颈前路带锁钢板系统的应用解剖学及生物力学研究

发布时间：2020-10-26 19:46

　　 目的：（1）为设计、改进适合国人的颈前路钢板系统提供解剖形态学 参考值。（2）对自行研制的颈前路蝶形钢板系统（CSBP）进行生物力学 评价。方法：（1）A.用游标卡尺和自制弧度仪测量129例颈椎（C2～C7） 各椎体最小高度、最小冠状径、最小矢状径和前壁横向弧度；B.在计算 机辅助下测量43例正常成人X线侧位片，计算颈椎的生理曲度。（2）A.稳 定测试：将取自健康青年男性尸体的14例新鲜颈椎标本随机分为A、B 两组，在脊柱三维运动试验机上测量两组各7例正常颈椎在2.0Nm载荷 下C4～C6节段的运动范围（ROM）；然后在C4～C6节段将两组颈椎制作 成颈椎三柱不稳模型（无法进行稳定测试），A组以蝶形钢板（CSBP）加 植骨块固定，B组以Orion钢板加植骨块固定，分别测量钢板固定节段颈 椎的ROM。比较正常与固定颈椎间的ROM以及两种不同钢板固定颈椎 间的ROM。B.钢板疲劳测试：分别将两套CSBP按ASTM标准（F1717-96） 固定于由高分子聚合物（UHMWPE）制成的椎体摘除模型上，利用 MTS-858试验机对其施加100N循环压缩载荷，共10~6次，频率1Hz，载 荷比为10，观察CSBP松动、断裂情况。C.运用ANSYS软件，建立CSBP 的有限元模型，并对疲劳测试条件下钢板的受力情况进行有限元分析。结 果：（1）A.C3～C6最小高度和C3～C5最小矢状径均较接近，分别为10.0mm 和14.6mm；最小冠状径由C3～C6依次增加，增量约1mm；B.椎体前壁 横向曲率半径由C3的9.6mm逐渐增大至C7的14.4mm；颈椎各节段纵 向曲度的变异较大，无明显规律。（2）A.CSBP和Orion钢板均能显著 降低颈椎各方向上的ROM（P＜0.05），提高其稳定程度，尤其在前屈、 后伸方向最大，CSBP较正常颈椎分别提高66％和60％，Orion钢板较正 常颈椎分别提高72％和71％；两种钢板在重建颈椎稳定程度上无明显差异 （P＞0.05）。B.在周期性载荷作用下，2套CSBP分别在530，000次和 510，000次载荷时于钢板钉孔外侧缘出现裂缝，在550，000次和540，000 次时于钉孔处断裂，螺钉无断裂。载荷疲劳次数可达 5 X”次。有限元 分析结果提示钢扳钉孔周围是应力集中部位。结论：（1）A．颈椎中段各 椎体的最小高度值、矢状径值相近i中、下段颈椎各椎体的最小冠状径和 前壁横向曲度由上至下递减，此规律可帮助确定理想的螺钉长度、钢板宽 度和钢板的横向弧度；B．颈椎纵向生理曲度变异较大，无明显规律性， 对确定钢板的纵向弧度帮助不大。（2）A．CSBP有较好的生物力学稳定 作用，能有效提高损伤颈椎各方向上，尤其是前屈和后伸方向上的稳定程 度。B．钉孔外侧缘是钢板薄弱和应力集中部位。
【学位单位】：第一军医大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2001
【中图分类】：R322.7
【文章目录】：
中英文简写对照
中文摘要
英文摘要
前言
第一部分： ACLPS的应用解剖学研究
    材料与方法
        椎体最小值和前壁弧度的测量
        颈椎纵向生理曲度的测量和计算
        统计方法
    结果
        标本测量结果
        X线测量结果
    讨论
        颈椎曲率的临床意义
        颈椎曲率与颈前路钢板的设计
        颈椎纵向生理曲度测量的意义
第二部分： 颈前路蝶形钢板系统的生物力学评价
    颈前路蝶形钢板系统
        钢板的材料特性
        钢板的外形及尺寸
        钢板的特点
        与Orion钢板的比较
    材料与方法
        稳定性测试
        钢板的疲劳测试
    结果
        稳定试验结果
        疲劳试验结果
    讨论
    颈前路钢板的生物力学作用
        颈前路蝶形钢板的评价
参考文献
综述
    颈前路内固定钢板
    颈前路内固定钢板的生物力学研究
    颈前路内固定钢板的临床应用
    参考文献
致谢
附录

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本文编号：2857445