉应力。结果:Z3.0-20,B3.0-20,F3.0-20组断裂拉力分别为(211.8±12.1,178.8±8.2,151.3±6.7)N,拉应力分别为(71.3±3.9,59.9±2.7,50.3±2.3)MPa,ZBF1.0-20,ZBF1.5-20,ZBF3.0-20,ZBF6.0-20,ZBF9.0-20,ZBF12.0-20各组断裂拉力分别为(75.0±3.0,107.8±4.2,194.1±5.3,375.9±12.7,508.2±21.3,670.8±25.4)N,拉应力分别为(75.0±3.0,72.0±2.8,65.1±1.8,62.9±2.2,56.3±2.4,55.8±1.5)MPa。结论:人发角蛋白人工腱的断裂拉力随横截面积增大而增大,拉应力随横截面积增大而略有减少。随着对人发处理程度的加剧,在体内被降解吸收的速度加快,相应组分的断裂拉力、拉应力减小。

生物活性颈椎椎间融合器的生物力学研究

目的评价由羟基磷灰石(HA)/左旋聚乳酸(PLLA)复合研制的生物活性颈椎椎间融合器(BCFC)植入椎间后重建颈椎稳定性及抗最初脱位趋向。方法在6具颈椎标本上,前路颈5-6分别植入BCFC和髂骨,三维运动稳定性实验测量运动范围;颈4-5分别植入BCFC和髂骨,拔出力学实验测试最大拔出阻力。结果BCFC组在前屈、左右侧弯和左右轴向旋转的运动范围均较髂骨组减少,较髂骨组稳定,差异有统计学意义(P<0.005);在后伸状态下BCFC组和髂骨组较正常组运动范围增大,但差异无统计学意义(P>0.05)。BCFC的最大拔出阻力平均为117.87N(最小值97.5N,最大值135.1N)较骼骨的57.65N(最小值48.6N,最大值68.2N)大,抗脱位趋向较髂骨好,差异有统计学意义(P<0.01)。结论BCFC具有良好的生物力学性能,能重建颈椎稳定性,可满足颈椎椎间支撑融合的要求。

生物活性颈椎椎间融合器的三维运动稳定性实验

背景:前期实验已证实,以自行合成的羟基磷灰石/左旋聚乳酸复合材料研制的生物活性颈椎椎间融合器有良好的生物相容性。目的:进一步比较该生物活性颈椎椎间融合器和髂骨块的三维运动稳定性,以评价生物活性颈椎椎间融合器置入椎间后重建颈椎稳定性的效果。设计、时间及地点:体外生物力学实验,于2003-08/11在南方医科大学全军及广东省重点生物力学实验室完成。材料:生物活性颈椎椎间融合器是利用羟基磷灰石/左旋聚乳酸复合而成由南方医科大学珠江医院提供(专利号为:03236843.7)。6具新鲜人尸体颈椎标本C1～T1节段,均分为3组:正常组、髂骨组及生物活性颈椎椎间融合器组。方法:在6具新鲜人尸体颈椎标本的C5与C6椎间盘处,行颈前路环锯减压后,髂骨组及生物活性颈椎椎间融合器组分别置入自体髂骨和生物活性颈椎椎间融合器,正常组为完整结构标本,不予进行任何处理。主要观察指标:利用测量系统测量3组颈椎节段间前屈、后伸、左/右侧弯和左/右轴向旋转等三维运动范围。结果:在椎间盘切除椎间置入生物活性颈椎椎间融合器后,在前屈、左右侧弯和左右轴向旋转的运动范围均较椎间置入髂骨组减少,较髂骨组稳定,差异有统计学意义(P<0.01)。在后伸状态下椎间置入生物活性颈椎椎间融合器和髂骨置入物与正常组比较运动范围增大,但差异无统计学意义。结论:生物活性颈椎椎间融合器置入椎间后颈椎稳定性良好,置入椎间后较椎间置入髂骨稳定。